CN102350596A - 桥壳体与轴管的焊接方法以及桥壳体与轴管的连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥壳体与轴管的焊接方法，该方法包括：(a)、分别加工桥壳体的焊接端面和轴管的焊接端面，使得所述桥壳体的焊接端面和所述轴管的焊接端面相互匹配并且不垂直于所述轴管的轴向；以及(b)、使所述轴管的焊接端面和所述桥壳体的焊接端面对准并焊接。本发明还提供一种桥壳体与轴管的连接结构，该连接结构包括焊接连接的桥壳体和轴管，其中，所述桥壳体的焊接端面和所述轴管的焊接端面相互匹配且不垂直于所述轴管的轴向。通过上述技术方案，桥壳体和轴管的焊接端面不垂直于轴向，使得应力能够分布在多个垂直于轴向的横截面上，从而分散焊接部位的应力集中并且有效地提高了桥壳体和轴管组件的整体疲劳强度。

Description

桥壳体与轴管的焊接方法以及桥壳体与轴管的连接结构

技术领域

本发明涉及车辆，具体地，涉及一种车辆的桥壳体与轴管的焊接方法以及桥壳体与轴管的连接结构。

背景技术

冲压桥壳体通常与轴管通过焊接连接。如图1和图2所示(图1所示为现有技术中法兰4一体成型在轴管2上的结构，图2所示为现有技术中法兰4通过焊接固定在桥壳体1上的结构)，桥壳体1和轴管2的焊接端面垂直于轴管2的轴向对准，并且沿对准的焊接端面的周部形成环形焊缝3。在这种焊接连接中，环形焊缝3位于垂直于轴管2的轴向的同一截面上，因而在焊接端面处容易产生应力集中。因此，导致桥壳体1和轴管2的焊接端面的疲劳强度低于桥壳体1和轴管2的其他位置的疲劳强度，从而无法获得整体疲劳强度较高的组件。

发明内容

本发明的目的是通过分散桥壳体和轴管的焊接端面的应力集中来提高桥壳体和轴管组件的疲劳强度。

为了实现上述目的，本发明提供一种桥壳体与轴管的焊接方法，该方法包括：(a)、分别加工桥壳体的焊接端面和轴管的焊接端面，使得所述桥壳体的焊接端面和所述轴管的焊接端面相互匹配并且不垂直于所述轴管的轴向；以及(b)、使所述轴管的焊接端面和所述桥壳体的焊接端面对准并焊接。

优选地，在步骤(a)中，将所述桥壳体的焊接端面和所述轴管的焊接端面加工为平面。

优选地，所述平面与所述轴管的轴向之间所呈的角度介于0到90度之间。更优选地，所述平面与所述轴管的轴向之间所呈的角度介于20到60度之间。

优选地，在步骤(b)中，沿相互对准的所述桥壳体的焊接端面和所述轴管的焊接端面的周部焊接形成环形焊缝。

优选地，该方法还包括在所述桥壳体的外周焊接法兰以及在所述桥壳体上安装后钢板弹簧座。

优选地，所述桥壳体的下部留有未与所述法兰焊接的区域。

本发明还提供一种桥壳体与轴管的连接结构，该连接结构包括焊接连接的桥壳体和轴管，其中，所述桥壳体的焊接端面和所述轴管的焊接端面相互匹配且不垂直于所述轴管的轴向。

优选地，所述桥壳体的焊接端面和所述轴管的焊接端面均为平面。

优选地，所述平面与所述轴管的轴向之间所呈的角度介于0到90度之间。更优选地，所述平面与所述轴管的轴向之间所呈的角度介于20到60度之间。

优选地，所述连接结构包括沿相互对准的所述桥壳体的焊接端面和所述轴管的焊接端面的周部焊接形成环形焊缝。

优选地，所述连接结构包括焊接在所述桥壳体的外周法兰以及安装在所述桥壳体上的后钢板弹簧座。

优选地，所述桥壳体的下部留有未与所述法兰焊接的区域。

通过上述技术方案，桥壳体和轴管的焊接端面不垂直于轴向，使得应力集中能够分布在多个垂直于轴向的横截面上，从而分散焊接部位的应力集中并且有效地提高了桥壳体和轴管组件的整体疲劳强度。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是说明现有技术的一种实施方式的桥壳体和轴管的焊接结构的示意图，其中法兰一体成型在轴管上；

图2是说明现有技术的另一种实施方式的桥壳体和轴管的焊接结构的示意图，其中法兰通过焊接固定在桥壳体上；

图3是说明本发明的一种实施方式的桥壳体和轴管的焊接结构的示意图；

图4是说明图3的桥壳体和轴管的焊接端面的示意图；

图5是说明图3中法兰与桥壳体焊接端面的示意图。

附图标记说明

1：桥壳体            1a：桥壳体的焊接端面

2：轴管              2a：轴管的焊接端面

3：环形焊缝          4：法兰                    4a：法兰的焊接端面

5：后钢板弹簧座

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。

根据本发明的一个方面，提供一种桥壳体与轴管的焊接方法，该方法包括：(a)、分别加工桥壳体1的焊接端面1a和轴管2的焊接端面2a，使得所述桥壳体1的焊接端面1a和所述轴管2的焊接端面2a相互匹配并且不垂直于所述轴管2的轴向；以及(b)、使所述轴管2的焊接端面2a和所述桥壳体1的焊接端面1a对准并焊接。

通过将桥壳体1的焊接端面1a和轴管2的焊接端面2a加工为不垂直于轴向，焊接后能够使得应力集中不会分布在垂直于所述轴向的同一横截面上，而是分布在多个垂直于轴向的横截面(即桥壳体1的焊接端面1a和轴管2的焊接端面2a所穿过的多个垂直于轴向的截面)上，从而能够分散应力集中并整体提高桥壳体和轴管组件的疲劳强度。

优选地，如图4所示，在步骤(a)中，将所述桥壳体1的焊接端面1a和所述轴管2的焊接端面2a加工为平面。一方面，加工为平面使加工简单；另一方面，形成为平面的桥壳体1的焊接端面1a和轴管2的焊接端面2a方便后续的对准和焊接操作。本领域技术人员可以理解的是，也可以使桥壳体1的焊接端面1a和轴管2的焊接端面2a形成为匹配的曲面，只要该曲面的主要部分不垂直于轴管2的轴向即可。

在将所述桥壳体1的焊接端面1a和所述轴管2的焊接端面2a加工为平面的情况下，桥壳体1的焊接端面1a和轴管2的焊接端面2a只要形成为不垂直于轴管2的轴向即可，从而能够穿过多个垂直于轴向的横截面，以分散应力集中。优选地，所述平面与所述轴管2的轴向之间所呈的角度α可以介于0到90度之间。更优选地，为了便于加工和焊接，所述平面与所述轴管2的轴向之间所呈的角度α可以介于20到60度之间。

另外，如图3所示，在步骤(b)中，沿相互对准的所述桥壳体1的焊接端面1a和所述轴管2的焊接端面2a的周部焊接形成环形焊缝3。由于桥壳体1的焊接端面1a和轴管2的焊接端面2a形成为相对于轴向倾斜的平面，因而从桥壳体1的焊接端面1a和轴管2的焊接端面2a所在平面看来，环形焊缝3实际上形成为椭圆形。在将桥壳体1的焊接端面1a和轴管2的焊接端面2a形成为曲面(例如包括多个平行的平面部和连接该多个平面部的连接部)的情况下，环形焊缝3不再是椭圆形，而是立体的弯曲形状。

此外，本发明的方法还可以包括在所述桥壳体1的外周焊接法兰4以及在所述桥壳体1上的安装后钢板弹簧座5。其中，法兰4和后钢板弹簧座5为本领域技术人员公知的零部件，在此不做详细说明。

优选地，如图3和图5所示，所述桥壳体1的下部留有未与所述法兰4焊接的区域。换言之，由于桥壳体1的受力特征为上部受压且下部受拉，虽然法兰4套焊在桥壳体1的外部，但本实施方式在桥壳体1的下部留有未与法兰4焊接的区域，使得焊接部位不包括法兰4与桥壳体1相接触的环形带的下部区域(也可以是下半部区域)，以免受拉的下部施焊后的焊缝组织与法兰4和桥壳体1的组织不同而产生应力集中源，从而产生应力集中，降低桥壳体1和轴管2的组件的疲劳寿命。虽然图3和图5所示的实施方式中，法兰的焊接端面4a占据了法兰4与桥壳体1相接触的环形带的大半部分，桥壳体1的下部留有的未焊接的区域则占据了所述环形带的小半部分，但本领域技术人员可以理解的是，也可以使法兰的焊接端面4a和未焊接的区域各自占据所述环形带的一半。优选地，所述未焊接的区域占法兰4与桥壳体1相接触的环形带的1/6-1/2。

根据本发明的另一方面，还提供一种桥壳体与轴管的连接结构，该连接结构包括焊接连接的桥壳体1和轴管2，其中，所述桥壳体1的焊接端面1a和所述轴管2的焊接端面2a相互匹配且不垂直于所述轴管2的轴向。

通过使桥壳体1的焊接端面1a和轴管2的焊接端面2a形成为不垂直于轴向，焊接后能够使得应力不会集中分布在垂直于所述轴向的同一横截面上，而是分布在多个垂直于轴向的横截面(即桥壳体1的焊接端面1a和轴管2的焊接端面2a所穿过的多个垂直于轴向的截面)上，从而能够分散应力集中并整体提高桥壳体和轴管组件的疲劳强度。

优选地，所述桥壳体1的焊接端面1a和所述轴管2的焊接端面2a均为平面。一方面，可以使加工简单；另一方面，形成为平面的桥壳体1的焊接端面1a和轴管2的焊接端面2a便于对准和焊接。本领域技术人员可以理解的是，也可以使桥壳体1的焊接端面1a和轴管2的焊接端面2a形成为匹配的曲面，只要该曲面的主要部分不垂直于轴管2的轴向即可。

在将所述桥壳体1的焊接端面1a和所述轴管2的焊接端面2a形成为平面的情况下，桥壳体1的焊接端面1a和轴管2的焊接端面2a只要形成为不垂直于轴管2的轴向即可，从而能够穿过多个垂直于轴向的横截面，以分散应力集中。优选地，所述平面与所述轴管2的轴向之间所呈的角度α介于0到90度之间。更优选地，所述平面与所述轴管2的轴向之间所呈的角度α介于20到60度之间，以便加工和焊接。

另外，如图3所示，所述连接结构包括沿相互对准的所述桥壳体1的焊接端面1a和所述轴管2的焊接端面2a的周部焊接形成环形焊缝3。由于桥壳体1的焊接端面1a和轴管2的焊接端面2a形成为相对于轴向倾斜的平面，因而从桥壳体1的焊接端面1a和轴管2的焊接端面2a所在平面看来，环形焊缝3实际上形成为椭圆形。

另外，所述连接结构还可以包括焊接在所述桥壳体1的外周法兰4以及安装在所述桥壳体1上的后钢板弹簧座5。其中，法兰4和后钢板弹簧座5为本领域技术人员公知的零部件，在此不做详细说明。

优选地，如图3和图5所示，所述桥壳体1的下部留有未与所述法兰4焊接的区域。由于桥壳体1的受力特征为上部受压且下部受拉，虽然法兰4套焊在桥壳体1的外部，但本实施方式在桥壳体1的下部留有未与法兰4焊接的区域，使得焊接部位不包括法兰4与桥壳体1相接触的环形带的下部区域(也可以是下半部区域)，以免受拉的下部施焊后的焊缝组织与法兰4和桥壳体1的组织不同而产生应力集中源，从而产生应力集中，降低桥壳体1和轴管2的组件的疲劳寿命。虽然图3和图5所示的实施方式中，法兰的焊接端面4a占据了法兰4与桥壳体1相接触的环形带的大半部分，桥壳体1的下部留有的未焊接的区域则占据了所述环形带的小半部分，但本领域技术人员可以理解的是，也可以使法兰的焊接端面4a和未焊接的区域各自占据所述环形带的一半。优选地，所述未焊接的区域占法兰4与桥壳体1相接触的环形带的1/6-1/2。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (14)

1.一种桥壳体与轴管的焊接方法，该方法包括：

(a)、分别加工桥壳体(1)的焊接端面(1a)和轴管(2)的焊接端面(2a)，使得所述桥壳体(1)的焊接端面(1a)和所述轴管(2)的焊接端面(2a)相互匹配并且不垂直于所述轴管(2)的轴向；以及

(b)、将所述轴管(2)的焊接端面(2a)和所述桥壳体(1)的焊接端面(1a)对准并焊接。

2.根据权利要求1所述的桥壳体与轴管的焊接方法，其中，在步骤(a)中，将所述桥壳体(1)的焊接端面(1a)和所述轴管(2)的焊接端面(2a)加工为平面。

3.根据权利要求2所述的桥壳体与轴管的焊接方法，其中，所述平面与所述轴管(2)的轴向之间所呈的角度(α)介于0到90度之间。

4.根据权利要求3所述的桥壳体与轴管的焊接方法，其中，所述平面与所述轴管(2)的轴向之间所呈的角度(α)介于20到60度之间。

5.根据权利要求2所述的桥壳体与轴管的焊接方法，其中，在步骤(b)中，沿相互对准的所述桥壳体(1)的焊接端面(1a)和所述轴管(2)的焊接端面(2a)的周部焊接形成环形焊缝(3)。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的桥壳体与轴管的焊接方法，其中，该方法还包括在所述桥壳体(1)的外周焊接法兰(4)以及在所述桥壳体(1)上的安装后钢板弹簧座(5)。

7.根据权利要求6所述的桥壳体与轴管的焊接方法，其中，所述桥壳体(1)的下部留有未与所述法兰(4)焊接的区域。

8.一种桥壳体与轴管的连接结构，该连接结构包括焊接连接的桥壳体(1)和轴管(2)，其特征在于，所述桥壳体(1)的焊接端面(1a)和所述轴管(2)的焊接端面(2a)相互匹配且不垂直于所述轴管(2)的轴向。

9.根据权利要求8所述的桥壳体与轴管的连接结构，其中，所述桥壳体(1)的焊接端面(1a)和所述轴管(2)的焊接端面(2a)均为平面。

10.根据权利要求9所述的桥壳体与轴管的连接结构，其中，所述平面与所述轴管(2)的轴向之间所呈的角度(α)介于0到90度之间。

11.根据权利要求10所述的桥壳体与轴管的连接结构，其中，所述平面与所述轴管(2)的轴向之间所呈的角度(α)介于20到60度之间。

12.根据权利要求9所述的桥壳体与轴管的连接结构，其中，所述连接结构包括沿相互对准的所述桥壳体(1)的焊接端面(1a)和所述轴管(2)的焊接端面(2a)的周部焊接形成环形焊缝(3)。

13.根据权利要求8-12中任意一项所述的桥壳体与轴管的连接结构，其中，所述连接结构包括焊接在所述桥壳体(1)的外周法兰(4)以及安装在所述桥壳体(1)上的后钢板弹簧座(5)。

14.根据权利要求13所述的桥壳体与轴管的连接结构，其中，所述桥壳体(1)的下部留有未与所述法兰(4)焊接的区域。

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