CN107128140A - 一种冲压式汽车悬架控制臂总成及生产方法 - Google Patents

一种冲压式汽车悬架控制臂总成及生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种冲压式汽车悬架控制臂总成及生产方法，属汽车零部件生产技术领域。本发明是将2.5mm的板材冲压呈冲压成控制臂本体主板5和控制臂本体副板，然后使其相互扣合焊接构成控制臂本体，从而极大的降低了汽车悬架控制臂总成的整体重量，解决了现有悬架控制臂总成由于工艺和结构原因，不仅存有生产工艺繁琐、重量大，且存有减震性能不足，不能满足汽车轻量化要求的问题，本发明生产的控制臂总成具有弹性好、柔韧度高和传导性性能好的特点，从而使控制臂与车身连接具有了良好的减震性能；能充分满足汽车轻量化的要求。

Description

一种冲压式汽车悬架控制臂总成及生产方法
技术领域
本发明涉及一种冲压式汽车悬架控制臂总成及生产方法，属汽车零部件生产技术领域。
背景技术
由于环保和节能的需要，汽车轻量化已成为世界汽车发展的潮流。汽车轻量化大致可以分为车身轻量化、发动机轻量化、底盘轻量化三类，而汽车悬架控制臂总成是底盘轻量化的重要组成部分。汽车悬架控制臂总成由臂体、支架、悬挂球销和减震套四部分组成，分别通过悬挂球销（铰链）或减震套把车轮和车身弹性地连接在一起。由于汽车底盘件悬架控制臂总成作为汽车悬架系统的导向和传力元件，将作用在车轮上的各种力传递给车身，同时保证车轮按一定轨迹运动。因此，要求汽车悬架控制臂总成(包括与之连接的悬挂球销和臂轴)应有足够的刚度、强度和使用寿命。
目前的悬架控制臂总成的臂体通常采用Q450球墨铸铁铸造成型，再与悬挂球销、减震套等零件组装为总成件，这种方式存有生产工艺繁琐、重量大，减震性能不足的缺陷，不能满足汽车轻量化的要求，因此，有必要对其进行改进。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种生产工艺简便、重量小，且减震性能好，可满足汽车轻量化要求的冲压式汽车悬架控制臂总成的生产方法。
本发明的技术方案是：
一种冲压式汽车悬架控制臂总成的生产方法，包括以下步骤：
1）、首先按设计要求在2.5mm厚度的板材上裁切出汽车悬架控制臂总成的控制臂本体胚料，控制臂本体胚料为控制臂本体主板和控制臂本体副板；要求控制臂本体胚料的边沿无明显毛刺；
2）、在控制臂本体主板上通过冲压机对装配主孔进行预冲压；即在控制臂本体主板装配主孔位置处冲压出凹坑，对装配主孔进行预拉伸，以防止直接冲孔导柱主板的破裂；预冲压的过程中，控制冲压机的冲压力在1900—2000kn；
3）、借助冲压模具和冲压机，按设计要求对控制臂本体主板进行装配主孔、工艺孔和悬挂球销装配孔的冲压，工艺孔的目的一是预留伸缩量，防止应力导致的微量变形，二是在后续生产过程中便于控制臂整体工件的检测及清洁；装配主孔、工艺孔和悬挂球销装配孔的冲压过程中，控制冲压机的冲压力在800—1000kn；
4）、借助成型模具和冲压机对控制臂本体主板进行成型冲压，以使控制臂本体主板边沿向上翻卷形成凸沿；成型冲压的过程中，控制冲压机的冲压力在3000—3150kn；
重复上述步骤，将控制臂本体副板冲压成型；
5）、在冲压成型的控制臂本体副板两端；即球销的装配端和大减震套端分别焊装加强板，以增加控制臂整体工件两端的强度，进而增加控制臂总成的装配强度；加强板的厚度为3mm；同时在大减震套端的加强板端头焊接减震套装配杆，以用于大减震套的安装；加强板焊接过程中，要求加强板的两侧必须与控制臂本体副板的凸沿内壁保留一定的间隙，装配杆焊接过程中其一端端头与加强板接触；
6）、将冲压成型的控制臂本体主板和完成加强板和装配杆焊接的控制臂本体副板，借助夹具使其相互扣合，然后采用焊接机对其边周边边缝进行焊接，以使控制臂本体主板和控制臂本体副板形成一个整体；焊接过程中的进给速度控制在60—62mm/min；整体焊接成型过程中，同时将小减震套的壳体焊接在控制臂的顶部；
7）、整体焊接成型完成后，对其进行整体去油、除锈处理，然后进行表面油漆喷涂，油漆喷涂厚度为15—20um；上述工序完成后，进行悬挂球销、大减震套、小减震套的装配，得，冲压式汽车悬架控制臂总成成品。
所述的汽车悬架控制臂总成由控制臂本体、悬挂球销、大减震套、小减震套构成，控制臂本体由冲压成型的控制臂本体主板和控制臂本体副板相互扣合焊接构成；控制臂本体的一端装有大减震套，控制臂本体的另一端装有悬挂球销，控制臂本体的中间顶部通过挡圈装有小减震套；悬挂球销与大减震套之间的控制臂本体上设置有主装配孔，主装配孔两侧的控制臂本体设置有多个工艺孔。
所述的悬挂球销由球座、上盖、衬套、圆弧球腕、卡环、防尘罩和球销构成，球座底部设置有上盖，球座内通过衬套和球腕装有球销，球销的一端延伸至球座上方，延伸至球座上方的球销上套装有防尘罩，防尘罩的底部通过C型的卡环与球座连接；卡环上方的球销顶部设置有螺母。
所述的衬套和球腕的内壁圆周上均布有多个储油槽。
所述的衬套的储油槽下方的衬套内壁圆周上均布多个支撑凸缘。
所述的大减震套和小减震套分别由内套、外套和减震套构成，外套内套装有内套，外套和内套之间设置有橡胶材质制成的减震套。大减震套和小减震套可起到缓和冲击与振动的作用，以增加该控制臂总成与车身连接的减震性能。
本发明的有益效果在于：
该生产方法工艺简便，控制臂本体由冲压成型的控制臂本体主板和控制臂本体副板相互扣合焊接构成，极大的降低了整体重量，解决了现有悬架控制臂总成由于工艺和结构原因，不仅存有生产工艺繁琐、重量大，且存有减震性能不足，不能满足汽车轻量化要求的问题，本发明生产的控制臂总成具有弹性好、柔韧度高和传导性性能好的特点，从而使控制臂与车身连接具有了良好的减震性能；能充分满足汽车轻量化的要求。
附图说明
图1为本发明的冲压式汽车悬架控制臂总成的结构示意图；
图2为冲压式汽车悬架控制臂总成的悬挂球销的结构示意图；
图3为悬挂球销的衬套的结构示意图；
图4为悬挂球销的球腕的结构示意图；
图5为冲压式汽车悬架控制臂总成的减震套的结构示意图。
图中：1、控制臂本体，2、悬挂球销，3、大减震套，4、小减震套，5、控制臂本体主板，6、上盖，7、卡环，8、衬套，9、球腕，10、球座，11、防尘罩，12、球销，13、螺母， 14、储油槽，15、支撑凸缘，16、外套，17、减震套,18、内套；19、装配主孔，20、工艺孔。
具体实施方式
该冲压式汽车悬架控制臂总成的生产方法，包括以下步骤：
首先按设计要求在2.5mm厚度的板材上裁切出汽车悬架控制臂总成的控制臂本体1胚料，控制臂本体1胚料为控制臂本体主板5和控制臂本体副板；汽车控制臂总成由控制臂本体1、悬挂球销2、大减震套3、小减震套4构成，控制臂本体由冲压成型的控制臂本体主板5和控制臂本体副板相互扣合焊接构成；控制臂本体1呈弯弧形，控制臂本体1的一端装有大减震套3，控制臂本体1的另一端装有悬挂球销2；悬挂球销2与大减震套3之间的控制臂本体1上设置有主装配孔19，主装配孔19两侧的控制臂本体1上设置有多个工艺孔20。
控制臂本体主板5和控制臂本体副板裁切过程中；要求控制臂本体胚料的边沿无明显毛刺；在控制臂本体主板5上通过冲压机对装配主孔14进行预冲压；即在控制臂本体主板5装配主孔19位置处冲压出凹坑，对装配主孔19进行预拉伸，以防止直接冲孔导柱主板的破裂；预冲压的过程中，控制冲压机的冲压力在1900—2000kn；
借助冲压模具和冲压机，按设计要求对控制臂本体主板5进行装配主孔14、工艺孔20和悬挂球销装配孔的冲压，工艺孔20的目的一是预留伸缩量，防止应力导致的微量变形，二是在后续生产过程中便于控制臂整体工件的检测及清洁；装配主孔19、工艺孔20和悬挂球销装配孔的冲压过程中，控制冲压机的冲压力在800—1000kn；
上述完成后，借助成型模具和冲压机对控制臂本体主板5进行成型冲压，以使控制臂本体主板5边沿向上翻卷形成凸沿；成型冲压的过程中，控制冲压机的冲压力在3000—3150kn。重复上述步骤，将控制臂本体副板冲压成型。
在冲压成型的控制臂本体副板两端；即悬挂球销2的装配端和大减震套3的装配端分别焊装加强板，以增加控制臂整体工件两端的强度，进而增加控制臂总成的装配强度。悬挂球销2由球座10、上盖6、衬套8、球腕9、卡环7、防尘罩11和球销12构成，球座10底部设置有上盖6，球座10内通过衬套8和球腕9装有球销12，球销12的一端延伸至球座10上方，延伸至球座10上方的球销12上套装有防尘罩11，防尘罩11的底部通过C型的卡环7与球座10连接；卡环7上方的球销12顶部设置有螺母13。衬套8和球腕9的内壁圆周上均布有多个储油槽14。衬套8的储油槽14下方的衬套8内壁圆周上均布多个支撑凸缘15。
加强板的厚度为3mm；同时在大减震套3端的加强板端头焊接减震套装配杆，以用于大减震套3的安装（套装）；加强板焊接过程中，要求加强板的两侧必须与控制臂本体副板的凸沿内壁保留一定的间隙，装配杆焊接过程中其一端端头与加强板接触；
将冲压成型的控制臂本体主板5和完成加强板和装配杆焊接的控制臂本体副板，借助夹具使其相互扣合，然后采用焊接机对其边周边边缝进行焊接，以使控制臂本体主板5和控制臂本体副板形成一个整体；焊接过程中的进给速度控制在60—62mm/min；整体焊接成型过程中，同时将小减震套4的壳体焊接在控制臂本体的顶部；以待总装过程中，将小减震套的芯体直接插入即可。大减震套3和小减震套4分别由内套18、外套16和减震套17构成，外套16内套装有内套18，外套16和内套18之间设置有橡胶材质制成的减震套17。大减震套3和小减震套4可起到缓和冲击与振动的作用，以增加该控制臂总成与车身连接的减震性能。
整体焊接成型完成后，对其进行整体去油、除锈处理，然后进行表面油漆喷涂，油漆喷涂厚度为15—20um；上述工序完成后，进行悬挂球销2、大减震套3、小减震套4的装配，得，冲压式汽车悬架控制臂总成成品。
汽车控制臂总成装配时，通过悬挂球销2与车轮连接，通过减震套与车身连接。悬挂球销2可调节衬套8和球腕9与球销12的配合力度，使其始终保持启动力拒（N.M）1－3.5，摆动力矩（N.M）3－5范围内，通过衬套8和球腕9上的储油槽14结构为球销12运动提供了润滑剂，减少了衬套8与球销12的磨损，极大地提高了其耐磨性。同时，通过在衬套8底部的支撑凸缘15，使其与球腕9为点接触，具有抗压和释放压力的作用，可调节因磨损进行间隙补偿的作用，减少了球销12和球腕9、衬套8间的磨损。悬挂球销2在装配时一次性注入润滑脂，可免了悬挂球销2在使用中润滑脂的添加和维护。
该生产方法工艺简便，控制臂本体由冲压成型的控制臂本体主板5和控制臂本体副板相互扣合焊接构成，极大的降低了整体重量，解决了现有悬架控制臂总成由于工艺和结构原因，不仅存有生产工艺繁琐、重量大，且存有减震性能不足，不能满足汽车轻量化要求的问题，本发明生产的控制臂总成具有弹性好、柔韧度高和传导性性能好的特点，从而使控制臂与车身连接具有了良好的减震性能；能充分满足汽车轻量化的要求。

Claims (6)

1.一种冲压式汽车悬架控制臂总成的生产方法，包括以下步骤：
1）、首先按设计要求在2.5mm厚度的板材上裁切出汽车悬架控制臂总成的控制臂本体胚料，控制臂本体胚料为控制臂本体主板（5）和控制臂本体副板；要求控制臂本体胚料的边沿无明显毛刺；
2）、在控制臂本体主板（5）上通过冲压机对装配主孔进行预冲压；即在控制臂本体主板装配主孔位置处冲压出凹坑，对装配主孔进行预拉伸，以防止直接冲孔导柱主板的破裂；预冲压的过程中，控制冲压机的冲压力在1900—2000kn；
3）、借助冲压模具和冲压机，按设计要求对控制臂本体主板进行装配主孔（19）、工艺孔（20）和悬挂球销装配孔的冲压，工艺孔（20）的目的一是预留伸缩量，防止应力导致的微量变形，二是在后续生产过程中便于控制臂整体工件的检测及清洁；装配主孔（19）、工艺孔（20）和悬挂球销装配孔的冲压过程中，控制冲压机的冲压力在800—1000kn；
4）、借助成型模具和冲压机对控制臂本体主板（5）进行成型冲压，以使控制臂本体主板（5）边沿向上翻卷形成凸沿；成型冲压的过程中，控制冲压机的冲压力在3000—3150kn；
重复上述步骤，将控制臂本体副板冲压成型；
5）、在冲压成型的控制臂本体副板两端；即球销的装配端和大减震套（3）端分别焊装加强板，以增加控制臂整体工件两端的强度，进而增加控制臂总成的装配强度；加强板的厚度为3mm；同时在大减震套（3）端的加强板端头焊接减震套装配杆，以用于大减震套的安装；加强板焊接过程中，要求加强板的两侧必须与控制臂本体副板的凸沿内壁保留一定的间隙，装配杆焊接过程中其一端端头与加强板接触；
6）、将冲压成型的控制臂本体主板和完成加强板和装配杆焊接的控制臂本体副板，借助夹具使其相互扣合，然后采用焊接机对其边周边边缝进行焊接，以使控制臂本体主板（3）和控制臂本体副板形成一个整体；焊接过程中的进给速度控制在60—62mm/min；整体焊接成型过程中，同时将小减震套（3）的壳体焊接在控制臂的顶部；
7）、整体焊接成型完成后，对其进行整体去油、除锈处理，然后进行表面油漆喷涂，油漆喷涂厚度为15—20um；上述工序完成后，进行悬挂球销（2）、大减震套（3）、小减震套（4）的装配，得，冲压式汽车悬架控制臂总成成品；
所述冲压式汽车悬架控制臂总成，它由控制臂本体（1）、悬挂球销（2）、大减震套（3）、小减震套（4）和支架（5）构成，控制臂本体（1）的一端装有大减震套（3），控制臂本体（1）的另一端装有悬挂球销（2），控制臂本体（1）的中间顶部通过挡圈装有小减震套（4）；悬挂球销（2）与大减震套（3）之间的控制臂本体（1）上设置有主装配孔（19），主装配孔（14）两侧的控制臂本体（1）上设置有多个工艺孔（20）。
2.根据权利要求1所述的一种冲压式汽车悬架控制臂总成的生产方法，其特征在于：所述的悬挂球销（2）由球座（10）、上盖（6）、衬套（8）、球腕（9）、卡环（7）、防尘罩（11）和球销（12）构成，球座（10）底部设置有上盖（6），球座（10）内通过衬套（8）和球腕（9）装有球销（12），球销（12）的一端延伸至球座（10）上方，延伸至球座（10）上方的球销（12）上套装有防尘罩（11），防尘罩（11）的底部通过C型的卡环（7）与球座（10）连接；卡环（7）上方的球销（12）顶部设置有螺母（13）。
3.根据权利要求2所述的一种冲压式汽车悬架控制臂总成的生产方法，其特征在于：所述的衬套（8）和球腕（9）的内壁圆周上均布有多个储油槽（14）。
4.根据权利要求3所述的一种冲压式汽车悬架控制臂总成的生产方法，其特征在于：所述衬套（8）的储油槽（14）下方的衬套（8）内壁圆周上均布多个支撑凸缘（15）。
5.根据权利要求1所述的一种冲压式汽车悬架控制臂总成的生产方法，其特征在于：所述的大减震套（3）和小减震套（4）分别由内套（18）、外套（16）和减震套（17）构成，外套（16）内套装有内套（18），外套（16）和内套（18）之间设置有减震套（17）。
6.根据权利要求5所述的一种冲压式汽车悬架控制臂总成的生产方法，其特征在于：所述的减震套（17）由橡胶材质制成。
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