CN106414119B - 用于制造底盘构件的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造底盘构件(1)的方法，该底盘构件包括壳体(5)，壳体与结构构件(3)借助焊接部(7)连接，其中，在该结构构件(3)中引入容纳口(19)并且将壳体(5)推入容纳口(19)中，其中，壳体侧的面和结构构件侧的面相接触，其中，相接触的两个面中的至少一个相对于两个面中的另一个造型成斜面(41、31、47)，使得在焊接之前在两个面之间存在线接触。可替代地，在结构构件(3)中的容纳口(19)相比于被推入容纳口(9)中的壳体几何结构实施为具有尺寸不足。

Description

用于制造底盘构件的方法
技术领域
本发明涉及一种用于制造底盘构件的方法。
背景技术
所述类型的底盘构件已知呈多种设计方式。底盘构件通常具有结构构件和一个或多个与该结构构件固定连接的壳体、尤其球窝接头壳体。例如，这种底盘构件构成底盘悬架臂，其中，将壳体、尤其球窝接头壳体集成到结构构件中在通常情况下是通过注塑包封、压入、拧紧、铆接或焊接实现的。
由DE 203 11 595 U1公开了一种球窝接头，其具有构造成球窝接头壳体的壳体，该壳体具有焊接区段，借助焊接区段可将该壳体焊接在构造成底盘悬架臂的结构构件上，其中，壳体嵌入到结构构件的容纳口中并且壳体的焊接区段与结构构件焊接在一起。在一个设计方案中，焊接区段实施成在一侧倾斜，确切地说是以为此设置的一侧贴靠在结构构件中的容纳口的边缘上。
由DE 10 2010 043 040 A1已知一种用于制造底盘构件的方法，在该方法中，两个壳体件、一个结构构件和一个构造成球窝接头壳体的壳体可在其相互焊接之前被单独地涂层。提供激光焊接作为优选的焊接方法。但是已经发现，该焊接连接一方面需要非常精确地制造的构件并且由于存在的涂层可能在焊接连接中出现质量缺陷。因此在焊接连接的区域中的涂层被去除，由此必然带来制造缺陷。此外，在两个构件之间的环形间隙中由于去除了涂层而可能出现腐蚀问题。
发明内容
本发明的目的是，使由现有技术得知的问题最小化。
根据本发明，该目的通过以下方式实现，两个相接触的面中的至少一个相对于两个面中的另一个造型成斜面，使得在焊接之前在两个面之间存在线接触。
通过电阻焊接、尤其电容器放电焊接或中频焊接来进行焊接。线接触使两个构件对中并且引起局部的熔融并由此在没有焊接添加物的情况下产生材料连接。线接触尤其是沿着整个周向的。
另一发明方案规定，在结构构件中的容纳口相比于被推入容纳口中的壳体几何结构实施为具有尺寸不足。通过挤压连接，在焊接时在彼此面对的侧面的区域中出现大的焊接面，该大的焊接面可传递很高的力。
原则上可能的是，壳体几何结构实施为具有恒定的横截面或具有锥形的横截面。在锥形横截面的情况下，在安装过程中可使用自对中。通过在壳体和容纳口之间的这种自对中可补偿接合对、即结构构件和壳体的制造误差。以这种方式可过程可靠地实现沿着整个周向的线接触。沿着整个周向的线接触是重要的，以便在接下来的焊接中在线接触的区域中在整个侧周上实现相同的焊接状态、尤其是均匀的焊接电流密度。这又对实现可复现的相同的焊接过程来说是重要的，例如该可复现的相同的焊接过程对于批量制造是必需的。
在本发明中的结构构件应理解为面式金属板件，该面式金属板件构造成弯曲的或平面的或部分弯曲且部分平面的。面式是指结构构件的材料厚度比其余尺寸小非常多。材料厚度优选在结构构件的面式的延伸上为恒定的，该结构构件尤其构造成实心的。在本发明中容纳口应理解为穿透结构构件的圆的或非圆的凹口。容纳口优选完全环绕地被结构构件包围。
根据一个有利的技术方案，借助冲压工艺制造在结构构件中的开口、尤其容纳口。冲压可用相对简单的工具产生高的尺寸精确性。
此外可规定，将下沉部成型到开口、尤其容纳口中，该下沉部相对于开口的中轴线倾斜地伸延。在穿过开口的中轴线的纵剖面中，下沉部在中轴线的两侧显现为倒角。该下沉部可用于在焊接之前使两个部件对中，或者容纳熔融的材料。
有利地，在壳体上成型有指向结构构件的方向的斜面。不管是否有该斜面，壳体需要一些工序，在这些工序中同时实施所述斜面。
壳体具有凸缘，在焊接部断裂时凸缘用作形状配合的支承连接。壳体侧的斜面成型在该凸缘上。凸缘还提供以下优点，可使用挤压工具并且由此使壳体几何结构不受挤压力。此外，通过焊接部封闭在凸缘和结构构件之间的接触区域中的环形间隙。
有利地，构造成通孔的容纳口与壳体的连接通过间隙配合来实施，从而存在环形间隙。间隙配合允许较大的制造公差。
为了避免间隙腐蚀，在壳体和通孔之间的环形间隙通过壳体和/或结构构件的体积部分的移动而封闭。
通过沿轴向镦锻通孔的边缘，能非常简单地封闭环形间隙。
可替代地，借助对焊接的结构组合件进行涂层可封闭在壳体和通孔之间的环形间隙并因此保护该环形间隙免受腐蚀。
根据一个可替代的设计方案，容纳口的侧面和壳体的侧面(其分别平行于容纳口的中轴线和壳体的中轴线地延伸)彼此焊接在一起。在该实施方式中，结构构件的容纳口至少基本上构造成圆柱状。容纳口又可划分成光整断面和冲压断裂部。壳体又具有面对容纳口的对中倾斜部。在结构构件中的容纳口相比于被推入容纳口中的壳体几何结构又实施为具有尺寸不足。紧接在焊接之前，在对中倾斜部上又形成在两个接合对之间的线接触。尤其使结构构件如此定向，即，容纳口的光整断面面对对中倾斜部。在开始焊接之后，首先在轴向方向上越过对中倾斜部。在对中倾斜部上，在其在壳体的轴向延伸中最大的直径处紧接着在外侧具有圆柱状侧面的区域。
然后，接合对在轴向接合方向上进一步相对彼此地运动，从而形成在剖面中看构造成矩形的、具有至少基本平行的两个侧部的焊接部，两个侧部朝容纳口和壳体的中轴线的方向延伸。构造成矩形的、具有平行于结构构件和壳体的中轴线延伸的侧部的焊接部在结构构件的整个材料厚度或其一部分上延伸。在后者情况下，结构构件和壳体在材料厚度的其余部分中又彼此分开，从而形成环形间隙。在壳体和通孔之间的环形间隙又可通过壳体和/或结构构件的体积部分的移动而封闭，从而避免间隙腐蚀。可替代地，在壳体和通孔之间的环形间隙同样又可借助焊接了的结构组合件的涂层来封闭，并因此保护环形间隙以防止腐蚀。在继续的安装过程中通过密封波纹件遮盖环形间隙并由此同样保护环形间隙以免腐蚀、尤其间隙腐蚀。在焊接结束之后将结构构件固定在壳体上，使得其下侧与第二斜面相间隔。下侧和第二斜面优选彼此成45°角度地布置。第二斜面成型在凸缘上。通过该布置方式在该部位处避免了间隙腐蚀的风险。例如通过喷射、浸入或电镀能够毫无问题地在焊接之后对该区域进行表面涂层。第二斜面成型在凸缘上。
在前面所述的所有设计方案中，接合对、即结构构件和壳体在焊接期间仅相对于彼此平移地运动。
本发明还涉及底盘构件，底盘构件具有结构构件和尤其构造成球窝接头壳体的壳体，根据如前所述的方法制造所述底盘结构组合件。本发明提出，底盘构件构造成法兰接头或多点式悬架臂。在本发明中法兰接头理解成由球窝接头和连接法兰构成的底盘构件，其中，连接法兰用于将法兰接头连接到另一底盘构件、例如悬架臂构件上。在本发明中多点式悬架臂理解成具有多于一个并且少于五个的铰接点的底盘悬架臂，其中，至少其中一个铰接点具有球窝接头。参照铰接点的数量，该底盘悬架臂也称为双点式悬架臂、三点式悬架臂或四点式悬架臂。
在球窝接头壳体嵌入结构构件的容纳口中并且接下来焊接结构构件和球窝接头壳体之后，无需在构造成法兰接头或多点式悬架臂的底盘结构组合件上进行其他的焊接操作。因此底盘构件具有如下优点，即，可整个面地设置有腐蚀防护，该腐蚀防护在继续的装配中保留。在法兰接头和多点式悬架臂中极为有效的腐蚀防护特别重要，因为法兰接头和多点式悬架臂由于其在车辆中的安装位置而以特别的程度经受促进腐蚀的环境影响，如湿气和融雪盐。
有利地，尤其构造成球窝接头壳体的壳体是径向球窝接头、轴向球窝接头或球套接头的组成部分。前面所述类型的球窝接头壳体可构造成径向球窝接头、轴向球窝接头或球套接头的壳体或壳体的一部分。已经以材料连接的方式通过无添加物的焊接与结构构件连接的球窝接头壳体继续安装成完整的球窝接头的优点是，球窝接头的位于球窝接头壳体之内的构件不再会通过在焊接时产生的热量而受到损坏。
附图说明
根据下面的附图说明详细描述本发明，其中，相同的附图标记涉及相同的或相似的或功能相同的构件或元件。
图1示出了底盘构件的示意图，
图2至图4示出了具有环形间隙的壳体-结构构件连接，
图5至图7示出了具有尺寸不足的经由斜面形成的壳体-结构构件连接，
图8至图9示出了经由多个斜面形成的壳体-结构构件连接，
图10至图12示出了具有尺寸不足的经由结构构件和壳体的平行伸延的侧面形成的壳体-结构构件连接。
具体实施方式
图1示出了具有球窝接头的底盘构件1。例如用于在底盘中与另一构件连接的结构构件3借助焊接部7与壳体5连接。焊接部7实施成无焊接填料的电阻焊接。在壳体5之内布置有球形衬套9，球轴颈13的接头球体11可旋转地并且可角运动地支承在该球形衬套中。在此，球形衬套9延伸越过在接头球体11的赤道并且由壳体5的沿径向向内变形的边缘15固定。密封波纹件17保护球窝接头以防止外部的污物和/或湿气。
图2至图4示出了整个壳体3、5的构造和制造方法。在结构构件3中冲压出容纳口19。在此，冲压表面的光整断面21可与结构构件的上侧或下侧邻接。冲压断裂部23可具有与锥形下沉部相似的略微呈锥形的形状。此外，容纳口19的边缘35可具有呈倒角、倾斜部或倒圆形状的下沉部41，该下沉部倾斜于容纳口19的中轴线地伸延。
壳体5朝下闭合并且在该区域中具有球形弯曲的底部25，在该底部上连接有指向轴向方向的环形壁27。在该示例性的构件中，形成壳体几何结构的环形壁27实施成具有恒定的横截面。
在底部25和环形壁27之间的过渡部上成型有具有指向结构构件3的方向的斜面31的凸缘29。凸缘29的外直径大于结构构件3中的容纳口19，其中，该容纳口19又大于环形壁27的外直径，作为凸缘的斜面31的附加或替代，环形壁也可实施成锥形的并因此具有斜面。
在安装结构构件3与壳体5时，壳体5以其环形壁27推入容纳口19中，直至结构构件贴靠在壳体5的斜面31上。在此，在壳体5和构造成通孔19的容纳口之间存在具有环形间隙33的间隙配合。然后沿轴向在壳体5上以及在结构构件3上在轴向的预加载荷下施加未示出的焊接电极。对此有利地使用凸缘29的下侧，因为焊接电极可非常近地置于期望的焊接部7上。在斜面31与通孔19的壁的接触区域中材料被熔融并且形成焊接部7。
在另一工序中封闭环形间隙33。利用渗入环形间隙33中的涂层或者使得壳体5(例如环形壁27)和/或结构构件3的体积部分移动。对于壳体几何结构尤其简单而经济的是，可沿轴向镦锻通孔19的边缘35，由此沿径向向内挤压材料并且可靠地封闭环形间隙33。
图5至图7示出了根据关于图2至图4的描述的制造方法的变型方案。不同的是，在结构构件中的容纳口19相比于壳体几何结构、即，相对于被推入容纳口19中的环形壁27的外直径实施为具有尺寸不足。
在用于容纳密封波纹件17的环形槽37之下，在环形壁27的外侧面上成型有对中倾斜部39。在对中倾斜部39和凸缘29之间的纵向区域实施成具有相对于容纳口19的斜面31的锥体。可替代地，也可将容纳口19压制成锥形并且将在对中倾斜部39和凸缘29之间的所述区域制造成具有恒定的外直径。在最简单的变型方案中，所述纵向区域也可具有恒定的横截面并且容纳口可具有恒定的直径。可选择性地规定在容纳口19中的光整断面21的定向。符合发展趋势而有利的是，光整断面21如在图5中那样向上定向并且具有在从容纳口19到上侧43的过渡部处的下沉部的倒角41。在该变型方案中，从结构构件3的冲压断裂部23到下侧45的局部带有毛刺的过渡部在焊接期间熔融。在光整断面21向下定向时，这具有以下优点，即，在结构构件3和壳体5之间存在特别有利的线接触。
图6示出了安装状态，此时，壳体5被引入容纳口19中并且结构构件3放置于对中倾斜部39上。由此确保结构构件3相对于壳体5的径向定位。在另一制造步骤中，借助未示出的焊接电极将轴向的预加载荷施加到两个构件3、5上。
图7示出了壳体5和结构构件3连同焊接部7。焊接部7在通孔19的整个轴向长度上延伸。在图7中，通孔19处的倒角41实施在下侧45上。当如前述的那样倒角41已经实施在上侧43上时，则该区域也被挤压的熔融材料填充。
图8和图9示出了一种变型方案，在其中根据图2至图4变型方案的解决方案的特征与根据图5至图7的变型方案的特征结合。
因此，在壳体5上成型有指向结构构件3的方向的斜面31，并且容纳口19的直径相对于该斜面31具有尺寸不足。此外，凸缘实施成具有相对于结构构件3的第二斜面47。安装过程相应于关于图2至图7的描述。但是不同的是，焊接区域沿径向延长直至凸缘29的外直径处。因此，在结构构件3和壳体5之间的间隙完全封闭。原则上，相比于根据图2至图7的实施方式，第二斜面47的径向延伸可更小，因为第一斜面31在轴向投影上已经起支撑作用。
图10至图12示出了一种实施方式，在该实施方式中，结构构件3的容纳口19划分成光整断面21和冲压断裂部23并且壳体5又具有面对容纳口19的对中倾斜部39。为了清楚看出，在图11中放大地示出了在图10中突出显示的细节X。图12示出了相同的细节，但是是在紧接焊接之前。对中倾斜部39的最大直径大于容纳口19的内直径，从而在接合对3、5之间存在重叠。紧接在焊接之前，在对中倾斜部39上又存在两个接合对3、5之间的线接触。在焊接开始之后，在轴向方向上首先越过对中倾斜部39。在对中倾斜部39上在其沿壳体5的轴向延伸中的最大直径处连接着具有圆柱状侧面49的区域。
然后，接合对3、5沿轴向的接合方向进一步相对于彼此运动，从而形成在剖面中看在轴向方向上延伸的构造成矩形的焊接部7。构造成矩形的焊接部具有平行于结构构件3和壳体5的中轴线延伸的侧部，其在结构构件3的材料厚度的一部分上延伸。在材料厚度的其余部分中，结构构件3和壳体5又彼此分开，从而形成环形间隙33。焊接部7连接容纳口19的光整断面21与壳体5。环形间隙33由壳体5和冲压断裂部23限定。在该布置方案中，环形间隙33朝其敞开的一侧扩张。在完成焊接之后，将结构构件3固定在壳体5上，使得该壳体以其下侧45与第二斜面47间隔开。下侧45和第二斜面47彼此成45°角度地布置。第二斜面47成型在凸缘29上。
附图标记列表
1 底盘构件
3 结构构件
5 壳体
7 焊接部
9 球形衬套
11 接头球体
13 球轴颈
15 边缘
17 密封波纹件
19 容纳口、通孔
21 光整断面
23 冲压断裂部
25 底部
27 壳体几何结构、环形壁
29 凸缘
31 斜面
33 环形间隙
35 边缘
37 环形槽
39 对中倾斜部
41 下沉部、倒角
43 上侧
45 下侧
47 第二斜面
49 圆柱状侧面

Claims (10)

1.用于制造底盘构件(1)的方法，所述底盘构件包括构造成球窝接头壳体的壳体(5)，所述壳体与结构构件(3)借助焊接部(7)连接，其中，在所述结构构件(3)中引入容纳口(19)并且将所述壳体(5)推入所述容纳口(19)中，其中，壳体侧的面和结构构件侧的面相接触，其特征在于，相接触的两个面中的至少一个相对于所述两个面中的另一个造型成斜面(41；31；47)，使得在焊接之前在所述两个面之间存在线接触，在所述结构构件(3)中的容纳口(19)相比于被推入所述容纳口(19)中的壳体几何结构实施为具有尺寸不足，并且所述容纳口(19)和壳体(5)的分别平行于容纳口(19)和壳体(5)的中轴线延伸的侧面(21；49)彼此焊接在一起。
2.根据权利要求1所述的用于制造底盘构件的方法，其特征在于，所述壳体几何结构(27)实施为具有恒定的横截面或具有锥形的横截面。
3.根据权利要求1或2所述的用于制造底盘构件的方法，其特征在于，借助冲压工艺制造在所述结构构件(3)中的容纳口(19)。
4.根据权利要求3所述的用于制造底盘构件的方法，其特征在于，开口具有下沉部(41)，所述下沉部相对于所述容纳口(19)的中轴线倾斜地伸延。
5.根据权利要求1所述的用于制造底盘构件的方法，其特征在于，在所述壳体(5)上成型有指向所述结构构件(3)的方向的斜面(31；47)。
6.根据权利要求5所述的用于制造底盘构件的方法，其特征在于，壳体侧的斜面(47)成型在凸缘(29)上。
7.根据权利要求1所述的用于制造底盘构件的方法，其特征在于，通孔(19)与所述壳体(5)的连接通过间隙配合实施，从而存在环形间隙(33)。
8.根据权利要求7所述的用于制造底盘构件的方法，其特征在于，在所述壳体(5)和所述通孔(19)之间的环形间隙(33)通过所述壳体(5)和/或所述结构构件(3)的体积部分的移动而封闭。
9.根据权利要求8所述的用于制造底盘构件的方法，其特征在于，沿轴向镦锻所述通孔的边缘。
10.根据权利要求7所述的用于制造底盘构件的方法，其特征在于，在所述壳体(5)和所述通孔(19)之间的环形间隙(33)借助对焊接的结构组合件(3；5)进行涂层来封闭。
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