CN111452581A - 一种推力杆球头制造方法及其推力杆 - Google Patents

一种推力杆球头制造方法及其推力杆 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种推力杆球头制造方法及其推力杆，球头采用弹性材料、通过一体成型的方式，将球头与连杆及球铰形成一个整体，从而实现连杆与球铰弹性连接。这种制造方法制造的一体成型推力杆球头及其推力杆，不需要繁琐的装配工序、制造简便、生产效率高、成本低、强度高、重量较轻、能够满足轻量化的需求。

Description

一种推力杆球头制造方法及其推力杆
技术领域
本发明属于汽车底盘技术领域，具体涉及一种推力杆球头制造方法及其推力杆。
背景技术
推力杆又称防倾杆，是汽车悬架中的一种辅助弹性元件。它的作用是防止车身在转弯时发生过大的横向侧倾。目的是防止汽车横向倾翻和改善平顺性。在汽车悬架系统中，推力杆能在不增加悬架系统垂直刚度的同时增加悬架系统的倾向刚度，在车辆急转弯时防止车身过度倾斜，保持车辆良好的操作稳定性和舒适性，推力杆与悬架连接起来，实现力的传递，使得稳定杆的作用得以实现。
在现有技术中，装配较为复杂，另外在推力杆的使用过程中，经常出现球销球头部分遭受冲击而损坏，防尘罩安装不便且容易脱落、损坏的情况。
经专利检索，与本发明有一定关系的专利主要有以下专利：
1、申请号为“CN201010182243.3”、申请日为“2010.05.25”、公开号为“CN101825136A”、公开日为“2010.09.08”、名称为“一种双球销座转向拉杆”、申请人为“四川望锦机械有限公司”的中国发明专利，该发明公开了一种双球销座转向拉杆，包括转向拉杆(1)、球座(2)及球座套(3)，所述转向拉杆(1)上具有球头(4)，所述球座(2)由具有球形腔的上球座(2a)与下球座(2b)组成，其中所述具有球形腔的上球座(2a)与所述球头(4)形成间隙配合，所述下球座(2b)由具有弹性的塑料制成且该下球座(2b)被所述上球座(2a)压缩布置在所述球座套(3)内。
2、申请号为“CN200680026455.4”、申请日为“2006.07.05”、公开号为“CN101228018A”、公开日为“2008.07.23”、名称为“制造球铰的方法以及按此方法制成的铰链”、申请人为“ZF腓特烈港股份公司”的发明专利，该发明涉及一种制造球铰的方法和按此方法制成的铰链。它可以简单地制造出完全安装配好的球铰，并实现较低的转矩和倾覆力矩。其中所述球铰以这种方式制成，即铰链壳在注塑工艺或铸造工艺中制成，在该工艺中，铰链球与装上的支承轴瓦一起被金属材料或塑料包围。根据本发明，对铰链轴瓦的基本呈球形的结构做了稍微的改变。铰链轴瓦在至少一个区域内具有成型部，其相对于在注塑工艺或铸造工艺中作用的压力弹性地动作，并在注塑工艺或铸造工艺结束后稍微朝外弯拱。因此实现铰链轴瓦在注塑工艺或铸造工艺后不会整个表面都贴在铰链球上。
3、申请号为“201822231840 .5”、申请日为“2018 .12 .28”、公开号为“CN209634216 U”、公开日为“2019.11.15”、名称为“球销座注塑成型式稳定杆连接杆”、申请人为“上海采埃孚伦福德底盘技术有限”的实用新型专利，该实用新型涉及汽车配件技术领域。球销座注塑成型式稳定杆连接杆，包括连杆以及两个球铰，两个球铰呈中心对称结构设置在连杆的左右两侧，两个球铰分别为位于左侧的左侧球铰与位于右侧的右侧球铰，左侧球铰包括球销座、球销以及防尘套，球销座是尼龙66注塑成型的球销座；球销座设有径向向外延伸的延伸部，连杆的端部埋设在延伸部内；球销座的下端外壁上开设有一用于嵌入防尘罩上端的第一环状凹槽，防尘套的上端通过一卡圈固定在球销座的第一环状凹槽的外围；球销的杆部的外壁上开设有用于嵌入防尘罩下端的第二环状凹槽，防尘套的下端通过另一卡圈固定在球销的第二环状凹槽的外围。
4、申请号为“201620542689 .5”、申请日为“2016 .06 .07”、公开号为“CN205661278 U”、公开日为“2016.10.26”、名称为“稳定杆连接杆及其球铰”、申请人为“浙江锐泰悬挂系统科技有限公司”的实用新型专利，该实用新型公开了一种稳定杆连接杆及其球铰，其中的球铰包括球销、球销座和球销套，所述球销套具有圆柱孔，所述圆柱孔的一端具有凸向圆心且截面为等边三角形的抵挡环，该球销座的外侧壁设为与圆柱孔贴合的圆柱面且一端与抵挡环相抵，该球销座的另一端抵设有封盖，该封盖被设于球销套相对抵挡环另一端口的环形折边压铆固定，通过在球销套的一端设置抵挡环，且装上球销座之后在另一端设置封盖后通过压铆工艺将球销套的底部还变折边压合在封盖上，实现球销座的固定。
5、申请号为“201721614472 .1”、申请日为“2017 .11 .28”、公开号为“CN207433181 U”、公开日为“2018.06.01”、名称为“一种轻量化环保的汽车用稳定杆连杆总成”、申请人为“熊友超”的实用新型专利，实用新型公开了一种轻量化环保的汽车用稳定杆连杆总成，所述稳定杆连杆总成包括一体注塑成型的稳定杆连杆支架，以及橡胶衬套和设置在所述橡胶衬套内的衬套内管，在所述稳定杆连杆支架上形成有连杆主体和衬套套筒，所述橡胶衬套设置在所述衬套套筒内，所述橡胶衬套的内壁和衬套内管的外壁硫化连接。橡胶衬套3可拆卸地设置在衬套套筒2内。可以在橡胶衬套3损坏时进行方便的更换。
6、申请号为“201620745192 .3”、申请日为“2016 .07 .15”、公开号为“CN205800708 U”、公开日为“2016.12.14”、名称为“一种车用稳定杆连杆的结构”、申请人为“台州奥星纳机械有限公司”的实用新型专利，该实用新型公开了一种车用稳定杆连杆的结构，包括连杆主体、橡胶套安装腔、橡胶套、内衬管，在连杆主体的两端设置有橡胶套安装腔，所述橡胶套为正方体弹性体材料橡胶套，橡胶套安装在橡胶套安装腔内，在橡胶套内安装有内衬管，内衬管中部为圆柱体，所述内衬管从圆柱体的两端分别向外设有沿外周侧的第二锥形面，形成突出的圆台状的抵挡部，所述抵挡部从圆柱体的两端向所述内衬管的两端的半径逐渐增大，在内衬管的抵挡部靠近内衬管两端端面的位置分别设有沿外周侧的第三锥形面，通过以上元器件的配合使用能够提供一种组成零件少，制造成本低，加工工序少，生产效率高，产品重量轻，设计科学、结构合理的汽车用稳定杆连杆。
7、申请号为“CN201821234097.2”、申请日为“2018.08.01”、公开号为“CN208634205U”、公开日为“2019.03.22”、名称为“一种电动汽车球铰链”、申请人为“中科动力(福建)新能源汽车有限公司”的实用新型专利，该实用新型涉及一种电动汽车球铰链，包括铰链底座、球头本体、卡位机构、防尘罩、侧部连接机构以及旋转固定装置；球头本体包括转动安装在铰链底座内的圆形球头以及一端连接在露出铰链底座外部球头上的球螺杆。
上述专利将分体的连杆和球铰装配组成推力杆，装配工艺较为繁琐，重量较重，难以满足汽车底盘轻量化的需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种：一体成型的、无需装配的、轻量化的推力杆球头制造方法及其推力杆。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种推力杆球头制造方法，球头采用弹性材料、通过一体成型的方式，将球头与连杆及球铰形成一个整体，从而实现连杆与球铰弹性连接。这种制造方法制造的一体成型推力杆球头，不需要繁琐的装配、重量较轻、能够满足轻量化的需求。
进一步地，推力杆球头采用注塑工艺进行一体成型，连杆及球铰作为嵌件放置在注塑模具的型腔中、与球头形成一个整体，这种制造工艺简便、高效。
进一步地，球头上设置有注塑浇口，注塑浇口设置在球头的中部，连杆所穿到的连杆顶端处在注塑浇口下方，增加连杆的嵌入深度，提高球头和连杆的接合强度。
进一步地，球头中包裹球铰的部位为球铰外圈，所述球铰外圈为非等厚的圆筒形，以满足轻便化的要求，同时满足安装尺寸的要求。
进一步地，所述球铰外圈在与连杆固定端连接的部位、以及球铰外圈的10点、12点和2点位置的壁厚进行了加厚，以加强性能薄弱部位的强度。
进一步地，球铰外圈12点的位置设置有熔接痕加强筋，在10点、和2点的位置设置有疲劳薄弱加强筋，进一步加强性能薄弱部位的强度。
进一步地，在垂直于球铰的对称面设置有环形加强筋。
进一步地，所述环形加强筋为不等高设计，在过渡部位进行了加高，以加强过渡部位的强度。
进一步地，所述注塑模具分为下模和上模，分型面设置在垂直于球铰3的对称面处，注塑浇口12设置在上模的中部，所述注塑工艺进行一体成型的步骤如下：
步骤一：先将下模平放；
步骤二：将连杆2按照水平方向放置在下模上，连杆2的顶端深入到位于注塑浇口12下面的连杆顶端19的位置；
步骤三：球铰3按照轴线垂直向下的方向放置在下模上；
步骤四：将上模的分型面合在下模的分型面上，并固定；
步骤五：通过注塑浇口12向注塑模具的型腔中注入热熔的塑料；
步骤六：待塑料固化后脱模，进行修边，从而得到一体成型的推力杆。
本发明还涉及一种推力杆，包括：连杆及推力杆球头，所述连杆两端设置有推力杆球头，推力杆球头上设置有球铰，使连杆与球铰弹性连接。所述连杆至少有一端设置有上述方法制造的、一体成型的推力杆球头，将球头、连杆及球铰形成一个整体，从而避免了繁琐装配工序，能够满足轻量化的需求。
本发明的有益效果为：推力杆球头采用将球头与连杆及球铰一体成型的制造方法，不需要繁琐的装配，能够满足轻量化的需求。球头采用非等厚设计，对局部进行加厚和设置加强筋，既满足了强度要求，又减轻了重量，进一步实现了轻量化。采用上述的推力杆球头的推力杆，制造简便、生产效率高、成本低、强度高、重量较轻、能够满足轻量化的需求。
附图说明
图1为推力杆球头的立体结构示意图；
图2为推力杆球头去掉球铰后的立体结构示意图；
图3为推力杆球头去掉球铰后的半剖视示意图；
图4为推力杆的立体结构示意图；
图5为连杆和球铰放置在下模示意图；
图6为上模和下模合模后示意图。
图中：1—球头、11—连杆固定端、12—注塑浇口、13—球铰外圈、14—空腔孔、15—疲劳薄弱加强筋、16—熔接痕加强筋、17—环形加强筋、18—过渡部位、19—连杆顶端、2—连杆、3—球铰、4-下模、5-上模。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的描述：
推力杆球头实施例如图1至3所示：球头1采用塑料等高分子弹性材料，通过注塑工艺制造；连杆2采用金属或高分子材料，为了保证强度，球铰3通常采用金属橡胶材料。
将球头1、连杆2及球铰3通过注塑成型的方式，形成一个整体，从而实现连杆2与球铰3的弹性连接，使球铰3能够相对于连杆2进行摆动。这种制造方法制造的一体成型推力杆球头，不需要繁琐的装配、重量较轻、能够满足轻量化的需求。
球头1包括用来包裹连杆2的圆筒形连杆固定端11和用来包裹球铰3的圆筒形球铰外圈13两部分，连杆固定端11与球铰外圈13垂直相交，并连为一体。在球铰外圈13的上下表面设置有空腔孔14，以减轻球头1的重量、增加球头1的弹性，以便增加球铰3活动变形的幅度。
假设将球铰外圈13的中心设为时钟的中心，连杆固定端11的方位设为时钟的6点位置，那么在球铰外圈13的10点、12点和2点位置属于性能薄弱部位，对这些部位的壁厚进行了加厚，同时还设置了疲劳薄弱加强筋15和熔接痕加强筋16，以加强性能薄弱部位的强度。
根据球头1的外形设计制作注塑模具，注塑模具分为下模4和上模5，分型面设置在垂直于球铰3的对称面处，注塑浇口12设置在上模5的中部。在下模4和上模5接触的分型面处设置凸起的环形加强筋17，以增强球头1的强度，环形加强筋17采用不等高设计，在过渡部位18的位置进行加高，以增强过渡部位18部位的强度。在连杆固定端11的表面设置了轴向的加强筋，以增强连杆固定端11部位的强度。
推力杆球头的一体成型注塑工艺的步骤如下：
步骤一：先将下模4平放；
步骤二：将连杆2按照水平方向放置在下模4上，连杆2的顶端深入到位于注塑浇口12下面的连杆顶端19的位置；
步骤三：球铰3按照轴线垂直向下的方向放置在下模4上；
步骤四：将上模5的分型面合在下模4的分型面上，并固定；
步骤五：通过注塑浇口12向注塑模具的型腔中注入热熔的塑料；
步骤六：待塑料固化后脱模，进行修边，从而得到一体成型的推力杆。
这种制造方法制造的一体成型推力杆球头，避免了繁琐的装配工序、制造简便、生产效率高、成本低、重量较轻、能够满足轻量化的需求，
本发明的推力杆如图4所示：包括：连杆2及推力杆球头，所述连杆2两端设置有推力杆球头，推力杆球头上设置有球铰3，使连杆2与球铰3弹性连接，从而使球铰3能够相对于连杆2进行摆动。所述的推力杆中至少有一端是采用由上述方法制造的、一体成型的推力杆球头。这种推力杆制造简便、生产效率高、成本低、重量较轻、能够满足轻量化的需求，
综上所述：本发明的有益效果为：推力杆球头采用将球头与连杆及球铰一体成型的制造方法，不需要繁琐的装配，能够满足轻量化的需求。球头采用非等厚设计，对局部进行加厚和设置加强筋，既满足了强度要求，又减轻了重量，进一步实现了轻量化。采用上述的推力杆球头的推力杆，制造简便、生产效率高、成本低、强度高、重量较轻、能够满足轻量化的需求。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化或变换，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的保护范围，本发明的保护范围应该由各权利要求限定。

Claims (10)

1.一种推力杆球头制造方法，其特征在于：球头（1）采用弹性材料、通过一体成型的方式，将球头（1）与连杆（2）及球铰（3）形成一个整体，从而实现连杆（2）与球铰（3）弹性连接。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：推力杆球头采用注塑工艺进行一体成型，连杆（2）及球铰（3）作为嵌件放置在注塑模具的型腔中、与球头（1）形成一个整体。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：球头（1）上设置有注塑浇口（12），注塑浇口（12）设置在球头（1）的中部，连杆（2）所穿到的连杆顶端（19）处在注塑浇口（12）下方。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：球头（1）中包裹球铰（3）的部位为球铰外圈（13），所述球铰外圈（13）为非等厚的圆筒形。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述球铰外圈（13）在与连杆固定端（11）连接的部位、以及球铰外圈（13）的10点、12点和2点位置的壁厚进行了加厚。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：球铰外圈（13）12点的位置设置有熔接痕加强筋（16），在10点、和2点的位置设置有疲劳薄弱加强筋（15）。
7.根据权利要求2至6任意一项所述的方法，其特征在于：在垂直于球铰（3）的对称面设置有环形加强筋（17）。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述环形加强筋（17）为不等高设计，在过渡部位（18）进行了加高。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述注塑模具分为下模（4）和上模（5），分型面设置在垂直于球铰（3）的对称面处，注塑浇口（12）设置在上模（5）的中部，所述注塑工艺进行一体成型的步骤如下：
步骤一：先将下模（4）平放；
步骤二：将连杆（2）按照水平方向放置在下模（4）上，连杆（2）的顶端深入到位于注塑浇口（12）下面的连杆顶端（19）的位置；
步骤三：球铰（3）按照轴线垂直向下的方向放置在下模（4）上；
步骤四：将上模（5）的分型面合在下模（4）的分型面上，并固定；
步骤五：通过注塑浇口（12）向注塑模具的型腔中注入热熔的塑料；
步骤六：待塑料固化后脱模，进行修边，从而得到一体成型的推力杆球头。
10.一种推力杆，包括：连杆（2）及推力杆球头，所述连杆（2）两端设置有推力杆球头，推力杆球头上设置有球铰（3），使连杆（2）与球铰（3）弹性连接，其特征在于：所述连杆（2）至少有一端设置有权利要求1至9任意一项所述的方法制造的推力杆球头。
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