CN102092236B - 整体式前桥结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及整体式前桥结构，包括桥体、转向节，联接所述桥体与转向节并可使转向节绕前桥枢转的主销，所述桥体由坯管一体加工而成，包括桥端、桥臂及桥中心部，所述桥臂及桥中心部为空心桥管，所述桥端是由坯管挤压形成的实心端，所述桥端上设有转向节销孔。本发明的整体式前桥结构具有加工方便、制造成本低廉的优点，能有效提高车桥刚性和抗弯抗扭强度等机械性能。

Description

整体式前桥结构
技术领域
本发明涉及汽车车桥技术领域，更具体地说，涉及一种整体式前桥结构。
背景技术
目前在汽车市场上常见后桥驱动的汽车，其转向的前桥主要包括桥体、转向节等部件，桥体多是锻造成型的，桥体结构常见的是工字实心梁，一般在工字梁桥体上安装悬挂系统，因而工字梁的上表平面略宽于下表平面或者中间某些部位的上表平面宽于下表平面，以使悬挂系统的安装支撑平台足够宽大。在转向前桥的两个端部可见一对筒形支座，是桥体锻造后在两端镗孔而得，在孔内装转向节主销，该支座用以在转向节与桥体之间枢转联接。这种整体锻造的工字实心梁前桥的加工成本较大，模具数量及费用都很高，通用性不强；通常锻造加工的转向前桥从工装准备到生产，工期都非常长，相应地交货期也很长；另一方面，这种前桥在使用过程中容易因为刚性不足而出现形变，造成不必要的轮胎磨损。
美国专利US 005429423 A公开了另一种转向前桥结构，它区别于上述现有技术的主要特征是桥体使用空心桥管，在桥体两端插入筒形支座，并以焊接或其他方式使之固定在桥体上，使转向节与桥体枢转联接。桥管为近似矩形结构，由一对U型槽焊接而成，该结构的前桥虽然可解决桥体锻造成型方式的不足，但是其桥管焊接的方式又对桥管疲劳强度造成不利影响，而且该方案的柱形支座是以焊接或其它方式固定的，焊接的部位位于桥体的高应力区域内，使得在桥体端部前弯位的区域抗弯、抗扭强度较为薄弱，影响了转向前桥的安全性。
发明内容
本发明目的提供一种加工工序简单、制造成本低廉的整体式前桥结构，提高车桥刚性和抗弯抗扭强度等机械性能，以克服现有技术的不足。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：整体式前桥结构，包括桥体、转向节，联接所述桥体与转向节并可使转向节绕前桥枢转的主销，所述桥体由坯管一体加工而成，包括桥端、桥臂及桥中心部，所述桥臂及桥中心部为空心桥管，所述桥端是由坯管挤压形成的实心端，所述桥端上设有转向节销孔。
上述的整体式前桥结构，所述桥臂从桥中心部向桥端弯曲延伸，使得桥端相对桥中心部偏移一段距离。
上述的整体式前桥结构，所述桥端内沿桥体中心线设有贯穿整个桥体的工艺孔。
上述的整体式前桥结构，所述桥臂连接桥端的A区管段是一管壁渐增的区域。
上述的整体式前桥结构，所述A区管段的长度是45～80mm。
上述的整体式前桥结构，其特征在于：所述桥端的上壁、侧壁和下壁构成，所述侧壁是弧面结构。
上述的整体式前桥结构，桥端相对桥中心部在桥管中部的上方偏移。
上述的整体式前桥结构，桥端相对桥中心部在桥管中部的前方或者是后方偏移。
上述整体式前桥的桥体加工方法，包括如下步骤：
一，桥体坯管滚压推方，使桥体截面从圆形转换为矩形；
二，坯管两端加热挤压，将两端镦为实心；
三，在两端的实心桥端上钻工艺孔；
四，桥体锻弯成型、热处理；
五，桥端加工转向节销孔。
本发明具有以下有益效果：
1)转向桥桥体整体加工成型，提高了整个转向桥的机械性能，增加了转向桥的使用寿命。
2)桥端是实心结构，且与桥臂的过渡管壁渐变，使整体式的桥墩体具有更为优良的机械性能。本发明的整体式前桥可达疲劳寿命试验50万次。
3)转向桥桥体加工所需工装模具数量小，可明显缩短工期及交货期，工装费用、加工成本明显降低，产品配套灵活性强。
附图说明
图1是本发明的整体式前桥结构示意图；
图2是本发明的整体式前桥的端部剖视放大图；
图3是本发明的整体式前桥的桥体结构示意图；
图4是图3所示的桥体结构在俯视方向的示意图；
图5是图3所示的桥体结构的剖视图。
具体实施方式
如图1～5所示，本发明提供一种具有支持和转向功能的整体式前桥结构，它包括桥体、转向节和枢转的主销。桥体由桥端1、桥臂2和桥中心部3构成，整体式前桥结构的坯管是空心的无缝钢管，坯管推方后两端加热，再以热挤压工艺在挤压模内被挤压墩厚为实心的端部，在挤压过程中控制坯管端部不同部位的温度参数，使得从实心的端部连接桥臂的A段管段形成一段壁厚渐小的区域，其中A段管段的长度约是45～80mm，最佳长度为60mm。桥管中部3推方成矩形，桥管中部3两侧是桥臂2，桥臂段的截面可能是圆形的，(也可以是椭圆形、圆弧形和其它的形状，桥臂段的截面图中未视出)。桥端1与桥中心部3不在同一水平高度上，桥端1在桥中心部3上方偏移一段距离，桥臂2由桥中心部3向桥端1弧形圆滑延伸。两侧的桥臂和桥端是左右对称的，桥端1是由上、下、侧壁围成；桥端实心且贯穿桥端的上、下壁钻转向节销孔6(参见图5)，转向节销孔6是联接转向节的关键部位，一对转向节通过主销5与桥管枢接在两端桥端1上，使转向节绕桥端枢转。桥端的实心结构不仅可以提高该部位的强度，而且使整桥的成型工序简化。桥体包括桥端1、桥臂2、桥中心部3均是由坯管一体成型的，整个桥管没有焊缝。见图5，在桥端1沿桥的中心线钻有工艺孔7，该孔属于在桥体热处理的淬火工序工艺孔，在桥体淬火时，通过工艺孔7向桥体内部注入大量的冷却水，大大提高桥体的机械性能。
本发明的转向前桥，桥体的加工采用圆管滚压为方管、弯制、桥端挤压成型的工艺方法，具体步骤如下：
一，桥体坯管滚压推方，使桥体截面从圆形转换为矩形；
二，坯管两端加热挤压，将两端镦为实心；
三，在两端的实心桥端上钻工艺孔；
四，桥体锻弯成型、热处理；
五，桥端加工转向节销孔。
桥体加工成型后，在桥端装配转向节，在转向节销孔6处插入主销5使转向节可绕桥端1枢转。
与锻造加工的转向前桥相比，本发明的整体式前桥加工工装投入可大大减少，整个桥体为一件式结构，桥端1、桥臂2、桥中心部3间不需焊接连接且桥端为实心结构，增强了桥体的安全性；比现有技术具有明显的进步。

Claims (5)

1.一种整体式前桥结构，包括桥体、转向节，联接所述桥体与转向节并可使转向节绕前桥枢转的主销，所述桥体由坯管一体加工而成，包括桥端（1）、桥臂（2）及桥中心部（3），所述桥臂（2）及桥中心部（3）为空心桥管，其特征在于：所述桥端（1）是由坯管挤压形成的实心端，所述桥端（1）上设有转向节销孔（6）；所述桥臂(2)从桥中心部（3）向桥端(1)弯曲延伸，使得桥端(1)相对桥中心部（3）偏移一段距离；在所述桥端内沿桥体中心线设有贯穿整个桥体的工艺孔（7）；所述桥臂（2）连接桥端(1)的A区管段是一管壁渐增的区域；所述A区管段的长度是45~80mm。
2.根据权利要求1所述的整体式前桥结构，其特征在于：所述桥端（1）由上壁、侧壁和下壁构成，所述侧壁是弧面结构。
3.根据权利要求2所述的整体式前桥结构，其特征在于：桥端(1)相对桥中心部（3）在桥中心部（3）的上方偏移。
4.根据权利要求2所述的整体式前桥结构，其特征在于：桥端(1)相对桥中心部（3）在桥中心部（3）的前方或者是后方偏移。
5.根据权利要求1所述的整体式前桥的桥体加工方法，其特征在于包括如下步骤：
一，桥体坯管滚压推方，使桥体截面从圆形转换为矩形；
二，坯管两端加热挤压，将两端镦为实心；
三，在两端的实心桥端上钻工艺孔；
四，桥体锻弯成型、热处理；
五，桥端加工转向节销孔。
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