CN113492924A - 汽车挡泥板支架总成及其装配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车零部件技术领域，公开了一种汽车挡泥板支架总成，包括底座、衬套、橡胶和悬臂梁，底座呈外周壁为封闭状态的圆柱状且开设有贯穿其前后两端的安装口；衬套穿设于所述安装口内，衬套的外周壁与底座的内周壁之间限定有填充空间；橡胶填充于所述填充空间内；悬臂梁的固定端穿设于衬套内且与衬套过盈配合。本发明采用橡胶这一柔性连接件，能有效衰减从发动机、车架传来的震动，降低对悬臂梁疲劳应力的影响，防止悬臂梁从底座处断裂；针对橡胶的装配工艺可以有效保护橡胶，减少安装过程的磨损，整体提高挡泥板支架总成的可靠性，延长其使用寿命，提高支架总成的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车零部件技术领域，特别是涉及一种挡泥板支架。
背景技术
现有技术方案：《GB 34659汽车和挂车防飞溅系统性能要求和测量方法》法规的实施，需要高可靠性的挡泥板支架支撑防飞溅挡泥板，确保雨天行车，轮胎泥水飞溅不影响行车安全。
目前，汽车挡泥板支架一般采用底座承载结构，悬臂梁的受力集中在底座处，其主要为焊接工艺结构，为刚性连接，在恶劣路况下，由于汽车后端震动大，焊接工艺一致性差，挡泥板支架极易从底座焊接处断裂，导致相关零部件丢失，影响行车安全。
若想通过优化焊接工艺提高挡泥板支架的可靠性，比如增加焊接机器人进行焊接，则会大幅增加焊接成本；若想通过加强结构弥补焊接工艺缺陷带来的影响，如加大底座、加粗悬臂梁等，则重量和成本都会增加，影响整车在市场上的竞争性。
发明内容
本发明的目的是：克服目前挡泥板支架结构和焊接工艺的不足。
为了实现上述目的，本发明提供了一种汽车挡泥板支架总成，包括：
底座，所述底座呈外周壁为封闭状态的圆柱状，所述底座上开设有贯穿其前后两端的安装口；
衬套，所述衬套穿设于所述安装口内，所述衬套的外周壁与所述底座的内周壁之间限定有填充空间；
橡胶，所述橡胶填充于所述填充空间内，以连接所述底座及所述衬套；
悬臂梁，所述悬臂梁的一端为固定端，所述固定端穿设于所述衬套内且与衬套为过盈配合。
优选的，沿所述衬套的内周壁的后端周向间隔设有至少两道凹槽，所述固定端为中空结构，且所述固定端的周壁上与各所述凹槽相对应的位置具有内凹部，所述内凹部紧密贴合于所述凹槽。
优选的，所述底座上沿所述安装口的内壁面与所述橡胶的外周壁上开设有若干相适配连接开槽和/或凸筋。
优选的，所述底座的后端面上沿所述填充空间的边沿开设有呈喇叭状的让位槽，所述让位槽内填充有所述橡胶。
优选的，悬臂梁的另一端依次设置有第一挡泥板连接件、尾灯连接件和第二挡泥板连接件。
为实现上述目的，本发明同时提供了一种汽车挡泥板支架总成的装配方法，包括以下步骤：
通过工装将衬套与底座内孔同心定位后，形成预装配体，将预装配体放置于注塑模具内，并注入高温橡胶，保温保压一定时间，将橡胶硫化填充于所述填充空间内，连接所述底座及所述衬套；所述底座、所述橡胶以及所述衬套一体成形为底座分总成。
优选的，对所述底座分总成采用扩径工艺，通过不同尺寸的扩径工装，对所述衬套内部进行均匀圆周扩径，充分挤压橡胶。
优选的，在对所述底座分总成采用扩径工艺后还包括步骤：
通过液压机将悬臂梁的固定端压入所述底座分总成内，达到过盈配合。
优选的，在将所述固定端压入所述底座分总成后还包括步骤：
将一异型防脱工装通过液压机从底座的后端面压入悬臂梁内侧的固定端，所述异形工装的外周壁上周向间隔设有至少两个凸部，在挤压力的作用下，悬臂梁的固定端上与各所述凸部相对应的位置处压合形成内凹部、衬套的内周壁上与各所述凸部相对应的位置处压合形成凹槽，各所述内凹部与各所述凹槽一一相对应紧密贴合。
优选的，在注塑橡胶前，对所述衬套和所述固定端进行机加工，使所述衬套的内表面和所述固定端的外表面粗糙度均小于3.2μm，再对所述衬套的内表面和所述固定端的外表面进行抛丸、磷化处理。
本发明实施例一种汽车挡泥板支架总成及其装配方法与现有技术相比，其有益效果在于：采用橡胶作为底座和悬臂梁之间的柔性连接件能有效衰减从发动机、车架传来的震动，降低对悬臂梁疲劳应力的影响，防止悬臂梁从底座处断裂；同时底座外周壁封闭可以避免橡胶外露，减少阳光、雨水、油污等侵蚀而造成橡胶提前老化，橡胶直接填充于底座与衬套之间组成的填充空间可以有效保护橡胶，减少安装过程的磨损，整体提高挡泥板支架总成的可靠性，延长其使用寿命，提高支架总成的可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例的立体图1；
图2是本发明实施例中的悬臂梁立体图；
图3是本发明实施例中底座分总成剖视图；
图4是本发明实施例的立体图2；
图5是本发明实施例中的底座立体图；
图6是本发明实施例中悬臂梁分总成图；
图7是本发明实施例中扩径工艺示意图；
图8是本发明实施例中异型防脱工装装配示意图；
图9是本发明实施例中异型防脱工装立体图。
图中，1、底座；11、开槽；12、让位槽；2、衬套；21、凹槽；3、橡胶；4、悬臂梁；41、固定端；411、内凹部；5、第一挡泥板连接件；6、第二挡泥板连接件；7、尾灯连接件；8、异型防脱工装；81、第一圆柱体端；82、第二圆柱体端；821、凸部。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是焊接连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1－3所示，本发明实施例中的一种汽车挡泥板支架总成，包括底座1、衬套2、橡胶3和悬臂梁4，底座1呈外周壁为封闭状态的圆柱状，且底座1开设有贯穿其前后两端的安装口；衬套2穿设于所述安装口内，衬套2的外周壁与底座1的内周壁之间限定有填充空间；橡胶3填充于所述填充空间内，以连接底座1及衬套2；悬臂梁4的一端为固定端41，所述固定端41穿设于衬套2内且与衬套2过盈配合。橡胶3作为底座1和悬臂梁4之间的柔性连接件能有效衰减从发动机、车架传来的震动，降低对悬臂梁4疲劳应力的影响，防止悬臂梁4从底座1处断裂；同时底座1外周壁封闭可以避免橡胶3外露，减少阳光、雨水、油污等侵蚀而造成橡胶3提前老化，橡胶3直接填充于底座1与衬套2之间组成的填充空间可以有效保护橡胶3，减少安装过程的磨损，整体提高挡泥板支架总成的可靠性，延长其使用寿命，提高支架总成的可靠性。
进一步的，如图4所示，沿所述衬套2的内周壁的后端周向间隔设有至少两道凹槽21，所述固定端41为中空结构，且所述固定端41的周壁上与各所述凹槽21相对应的位置具有内凹部411，所述内凹部411紧密贴合于所述凹槽21，进一步防止悬臂梁4、衬套2之间产生相对位移，减弱车架传递来的震动应力的影响，延长支架总成使用寿命。
进一步的，如图5所示，底座1上沿所述安装口的内壁面开设有若干开槽11，开槽11作为填充空间的一部分同样填充有橡胶3，使得原本的橡胶3填充形状由外表面光滑的圆柱体变位外表面存在凸筋的圆柱体，增加了其抗扭转能力。上面所述设于底座1内壁面的开槽也可以是凸筋，对应的橡胶3外周壁上则有相适配的开槽。
进一步的，如图5所示，所述底座1的后端面上沿所述填充空间的边沿开设有呈喇叭状的让位槽12，让位槽12作为所述填充空间的延伸，同样填充有橡胶3。填充于让位槽12内的橡胶3横截面积比底座1内周壁横截面积大，故橡胶3能牢牢卡于填充空间内，从而防止橡胶3在行车过程中从底座1的前端面移位、脱落；同时因为让位槽12呈不规则的喇叭状，填充的橡胶3形状也不规则，二者之间连接紧密、难以旋转，有助于提高支架总成的防扭转性能，。
进一步的，如图6所示，悬臂梁4的另一端依次设置有第一挡泥板连接件5、尾灯连接件7和第二挡泥板连接件6，组成悬臂梁4分总成。在本实施例中，悬臂梁4可以是直管也可以是弯管，方便解决挡泥板支架在整车上的布置难点。
一种上述汽车挡泥板支架总成的装配方法，通过模具工装，将衬套2与底座1内孔同心定位后，形成预装配体，将预装配体放置于注塑模具内，并注入高温橡胶，保温保压一定时间，将橡胶硫化填充于所述填充空间内，连接所述底座1及所述衬套2；所述底座1、所述橡胶3以及所述衬套2一体成形为底座分总成。通过一体硫化的工艺，能很好地把橡胶3包裹于底座1内周壁和衬套2外周壁形成的填充空间内，大大减少了橡胶3的外露程度，一方面能缓解其在日常使用环境下老化的速度，一方面也避免了安装过程中底座1刮破橡胶3，影响橡胶3正常使用寿命。
进一步的，对所述底座分总成采用扩径工艺：把一体硫化后的底座分总成安装在专用机台，通过不同尺寸的扩径工装，对所述衬套2内周壁进行反复均匀圆周扩径，充分挤压橡胶，扩径方向如图7中箭头所示。衬套2采用中低碳钢材料，有良好的塑性变形能力，通过扩径工艺让衬套2变形挤压橡胶，能释放一体硫化后橡胶的内应力，延长其使用寿命，进而提高挡泥板支架的使用寿命。
进一步的，在对所述底座分总成采用扩径工艺后，通过液压机将悬臂梁4的固定端41压入所述底座分总成内，即扩径后的衬套2内已达到过盈配合，实现可靠连接。本实施例成型过程中的支架总成中的悬臂梁4不与橡胶3直接接触，而是通过与衬套2的过盈配合实现连接，避免了常见压装工艺安装过程中直接将橡胶3压装，导致橡胶破损的问题，从而生产出一致性良好的支架。
进一步的，如图8所示，在将所述固定端41压入所述底座分总成后，将一异型防脱工装8固定在机台，通过液压机从底座1的后端面压入悬臂梁4内侧的固定端41，所述异型防脱工装8的外周壁上周向间隔设有至少两个凸部821，在挤压力的作用下悬臂梁4的固定端41上与各所述凸部821相对应的位置处压合形成内凹部411、衬套2的内周壁上与各所述凸部821相对应的位置处压合形成凹槽21，各所述内凹部411与各所述凹槽21一一相对应紧密贴合。即固定端41和衬套2出现一体形变，产生凹陷，该凹陷的形状与所述异型防脱工装8外形相适配。原本悬臂梁4、衬套2、橡胶3和底座1的轴截面均为圆形，相互之间容易旋转而产生位移，此工艺使得底座1后端部各部件呈不规则配合连接，避免部件从圆形底座1内脱出的风险，极大地提高了支架总成的防脱、防转性能。
如图9所示，异型防脱工装8一端为第一圆柱体端81，用于工装夹紧定位，其尺寸根据机台定。另一端为第二圆柱体端82用于嵌入悬臂梁4固定端41内侧，其尺寸略小于悬臂梁4固定端41内侧，为保证挤压出异型，第二圆柱体端82上有四条挤压筋，其尺寸可按需而定。为保证挤压导向效果，第二圆柱体端82的端部需加工倒角。其他异型工装，如圆形工装、方形工装能起到类似防脱功能的工艺，也在本发明保护范围内，本实施例不一一说明。
进一步的，在注塑橡胶前对所述衬套2和所述固定端41进行机加工，使所述衬套2的内表面和所述固定端41的外表面粗糙度均小于3.2μm，，便于二者之前过盈配合；然后对衬套2两端的端面和固定端41的端面均做倒角处理，之后再整体进行抛丸、磷化，便于后期开展压装。
综上，本发明实施例提供一种汽车挡泥板支架总成及其装配方法，其克服了现有挡泥板支架总成的不足。挡泥板支架总成由刚性连接的焊接工艺，优化为柔性连接的硫化橡胶工艺，底座1受力得到改善。无需对底座分总成及悬臂梁分总成进行加强，可降低30％以上重量，轻量化明显；通过橡胶3衰减汽车行驶过程中路面不平带来的震动，削弱其疲劳应力，解决了挡泥板支架总成从底座1焊接处断裂的痛点；通过衬套2和悬臂梁4支架的过盈配合及异型防脱扩径工装，能保证挡泥板支架具有较好的防脱及抗扭转性能，防脱能力达到10吨－15吨，支架总成的可靠性得到大大的提高，同时控制了整体成本，具有较高的、广泛的使用价值。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种汽车挡泥板支架总成，其特征在于，包括：
底座，所述底座呈外周壁为封闭状态的圆柱状，所述底座上开设有贯穿其前后两端的安装口；
衬套，所述衬套穿设于所述安装口内，所述衬套的外周壁与所述底座的内周壁之间限定有填充空间；
橡胶，所述橡胶填充于所述填充空间内，以连接所述底座及所述衬套；
悬臂梁，所述悬臂梁的一端为固定端，所述固定端穿设于所述衬套内且与衬套为过盈配合。
2.根据权利要求1所述的汽车挡泥板支架总成，其特征在于，沿所述衬套的内周壁的后端周向间隔设有至少两道凹槽，所述固定端为中空结构，且所述固定端的周壁上与各所述凹槽相对应的位置具有内凹部，所述内凹部紧密贴合于所述凹槽。
3.根据权利要求1所述的汽车挡泥板支架总成，其特征在于，所述底座上沿所述安装口的内壁面与所述橡胶的外周壁上开设有若干相适配连接开槽和/或凸筋。
4.根据权利要求1所述的汽车挡泥板支架总成，其特征在于，所述底座的后端面上沿所述填充空间的边沿开设有呈喇叭状的让位槽，所述让位槽内填充有所述橡胶。
5.根据权利要求1所述的汽车挡泥板支架总成，其特征在于，悬臂梁的另一端依次设置有第一挡泥板连接件、尾灯连接件和第二挡泥板连接件。
6.一种如权利要求1－5任一项所述的汽车挡泥板支架总成的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过工装将衬套与底座内孔同心定位后，形成预装配体，将预装配体放置于注塑模具内，并注入高温橡胶，保温保压一定时间，将橡胶硫化填充于所述填充空间内，连接所述底座及所述衬套；所述底座、所述橡胶以及所述衬套一体成形为底座分总成。
7.如权利要求6所述的装配方法，其特征在于，对所述底座分总成采用扩径工艺，通过不同尺寸的扩径工装，对所述衬套内部进行均匀圆周扩径，充分挤压橡胶。
8.如权利要求7所述的装配方法，其特征在于，在对所述底座分总成采用扩径工艺后还包括步骤：
通过液压机将悬臂梁的固定端压入所述底座分总成内，达到过盈配合。
9.如权利要求8所述的装配方法，其特征在于，在将所述固定端压入所述底座分总成后还包括步骤：
将一异型防脱工装通过液压机从底座的后端面压入悬臂梁内侧的固定端，所述异型防脱工装的外周壁上周向间隔设有至少两个凸部，在挤压力的作用下，悬臂梁的固定端上与各所述凸部相对应的位置处压合形成内凹部、衬套的内周壁上与各所述凸部相对应的位置处压合形成凹槽，各所述内凹部与各所述凹槽一一相对应紧密贴合。
10.如权利要求9所述的装配方法，其特征在于，在注塑橡胶前，对所述衬套和所述固定端进行机加工，使所述衬套的内表面和所述固定端的外表面粗糙度均小于3.2μm，再对所述衬套的内表面和所述固定端的外表面进行抛丸、磷化处理。
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