CN105736622B - 一种可激光焊接的减振器活塞杆总成 - Google Patents

一种可激光焊接的减振器活塞杆总成 Download PDF

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Abstract

本发明创造公开一种可激光焊接的减振器活塞杆总成，具有活塞杆，活塞杆上沿其轴向方向依次设有复原约束座、复原片、套装有活塞环的活塞、流通片、弹簧片、调整垫片和圆垫；所述复原约束座沿其轴向为阶梯环状，所述复原约束座套装在活塞杆的非用户端既活塞端，并采用激光焊接方式与活塞杆连接在一起，通过复原约束座对流通片、弹簧片、调整垫片和圆垫实施轴向约束并施加轴向预压力。通过复原约束座轴向的阶梯形状，阶梯直径与高度差的组合对复原片的轴向翘曲变形形成有级约束，使复原片形成有级可变的轴向变形刚度，既实现复原阀系通流面积变化难易程度有级控制，进而简化复原阻尼力调校的复杂程度。

Description

一种可激光焊接的减振器活塞杆总成
技术领域
本发明创造属于汽车减振器活塞杆领域，具体涉及一种可激光焊接的减振器活塞杆总成，具体是使用激光焊接把活塞杆与活塞及阀系连接在一起的可焊接减振器活塞杆总成。
背景技术
减振器活塞杆总成包括活塞杆、活塞、补偿阀系、复原阀系等，是汽车悬架减振器的重要组成部分，因此活塞杆总成的结构和连接方式对减振器的性能有着重要的影响。现阶段减振器在生产时，把活塞、补偿阀系、复原阀系等安装到活塞杆上，普遍采用的是螺纹连接加防松的方式，其缺点是活塞杆“非用户端(既活塞端)”结构复杂，特别是用于阻尼可调减振器的空心活塞杆的制造难度加大。另外，复原阀系普遍采用多片厚度和直径不同的弹簧片组合而成，因而弹簧片组合的不确定性增加了复原阻尼力调校的复杂程度。
发明内容
本发明创造目的是提供一种可激光焊接的减振器活塞杆总成，该活塞杆总成可通过激光焊接的方式把活塞杆与活塞及阀系连接在一起，该活塞杆总成专门用于汽车悬架减振器中。通过改变活塞杆与活塞及阀系连接结构并采用激光焊接，简化活塞杆结构和连接工艺；通过改变复原阀片的约束方式，减少复原阀系零件数量，同时简化复原阻尼力调校的复杂程度。
本发明创造所采用的技术方案为：
一种可激光焊接的减振器活塞杆总成，具有活塞杆(1)，活塞杆(1)上沿其轴向方向依次设有复原约束座(5)、复原片(4)、套装有活塞环(3)的活塞(2)、流通片(6)、弹簧片(7)、调整垫片(8)和圆垫(9)；所述复原约束座(5)沿其轴向为阶梯环状，所述复原约束座(5)套装在活塞杆的非用户端既活塞端，并采用激光焊接方式与活塞杆连接在一起，通过复原约束座(5)对流通片(6)、弹簧片(7)、调整垫片(8)和圆垫(9)实施轴向约束并施加轴向预压力。
所述的一种可激光焊接的减振器活塞杆总成，所述复原约束座(5)为高密度铁基粉末冶金材质复原约束座(5)，其中铁基粉末冶金材质的密度不小于7.4g/cm3。
所述的一种可激光焊接的减振器活塞杆总成，所述活塞(2)为铁基粉末冶金材质活塞(2)。
所述的一种可激光焊接的减振器活塞杆总成，所述复原约束座(5)轴向为阶梯圆环状结构，具有四层阶梯层，从活塞杆的活塞端依次为第一阶梯(5.1)、第二阶梯(5.2)、第三阶梯(5.3)和第四阶梯(5.4)，所述第一阶梯(5.1)的外径为Φd1，第二阶梯(5.2)的外径为Φd2，第三阶梯(5.3)的外径为Φd3，第四阶梯(5.4)的外径为Φd4，所述Φd1>Φd2>Φd3>Φd4。
所述的一种可激光焊接的减振器活塞杆总成，所述第四阶梯(5.4)的高度为h1，第三阶梯(5.3)的高度为h2，第二阶梯(5.2)的高度为h3，所述h3>h2>h1。
一种利用所述的可激光焊接的减振器活塞杆总成对复原阀系通流面积变化难易程度的有级控制方法，
初期，受复原约束座(5)中第四阶梯(5.4)的圆表面约束，复原片(4)在其两侧压力差的作用下产生翘曲变形区域的内径同第四阶梯(5.4)的外径为Φd4，翘曲变形区域的外径为复原片(4)的外径；允许翘曲变形的量受到第四阶梯(5.4)高度h1的限制；
当复原片(4)两侧压力差继续增加时，复原片(4)的翘曲变形区域在压力差的作用下将继续增大，受第三阶梯(5.3)的圆表面和第四阶梯(5.4)约束，复原片(4)产生翘曲变形区域的内径同第三阶梯(5.3)的外径为Φd3，翘曲变形区域的外径为复原片(4)的外径；允许翘曲变形的量受到第四阶梯(5.4)高度h1与第三阶梯(5.3)高度h2之和的限制；
当复原片(4)两侧压力差再次继续增加时，复原片(4)的翘曲变形区域在压力差的作用下将继续增大，受原约束座(5)中第二阶梯(5.2)的圆表面、第三阶梯(5.3)和第四阶梯(5.4)约束，复原片(4)产生翘曲变形区域的内径同第二阶梯(5.2)的外径为Φd2，翘曲变形区域的外径为复原片(4)的外径，允许翘曲变形的量受到第四阶梯(5.4)高度h1、第三阶梯(5.3)高度h2和第二阶梯(5.2)高度h1之和的限制；以此类推；
最后利用弹性力学及有限元分析理论，实现对复原片(4)的有级约束，使复原片(4)形成有级可变的轴向变形刚度，既实现复原阀系通流面积变化难易程度有级控制，实现对复原阻尼力的调校。
本发明创造具有以下有益效果：
复原约束座采用高密度铁基粉末冶金材料，既可以简化本活塞杆总成结构，又可以降低制造成本；使用激光焊接方法将复原约束座与活塞杆焊接在一起，焊缝处平整，焊接质量较高、速度较快；复原约束座采用高密度铁基粉末冶金材料易于实现轴向阶梯形状。
轴向阶梯形状的复原约束座通过阶梯直径与高度差的组合对复原片的轴向翘曲变形形成有级约束，使复原片形成有级可变的轴向变形刚度，既实现复原阀系通流面积变化难易程度有级控制，进行简化复原阻尼力调校的复杂程度。轴向阶梯形状的复原约束座也减少了复原阀系发片的数量，简化了阀系结构，有利于降低制造成本。
附图说明
图1为本发明创造一种可激光焊接的减振器活塞杆总成的结构示意图。
图2为图1所示复原约束座的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示一种可激光焊接的减振器活塞杆总成，具有活塞杆1，活塞杆1上沿其轴向方向依次设有复原约束座5、复原片4、套装有活塞环3的活塞2、流通片6、弹簧片7、调整垫片8和圆垫9；所述复原约束座5沿其轴向为阶梯环状，所述复原约束座5套装在活塞杆的非用户端既活塞端，并采用激光焊接方式与活塞杆连接在一起，这样，通过复原约束座5对流通片6、弹簧片7、调整垫片8和圆垫9等零部件实施轴向约束，并按顺序轴向排列固定在活塞杆上，同时对流通片6、弹簧片7、调整垫片8和圆垫9等零部件施加轴向预压力。而采用激光焊接方法，可减小在焊接热循环的作用下，焊缝10两侧材料的热影响区的范围，提高减振器活塞杆焊缝10两端的塑性和韧性，从而减少焊接缺陷。
其中活塞和复原约束座5均使用材料为铁基的粉末冶金材料，优选地，所述复原约束座5为高密度铁基粉末冶金材质复原约束座5，其中铁基粉末冶金材质的密度不小于7.4g/cm3。所述活塞2为铁基粉末冶金材质活塞2。活塞杆1使用材料为45#钢。
如图2所示更为优选地，所述复原约束座5轴向为阶梯圆环状结构，具有四层阶梯层，从活塞杆的活塞端依次为第一阶梯5.1、第二阶梯5.2、第三阶梯5.3和第四阶梯5.4，所述第一阶梯5.1的外径为Φd1，第二阶梯5.2的外径为Φd2，第三阶梯5.3的外径为Φd3，第四阶梯5.4的外径为Φd4，所述Φd1>Φd2>Φd3>Φd4。所述第四阶梯5.4的高度为h1，第三阶梯5.3的高度为h2，第二阶梯5.2的高度为h3，所述h3>h2>h1。
复原约束座5轴向为阶梯形状，阶梯直径与高度差的组合对复原片的轴向翘曲变形形成有级约束，使复原片形成有级可变的轴向变形刚度，既实现复原阀系通流面积变化难易程度有级控制，进行简化复原阻尼力调校的复杂程度。如图2所示，初期受复原约束座Φd4圆表面的约束，复原片在其两侧压力差(p右>p左)作用下产生翘曲变形的区域是内径为Φd4，外径为复原片外径的圆环；允许变形翘曲的量受到复原约束座h1的限制；当复原片两侧压力差(p右>p左)继续增加，则其变形翘曲将继续增大，但是由于h1的限制，则变形受到复原约束座Φd3圆表面的约束，变形量受到h1+h2之和的限制，产生翘曲变形的区域是内径为Φd3，外径为复原片外径的圆环；以此类推(左右为图示中的左右方向)。
由弹性力学及有限元分析理论可知，复原片轴向翘曲的难易程度与其内外径之比密切相关，既其变形刚度是其内外径之比的函数，因此通过阶梯型圆环结构可以实现对复原片的有级约束，使其形成有级可变的轴向变形刚度，既实现复原阀系通流面积变化难易程度有级控制，实现对复原阻尼力的调校。

Claims (4)

1.一种可激光焊接的减振器活塞杆总成，其特征在于，具有活塞杆(1)，活塞杆(1)上沿其轴向方向依次设有复原约束座(5)、复原片(4)、套装有活塞环(3)的活塞(2)、流通片(6)、弹簧片(7)、调整垫片(8)和圆垫(9)；所述复原约束座(5)沿其轴向为阶梯环状，所述复原约束座(5)套装在活塞杆的非用户端即活塞端，并采用激光焊接方式与活塞杆连接在一起，通过复原约束座(5)对流通片(6)、弹簧片(7)、调整垫片(8)和圆垫(9)实施轴向约束并施加轴向预压力；所述复原约束座(5)具有四层阶梯层，从活塞杆的活塞端依次为第一阶梯(5.1)、第二阶梯(5.2)、第三阶梯(5.3)和第四阶梯(5.4)，所述第一阶梯(5.1)的外径为Φd1，第二阶梯(5.2)的外径为Φd2，第三阶梯(5.3)的外径为Φd3，第四阶梯(5.4)的外径为Φd4，所述Φd1>Φd2>Φd3>Φd4。
2.如权利要求1所述的一种可激光焊接的减振器活塞杆总成，其特征在于，所述复原约束座(5)为高密度铁基粉末冶金材质复原约束座(5)，其中铁基粉末冶金材质的密度不小于7.4g/cm3。
3.如权利要求1所述的一种可激光焊接的减振器活塞杆总成，其特征在于，所述活塞(2)为铁基粉末冶金材质活塞(2)。
4.如权利要求1所述的一种可激光焊接的减振器活塞杆总成，其特征在于，所述第四阶梯(5.4)的高度为h1，第三阶梯(5.3)的高度为h2，第二阶梯(5.2)的高度为h3，所述h3>h2>h1。
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