邱亞男 孫曉幫 蘇春陽(yáng) 郭儒楠

摘 要：文章對(duì)汽車減振器活塞桿的鍍鉻工藝進(jìn)行了細(xì)致的研究，闡述出了活塞桿鍍鉻層對(duì)活塞桿質(zhì)量的重要性，并詳細(xì)地介紹了活塞桿對(duì)鍍鉻層的各種要求、生產(chǎn)工藝及檢測(cè)工藝。

關(guān)鍵詞：活塞桿;鍍鉻層;工藝

中圖分類號(hào)：U466? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B? 文章編號(hào)：1671-7988（2020）13-186-03

Study On Chromium Plating Technology Of Piston Rod Of Automobile

Shock Absorber

Qiu Yanan1， Sun Xiaobang2， Su Chunyang3， Guo Runan2

（ 1.Jinzhou Wanyou Mechanical Parts Co.， Ltd， Liaoning Jinzhou 121007;

2.Automobile & Transportation Engineering College， Liaoning University of Technology， Liaoning Jinzhou 121001;

3.Beijing Zhonghangkexun technology co. LTD， Beijing 100089）

Abstract： In this paper， the chromeplating process of piston rod of automobile shock absorber is studied in detail， the importance of chromeplating layer of piston rod to the quality of piston rod is expounded， and the requirements， production process and testing process of piston rod to chromeplating layer are introduced in detail.

Keywords： Piston rod; Chromium plating layer; Process

CLC NO.： U466? Document Code： B? Article ID： 1671-7988（2020）13-186-03

引言

汽車減振器活塞桿作為懸架減振器核心零件之一，減振器活塞桿不僅受軸向、側(cè)向往復(fù)力作用，同時(shí)還受到摩擦力的作用。在這些力的作用下，活塞桿易引起強(qiáng)度、撓度、疲勞失效，同時(shí)還易引起油封失效。為了提高活塞桿的力學(xué)特性，實(shí)現(xiàn)活塞桿外硬耐磨、內(nèi)軟韌性好，活塞桿表面進(jìn)行微觀微裂紋鍍硬鉻處理?；钊麠U電鍍工藝不當(dāng)引起的電鍍層厚、薄或薄厚不均等現(xiàn)象，都會(huì)導(dǎo)致活塞桿的力學(xué)特性降低，直接影響汽車的平順性、穩(wěn)定性和安全性。當(dāng)電鍍不良、搬運(yùn)不當(dāng)?shù)纫鸬牟梁邸㈦婂兏街?、電鍍毛孔等?dǎo)致圓柱表面出現(xiàn)宏觀瑕疵，易導(dǎo)致活塞桿強(qiáng)度、撓度、疲勞和磨損失效。由于電鍍工藝不合理導(dǎo)致活塞桿圓柱表面微觀微裂紋密度不合格，影響活塞桿與減振器導(dǎo)向密封總成的摩擦力。所以良好的活塞桿鍍鉻技術(shù)、高精優(yōu)質(zhì)的檢測(cè)技術(shù)對(duì)于保證減振器活塞桿質(zhì)量具有重要意義[1]。

1 活塞桿對(duì)鍍鉻層的要求

活塞桿對(duì)鍍鉻層的要求分別為對(duì)鍍層硬度要求、對(duì)鍍層厚度的要求、對(duì)微裂紋的要求、對(duì)鍍層附著力的要求、對(duì)表面粗糙度的要求以及對(duì)外觀的要求。

1.1 對(duì)鍍鉻層硬度的要求

為了增加活塞桿的硬度，提高耐磨性，增加其使用壽命，通常對(duì)鍍層的硬度要求為Hv900，對(duì)于一些特殊裝載條件下的車型，也會(huì)有Hv1050的要求。

1.2 對(duì)鍍層厚度的要求

活塞桿的耐磨性與活塞桿鍍鉻的厚度也有直接的關(guān)系，減震器的耐磨性和壽命與厚度雖然不完全成比例關(guān)系，但是厚度減少，使用壽命就會(huì)大大縮減，表面耐磨性也會(huì)變差。鉻鍍層的厚度不應(yīng)過(guò)薄，也不應(yīng)過(guò)厚，過(guò)薄影響鉻鍍層的耐磨性，而過(guò)厚會(huì)影響鉻鍍層的韌性。通常要求厚度應(yīng)大于10μm。

1.3 對(duì)微裂紋的要求

活塞桿表面的微裂紋也是在鍍鉻過(guò)程中產(chǎn)生的，合理的微裂紋密度有增加活塞桿硬度及含油（潤(rùn)滑油）的作用，在減振器垂直運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中起著極其重要的作用，通常，對(duì)活塞桿表面微裂紋密度的要求為400-1000條/cm。

1.4 對(duì)鍍層附著力的要求

鉻鍍層由于其較高的硬度，以及在電鍍后去除氫脆的加溫過(guò)程中基體金屬與鉻金屬的熱膨脹系數(shù)不同，都會(huì)造成鍍鉻層與基材之間的附著力變差，可能在受到壓力或受到外力沖擊時(shí)開(kāi)裂或鉻層脫落。在生產(chǎn)過(guò)程中需要調(diào)整各個(gè)電鍍參數(shù)，使得鉻層均勻的生長(zhǎng)覆蓋，以保證良好的結(jié)合力。

1.5 對(duì)表面粗糙度的要求

為提高減震器使用過(guò)程中的耐磨性，使往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)減少摩擦力，通常需要進(jìn)行拋光處理，以提高表面粗糙度，對(duì)于成品活塞桿表面粗糙度的要求通常為Ra0.1以下，一些特殊裝配要求的產(chǎn)品會(huì)要求的更高一些，Ra0.06以下。

1.6 對(duì)外觀的要求

活塞桿表面大的缺陷會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品抗腐蝕性變差，降低減震器使用壽命，通常要求鉻鍍層外表面應(yīng)光澤，無(wú)針孔。

2 活塞桿鍍鉻生產(chǎn)工藝過(guò)程

電鍍就是利用電解原理在某些金屬表面上鍍上一薄層其它金屬的過(guò)程，是利用電解作用使金屬或其它材料制件的表面附著一層金屬膜的工藝從而起到防止金屬氧化（如銹蝕），提高耐磨性、導(dǎo)電性、反光性、抗腐蝕性（硫酸銅等）及增進(jìn)美觀等作用?；钊麠U鍍鉻原理圖如圖1所示。

在電鍍過(guò)程中，受鍍物件即活塞桿為陰極，經(jīng)電化學(xué)反應(yīng)后，將槽液中的金屬鉻進(jìn)行轉(zhuǎn)換到金屬表面，以形成致密的金屬鉻層。

3 活塞桿鍍鉻檢測(cè)工藝過(guò)程

鍍鉻層的檢測(cè)主要分為鍍鉻層硬度檢測(cè)、厚度檢測(cè)、微裂紋檢測(cè)、附著力檢測(cè)、表面粗糙組檢測(cè)及外觀檢測(cè)?；钊麠U的鍍鉻層硬度檢測(cè)通常使用維氏硬度計(jì)檢驗(yàn)鍍鉻層的維氏硬度。對(duì)厚度檢檢驗(yàn)的方式通常涂層測(cè)厚儀來(lái)進(jìn)行鍍層厚度的檢驗(yàn)，檢驗(yàn)場(chǎng)景圖如圖2所示。

對(duì)微裂紋的檢測(cè)為通過(guò)激光顯微鏡在活塞桿的鍍鉻層進(jìn)行局部取像，再經(jīng)過(guò)圖像識(shí)別的算法對(duì)其進(jìn)行識(shí)別[2]。微裂紋檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)圖如圖3所示。

對(duì)附著力的檢測(cè)為通過(guò)壓彎的方式對(duì)其進(jìn)行附著力實(shí)驗(yàn)，在活塞桿垂直方向施加一個(gè)2mm/Min的力，直到彎曲量達(dá)到8mm后或到活塞桿斷裂，觀察彎曲位置的表面狀態(tài)，輕微的鉻層微紋是允許的，但不允許剝落或起皮。對(duì)表面粗糙度的檢驗(yàn)使用粗糙度測(cè)量?jī)x，粗糙度的測(cè)量常用采用的計(jì)算方法為Ra和Rz兩種。測(cè)量時(shí)對(duì)取樣長(zhǎng)度的通常選擇0.8mm和0.25兩檔，而評(píng)定長(zhǎng)度一般為5倍的取樣長(zhǎng)度。外觀檢測(cè)則使用機(jī)器視覺(jué)半自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)。該方式的檢測(cè)對(duì)活塞桿表面清潔度的要求極高，但是能將各種表面下次均檢測(cè)出來(lái)，活塞桿外觀檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)圖如圖4所示。

4 結(jié)論

該研究整合了國(guó)內(nèi)外各種先進(jìn)制造工藝并加上自主創(chuàng)新，可以有效提升汽車減振器活塞桿品質(zhì)和性能，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，可全面提升汽車零部件行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力，從而達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益上的最優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)

[1] 王金玉，邱亞男，孫曉幫.可控懸架減振器活塞桿制造工藝的研究[J].汽車實(shí)用技術(shù)，2017（03）：38-39+91.

[2] 蘇春陽(yáng)，孫曉幫，王天利，蘇成立，王素艷.汽車減振器活塞桿表面微裂紋檢測(cè)研究綜述[J].汽車實(shí)用技術(shù)，2019（02）：127-129.