CN103511825B - 车架用衬套套管及其成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供车架用衬套套管及其成型方法，在该方法中，步骤一为冲压钢板，以使落料具有凸部端和凹部端，凸部端具有多个凸部而凹部端具有多个凹部，该多个凸部能与该多个凹部分别嵌入结合且过盈配合，各凸部的边缘为圆弧形，凹部与其结合的凸部的形状相似，凸部的根部的宽度小于其最大宽度；步骤二将所述落料冲压成ω形状零件，该ω形状零件由位于中间的小圆弧段以及小圆弧段两侧的大圆弧段构成；步骤三冲压所述ω形状零件的小圆弧段，以使该凸部端和凹部端的一方位于另一方之上，二者具有高度差；步骤四将所述凸部压入到所述凹部中，以整形出圆筒状的车架用衬套套管。

Description

车架用衬套套管及其成型方法

技术领域

本发明涉及车架用衬套套管及其成型方法。

背景技术

汽车车架是汽车底盘系统中的重要安全件和承载件，其强度、刚度、疲劳等都有极高的要求，承受着汽车行驶中的转向、制动和垂直载荷。

车架上焊有若干个衬套套管用于压装衬套，车架与车身正是通过衬套套管、衬套以及紧固件连接的，在连接同时提供了减振功能。

衬套套管作为车架与车身的连接件之一，其需要提供较高的尺寸精度与衬套匹配从而提供足够的过盈量，同时需要有足够的强度承受车辆行驶过程中的各种载荷。

传统的车架1上的衬套套管2采用钢管结构，通过金加工来保证衬套装配尺寸，其缺点在于受钢管材料牌号的限制，其壁厚、直径、材料屈服强度等无法随意组合，并且必需经过金加工，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车架用衬套套管，其适用于冲压工艺加工。

本发明的另一目的在于提供一种车架用衬套管成型方法，其采用冲压工艺来形成衬套管。

为实现所述目的的车架用衬套套管，为圆筒状，其特点是，具有接缝部，接缝部包括对接的凸部端和凹部端，凸部端具有多个凸部而凹部端具有多个凹部，该多个凸部与该多个凹部分别嵌入结合且过盈配合，各凸部的边缘为圆弧形，凹部与其结合的凸部的形状相似，凸部的根部的宽度小于其最大宽度。

所述的车架用衬套套管，其进一步的特点是，各所述凹部的两侧分别有小凸部而各所述凸部的两侧分别有小凹部，该小凸部和该小凹部嵌入结合。

为实现所述目的的车架用衬套套管的冲压成型方法，其特点是，包括

步骤一，冲压钢板，以使落料具有凸部端和凹部端，凸部端具有多个凸部而凹部端具有多个凹部，该多个凸部能与该多个凹部分别嵌入结合且过盈配合，各凸部的边缘为圆弧形，凹部与其结合的凸部的形状相似，凸部的根部的宽度小于其最大宽度；

步骤二，将所述落料冲压成ω形状零件，该ω形状零件由位于中间的小圆弧段以及小圆弧段两侧的大圆弧段构成；

步骤三，冲压所述ω形状零件的小圆弧段，以使该凸部端和凹部端的一方位于另一方之上，二者具有高度差；

步骤四，将所述凸部压入到所述凹部中，以整形出圆筒状的车架用衬套套管。

所述的车架用衬套套管的冲压成型方法，其进一步的特点是，在所述步骤三中，该凸部端位于该凹部端的上方；在步骤四中，冲压所述凸部端，以使该多个凸部与该多个凹部分别嵌入结合且过盈配合。

所述的车架用衬套套管的冲压成型方法，其进一步的特点是，在步骤一中，各所述凹部的两侧分别有小凸部而各所述凸部的两侧分别有小凹部；在步骤四中，同时使各小凸部和该小凹部嵌入结合。

本发明为套管的设计提供了更多的选择，可以根据重量、直径、受力情况随意选择合适的钢板材料，材料选择更为广泛、适合，且减少了金加工道序，降低了生产成本。同时与高强度钢板配合使用能提供总成轻量化，与车架其他冲片选择相同材料牌号则可使废料回用，降低成本。

附图说明

图1是已有的车架及其上的衬套套管的示意图。

图2是车架用衬套套管实施例设置于车架上的示意图。

图3是车架用衬套管成型方法的实施例中钢板落料的示意图。

图4是钢板落料的右端的局部放大视图。

图5是钢板落料的左端的局部放大视图。

图6是车架用衬套管成型方法的实施例中预成型步骤的示意图。

图7是车架用衬套管成型方法的实施例中成形步骤的示意图。

图8是车架用衬套管成型方法的实施例中成形后零件的轴测视图。

图9是车架用衬套管成型方法的实施例中成形后零件的主视图。

图10是车架用衬套管成型方法的实施例中整形后零件的轴测视图。

具体实施方式

如图2和图10所示，在本发明的一实施例中车架11用衬套套管12为冲压成型件，其具有接缝部，该接缝部是由套管的凸部端和凹部端相接而成，凸部端具有多个凸部131，而凹部端具有多个凹部132，多个凸部131和多个凹部132一一对应连接，凸部131和对应的凹部132的形状相似，凸部131和对应的凹部132过盈配合，以使衬套套管的凸部端和凹部端连接在一起，从而使得衬套套管成闭合的圆筒形形状。凸部131、132的轮廓为圆弧状，无锐角，且凸部131、凹部132的根部宽度均要小于其头部宽度。这将在后述的成型方法中进一步描述。接缝部的结合强度是由凸部、凹部过盈配合后的抗拉力保证的，即需要根据套管中衬套压入力的大小来设计凸部的数量、凸部前后的宽度差，以此保证衬套管有足够的抗拉强度。

在车架用衬套管成型方法的实施例首先是将钢板落料成图3所示的形状13，其大致为长方形，其左侧为凹部端，右端为凸部端。如图4所示，凸部端具有两个凸部131，凸部131的形状大致成U形，其根部的宽度比其最大宽度要小。如图5所示，凹部端具有两个凹部132，凹部132的形状大致成U形，其开口部位(即根部)的宽度比其最大宽度要小。凸部131、凹部132的形状相似，大小接近，凸部131略比凹部132大，以使凸部131和凹部132能过盈配合。凸部131、凹部132的数量可以是两个或两个以上，在本发明的其他实施例中，可以根据衬套套管的长度以及其设计强度等来确定凸部131、凹部132的数量。钢板落料是通过一冲裁模来实施，例如是通过落料模来冲压一钢板，落料为如图3所示的形状。

继续参照图3、图4和图5，在本发明的较佳实施例中，凸部131的两侧分别有较浅的凹部133，相应地，在凹部132的两侧分别有较短的凸部134，凸部134和对应的凹部133也过盈配合，凸部134也大致为U形，凹部133与凸部134的形状相似，也大致为U形。凹部133、凸部134可以在凸部131、凹部132压入配合的过程中起到对凸部131、凹部132导向定位的作用。

接下来，通过一弯曲模对图3所示的钢板落料进行预成型步骤，形成的零件14为ω形，其具有位于中间的尺寸较小的小圆弧段141以及位于圆弧段141两侧的大圆弧段142、143，小圆弧段141的半径小于大圆弧段142、143的半径，两大圆弧段142、143的半径相同，两大圆弧段142、143与小圆弧段141分别连接，连接处实质上光滑过渡。两大圆弧段142、143接近半圆形状。

接下来，在一成形模具中，如图7所示，将零件14置入半圆形的模腔15，用一圆柱形的冲块17垂直向下冲击小圆弧段141，使零件14成型为如图8所示的零件16。模腔15上方可设置上模，其与上模之间形成有缝隙，其限定被冲块17冲击后的两侧的大圆弧142、143的成型状况，使得其零件16的一端比另一端要高出高度h，即形成零件16的错位部161，其将构成前述的接缝。在本发明的实施例中，是使零件16的凸部端的高度要比其凹部端的高度要高出。高度h是由模具来控制的，模具控制的高度按照板厚的上限值来设计的，为板厚或者略大于板厚，当实际板厚发生波动时，高度h会略大于板厚。套管的内径尺寸要求较高、特别是圆度要求，在最后成形时需要通过整形工序来控制，所以在此时的工序时使凸部、凹部结合部位有一高度为h的错位，为最后整形工序留有调整空间。

接下来，在一成形模具中，将以直径为套筒内径的圆柱形模具(无图示)伸入零件16的中部，将零件16的接缝的错位部位在圆柱形模具的上侧放置，在零件16的上方设置一冲压块(无图示)，使冲压块向下冲击，对零件16进行整形，使得其凸部嵌入到其凹部中，二者过盈配合，错位部形成光滑的接缝部，进而形成直径符合要求的车架用衬套套管。

Claims (6)

1.车架用衬套套管，为圆筒状，其特征在于，具有接缝部，接缝部包括对接的凸部端和凹部端，凸部端具有多个凸部而凹部端具有多个凹部，该多个凸部与该多个凹部分别嵌入结合且过盈配合，各凸部的边缘为圆弧形，凹部与其结合的凸部的形状相似，凸部的根部的宽度小于其最大宽度。

2.如权利要求1所述的车架用衬套套管，其特征在于，各所述凹部的两侧分别有小凸部而各所述凸部的两侧分别有小凹部，该小凸部和该小凹部嵌入结合。

3.如权利要求1所述的车架用衬套套管，其特征在于，所述凸部或凹部呈U形。

4.车架用衬套套管的冲压成型方法，其特征在于，包括

步骤一，冲压钢板，以使落料具有凸部端和凹部端，凸部端具有多个凸部而凹部端具有多个凹部，该多个凸部能与该多个凹部分别嵌入结合且过盈配合，各凸部的边缘为圆弧形，凹部与其结合的凸部的形状相似，凸部的根部的宽度小于其最大宽度；

步骤二，将所述落料冲压成ω形状零件，该ω形状零件由位于中间的小圆弧段以及小圆弧段两侧的大圆弧段构成；

步骤三，冲压所述ω形状零件的小圆弧段，以使该凸部端和凹部端的一方位于另一方之上，二者具有高度差；

步骤四，将所述凸部压入到所述凹部中，以整形出圆筒状的车架用衬套套管。

5.如权利要求4所述的车架用衬套套管的冲压成型方法，其特征在于，在所述步骤三中，该凸部端位于该凹部端的上方；在步骤四中，冲压所述凸部端，以使该多个凸部与该多个凹部分别嵌入结合且过盈配合。

6.如权利要求4所述的车架用衬套套管的冲压成型方法，其特征在于，在步骤一中，各所述凹部的两侧分别有小凸部而各所述凸部的两侧分别有小凹部；在步骤四中，同时使各小凸部和该小凹部嵌入结合。