CN113828701A - 衬套管及其成型工艺方法 - Google Patents

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凌雯
李华
黄震宇
康金涛
吴媛媛
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Abstract

本发明提供了一种衬套管及其成型工艺方法，所述衬套管成型工艺方法包括以下步骤：S1、钢板落料；S2、将所述钢板冲压形成碗型结构；S3、对所述碗型结构进行轴向拉伸，并将所述碗型结构的顶部向外扩孔，形成成型的零件；S4、对所述零件底面进行切割去除；S5、针对所述零件的扩孔侧进行翻边；S6、针对所述零件的未翻边侧进行扩孔，并对翻边侧进行整形，增加所述翻边厚度；S7、针对所述扩孔侧进行翻边整形。本发明衬套管及其成型工艺方法通过采用两侧翻边不等厚的冲压结构衬套管，可以很好地解决控制臂类结构件上衬套管前后翻边受力不一致导致的一侧易疲劳开裂等问题，从而提高零件使用寿命和疲劳性能。

Description

衬套管及其成型工艺方法
技术领域
本发明涉及汽车领域，特别涉及一种衬套管及其成型工艺方法。
背景技术
图1为现有技术中控制臂焊接总成的示意图。图2为现有技术中衬套管的结构示意图。图3为现有技术中衬套管的主视图。图4为现有技术中衬套管的工艺示意图。
如图1至图4所示，家用轿车控制臂类零件通常以钢制件为主，传统结构中，由控制臂本体10、衬套管20焊接而成，其衬套管20通常采用钢管冲压方式，前侧翻边21和后侧翻边22厚度一致，其工序如图4所示，分为落料、扩孔、翻边整形。
传统的衬套管结构为两侧翻边等厚，其工艺简单易达成，但由于控制臂在整车中承受载荷工况的不同，通常后侧翻边处的应力大于翻边处，为达成产品疲劳强度，通常容易在后侧翻边处出现套管本体或其焊缝拉裂等疲劳失效现象。
然而，如果采用套管厚度增加方式解决疲劳开裂问题，又会带来零件重量和成本增加，同时套管壁厚的增加也会影响冲压成型的尺寸要求。
有鉴于此，本申请发明人改进了衬套管的结构和其成型工艺方法，以期克服上述技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中衬套管容易出现疲劳开裂的，增加衬套管厚度影响冲压成型的尺寸要求等缺陷，提供一种衬套管及其成型工艺方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
一种衬套管成型工艺方法，其特点在于，所述衬套管成型工艺方法包括以下步骤：
S1、钢板落料；
S2、将所述钢板冲压形成碗型结构；
S3、对所述碗型结构进行轴向拉伸，并将所述碗型结构的顶部向外扩孔，形成成型的零件；
S4、对所述零件底面进行切割去除；
S5、针对所述零件的扩孔侧进行翻边；
S6、针对所述零件的未翻边侧进行扩孔，并对翻边侧进行整形，增加所述翻边厚度；
S7、针对所述扩孔侧进行翻边整形。
根据本发明的一个实施例，所述步骤S1中钢板落料的截面为圆形。
根据本发明的一个实施例，所述步骤S2中所述碗型结构的垂直面为圆柱型，底部为平面，所述垂直面和所述底面之间为圆弧过渡。
根据本发明的一个实施例，所述步骤S5中包括：在所述翻边的圆周方向布置一个工艺定位孔。
根据本发明的一个实施例，所述工艺定位孔为半圆结构。
根据本发明的一个实施例，所述步骤S6中所述翻边厚度的增厚量达到所述钢板厚度的50％。
本发明还提供了一种衬套管，用于汽车控制臂，其特点在于，所述衬套管采用如上所述的衬套管成型工艺方法。
根据本发明的一个实施例，所述衬套管的两侧分别设置有第一翻边和第二翻边，所述第一翻边的厚度和所述第二翻边的厚度不相等，且所述第一翻边的厚度和所述第二翻边的厚度之间的差达到所述衬套管厚度的40％-70％。
根据本发明的一个实施例，所述第一翻边的厚度大于所述第二翻边的厚度。
根据本发明的一个实施例，所述第一翻边和/或所述第二翻边上设置有至少一工艺定位孔。
本发明的积极进步效果在于：
本发明衬套管及其成型工艺方法通过采用两侧翻边不等厚的冲压结构衬套管，可以很好地解决控制臂类结构件上衬套管前后翻边受力不一致导致的一侧易疲劳开裂等问题，从而提高零件使用寿命和疲劳性能。
所述衬套管采用钢板冲压替代传统的钢管结构，在材料选型上更为灵活，可以广泛应用于汽车底盘结构件中替代传统的机加工衬套管。
附图说明
本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：
图1为现有技术中控制臂焊接总成的示意图。
图2为现有技术中衬套管的结构示意图。
图3为现有技术中衬套管的主视图。
图4为现有技术中衬套管的工艺示意图。
图5a至图5h为本发明衬套管成型工艺方法的工序示意图。
图6为本发明衬套管的立体图。
图7为本发明衬套管的主视图。
【附图标记】
控制臂本体 10
衬套管 20
前侧翻边 21
后侧翻边 22
工艺定位孔 30
第一翻边 40
第二翻边 50
第二翻边的厚度 a
第一翻边的厚度 b
具体实施方式
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
现在将详细参考附图描述本发明的实施例。现在将详细参考本发明的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。
此外，尽管本发明中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本发明说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。
此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本发明。
图5a至图5h为本发明衬套管成型工艺方法的工序示意图。
如图5a至图5h所示，本发明公开了一种衬套管成型工艺方法，其包括以下步骤：
步骤S1、钢板落料。
如图5a所示，所述步骤S1中钢板落料的截面为圆形。
步骤S2、将所述钢板冲压形成碗型结构。
如图5b所示，所述步骤S2中所述碗型结构的垂直面为圆柱型，底部为平面，所述垂直面和所述底面之间为圆弧过渡。
步骤S3、对所述碗型结构进行轴向拉伸，并将所述碗型结构的顶部向外扩孔，形成成型的零件。
步骤S4、对所述零件底面进行切割去除，去除后的结构如图5e所示截面。
步骤S5、针对所述零件的扩孔侧进行翻边。
所述步骤S5中包括：在所述翻边的圆周方向布置一个工艺定位孔30。工艺定位孔30优选为半圆结构。另外在翻边的过程中通过模具调整，实现翻边整体增厚。
步骤S6、针对所述零件的未翻边侧进行扩孔，并对翻边侧进行整形，增加所述翻边厚度。
优选地，所述步骤S6中所述翻边厚度的增厚量可以达到所述钢板厚度的50％。
即在步骤S6完成的零件结构基础上，针对未翻边侧进行扩孔，同时对翻边侧进行进一步整形，提升其翻边厚度。
步骤S7、针对所述扩孔侧进行翻边整形。
图6为本发明衬套管的立体图。图7为本发明衬套管的主视图。
如图6和图7所示，本发明还公开了一种衬套管，用于汽车控制臂，其采用如上所述的衬套管成型工艺方法。
优选地，所述衬套管的两侧分别设置有第一翻边40和第二翻边50，第一翻边40的厚度b和第二翻边50的厚度a不相等，且第一翻边40的厚度b和第二翻边50的厚度a之间的差可以达到所述衬套管厚度的40％-70％。
进一步优选地，第一翻边40的厚度b设置为大于第二翻边50的厚度a。在第一翻边40上设置有至少一工艺定位孔30。当然，第二翻边50上也可以根据情况设置工艺定位孔。
本发明所述衬套管在前下控制臂总成焊接中，可通过加厚翻边处工艺定位孔进行衬套管在总成中的布置，将其翻边加厚处布置在控制臂的后侧，从而改善局部疲劳性能，提高产生使用寿命。所述衬套管采用钢板冲压结构，与传统钢管结构相比，材料选型上能有更多的选择空间。
综上所述，本发明衬套管及其成型工艺方法通过采用两侧翻边不等厚的冲压结构衬套管，可以很好地解决控制臂类结构件上衬套管前后翻边受力不一致导致的一侧易疲劳开裂等问题，从而提高零件使用寿命和疲劳性能。
所述衬套管采用钢板冲压替代传统的钢管结构，在材料选型上更为灵活，可以广泛应用于汽车底盘结构件中替代传统的机加工衬套管。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种衬套管成型工艺方法，其特征在于，所述衬套管成型工艺方法包括以下步骤：
S1、钢板落料；
S2、将所述钢板冲压形成碗型结构；
S3、对所述碗型结构进行轴向拉伸，并将所述碗型结构的顶部向外扩孔，形成成型的零件；
S4、对所述零件底面进行切割去除；
S5、针对所述零件的扩孔侧进行翻边；
S6、针对所述零件的未翻边侧进行扩孔，并对翻边侧进行整形，增加所述翻边厚度；
S7、针对所述扩孔侧进行翻边整形。
2.如权利要求1所述的衬套管成型工艺方法，其特征在于，所述步骤S1中钢板落料的截面为圆形。
3.如权利要求1所述的衬套管成型工艺方法，其特征在于，所述步骤S2中所述碗型结构的垂直面为圆柱型，底部为平面，所述垂直面和所述底面之间为圆弧过渡。
4.如权利要求1所述的衬套管成型工艺方法，其特征在于，所述步骤S5中包括：在所述翻边的圆周方向布置一个工艺定位孔。
5.如权利要求4所述的衬套管成型工艺方法，其特征在于，所述工艺定位孔为半圆结构。
6.如权利要求1所述的衬套管成型工艺方法，其特征在于，所述步骤S6中所述翻边厚度的增厚量达到所述钢板厚度的50％。
7.一种衬套管，用于汽车控制臂，其特征在于，所述衬套管采用如权利要求1-6任意一项所述的衬套管成型工艺方法。
8.如权利要求7所述的衬套管，其特征在于，所述衬套管的两侧分别设置有第一翻边和第二翻边，所述第一翻边的厚度和所述第二翻边的厚度不相等，且所述第一翻边的厚度和所述第二翻边的厚度之间的差达到所述衬套管厚度的40％-70％。
9.如权利要求8所述的衬套管，其特征在于，所述第一翻边的厚度大于所述第二翻边的厚度。
10.如权利要求9所述的衬套管，其特征在于，所述第一翻边和/或所述第二翻边上设置有至少一工艺定位孔。
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