CN209756682U - 一种摇臂前套管焊接结构及其加工工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种摇臂前套管焊接结构，包括套管和支架，所述支架具有用于连接上述套管的焊接端，该焊接端包括两个朝外开口的弧形的焊接臂，上述套管的两端端口分别形成有沿周向朝外径向翻折的翻边，上述两个焊接臂的形状分别与套管的表面相匹配，且各焊接臂分别夹持在套管的两端并分别位于对应翻边的内侧，各翻边与对应的焊接臂之间分别沿焊接臂的延伸方向设置第一焊接缝，同时在各焊接臂的内侧沿其延伸方向设置第二焊接缝；还涉及用于该摇臂前套管焊接结构的加工工装。与现有技术相比，本实用新型降低了摇臂前套管焊接结构整体重量以及制造成本，并且加强了套管的焊接强度，且加工工装的工序简单，加工精度高。

Description

一种摇臂前套管焊接结构及其加工工装

技术领域

本实用新型涉及汽车底盘零部件领域，尤其涉及一种摇臂前套管焊接结构及其加工工装。

背景技术

近年来，随着汽车轻量化技术的持续推进和800MPa及以上强度钢板的普及，单片式麦弗逊控制臂得以出现。单片式麦弗逊控制臂需要在其前部安装纵向(整车方向)的衬套，而此结构的套管无法在冲压件上一体冲压出来，必须额外的焊接一个套管。现有技术中，为了满足套管受力要求，往往需要在套管上附加一层加强板。虽然该加强板能起到加强套管焊接强度的作用，但是附加的加强板使得原本的减重效果降低(相对于双片结构)，同时增加了焊接的复杂性，进而增加了加工的难度，使得该单片式结构相对于双片结构丧失了成本和重量优势。

实用新型内容

本实用新型所要解决的第一个技术问题是针对现有技术而提供一种重量轻、焊接方便且焊接强度高的摇臂前套管焊接结构。

本实用新型所要解决的第二个技术问题是针对现有技术而提供一种加工精度高的上述摇臂前套管焊接结构的加工工装。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种摇臂前套管焊接结构，包括套管和支架，其特征在于，所述支架具有用于连接上述套管的焊接端，该焊接端包括两个朝外开口的弧形的焊接臂，上述套管的两端端口分别形成有沿周向朝外径向翻折的翻边，上述两个焊接臂的形状分别与套管的表面相匹配，且各焊接臂分别夹持在套管的两端并分别位于对应翻边的内侧，各翻边与对应的焊接臂之间分别沿焊接臂的延伸方向设置第一焊接缝，同时在各焊接臂的内侧沿其延伸方向设置第二焊接缝。

作为优选，各所述焊接臂分别与对应的翻边相抵，从而能使套管与支架的焊接结构更加稳固。

为保证套管与衬套压装的配合精度，所述套管的直径为57.7mm～57.8mm，从而保证压装衬套后的压出力控制；由于套管需要卡在两侧的焊接臂之间，为保证焊接匹配间隙，长度为34.0mm～34.2mm，从而保证摆臂硬点位置，上述翻边的宽度为6.5mm～7.0mm。

本实用新型解决第二个技术问题所采用的技术方案为：一种用于如上所述的前束角度调节拉杆的加工工装，其特征在于，包括折弯模具、校平模具以及裁边模具，上述折弯模具用于对管体的周沿进行翻折而形成翻边雏型，校平模具用于对上述翻边雏型进行校平而形成翻边粗型，裁边模具用于对上述翻边粗型进行裁边而形成厚度均一的上述翻边。

作为优选，所述折弯模具包括能竖向下压的第一压板、第一工作平台、上凸模、下凸模以及凹模滑块，第一压板和第一工作平台上下相对设置且两者之间设置有第一升降导向柱，上凸模和下凸模分别固定在第一压板的底面和第一工作平台的顶面上，且上凸模和下凸模上下相对，上凸模具有向下延伸的上定位块，下凸模具有向上延伸的下定位块，该上下定位块能分别嵌入上述管体的上、下管口中，凹模滑块设置在上述第一工作平台上，该凹模滑块至少为两块并以下凸模为中心周向间隔均设，各凹模滑块能分别沿第一工作平台的顶面滑动并夹持在管体表面的对应处，上定位块的外周具有压环，该压环与各凹模滑块的内侧端上下相对，并且，翻边雏型成型时被压紧在该压环与各凹模滑块之间。通过上、下定位块竖向定位管体，通过凹模滑块周向抱紧管体，第一压板下压压环，使得压环作用于管体的口沿而形成翻边雏型，上述凹模滑块通过周向抱紧管体并在翻边雏型成型过程中对其进行支撑，从而能避免翻边雏型成型过程中发生开裂。

作为优选，所述折弯模具还包括固定块和限位块，该固定块的个数与上述凹模滑块一一对应，限位块的个数也与上述凹模滑块一一对应，各固定块分别固定在第一工作平台的顶面上，而各限位块分别固定在第一压板的底面上，上述管体放置在第一工作平台上时，各凹模滑块能在对应的固定块和管体之间来回滑动，而各限位块能卡入对应的固定块与凹模滑块之间的间隙而使对应的凹模滑块定位。从而能使凹模滑块能更好地抱紧管体，继而能更好地避免翻边雏型发生开裂。

作为优选，所述校平模具包括第二压板、第二工作平台以及校平凸模，第二压板和第二工作平台上下相对设置有第二升降导向柱，上述校平凸模固定在第二压板的底面上，而上述第二工作平台上开设有供管体一端嵌装的校平凹槽，上述校平凸模包括位于中心处的定位柱以及位于该定位柱外周的校平环，上述定位柱能插入管体另一端的管口中，而校平环能与翻边雏型上下相抵。

作为优选，所述裁边模具包括第三压板、第三工作平台、裁边套筒以及裁边凸模，上述裁边套筒固定在第三压板的底面上，该裁边套筒的自由端嵌装有与该裁边套筒同心设置的第一刀圈，裁边凸模固定在第三工作平台的顶面上，该裁边凸模的外周设置有第二刀圈，管体的一端伸入裁边套筒的中心孔中，另一端套设在上述裁边凸模上，上述第一刀圈的内周面能沿周向与上述翻边的外周面相抵，第二刀圈的外周面与翻边的外周面上下对齐。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：与现有技术相比，本实用新型中的摇臂前套管焊接结构无需另设加强板，从而降低了摇臂前套管焊接结构整体重量以及制造成本，并且通过在套管的两端分别设置翻边而使套管与支架的焊接端之间分别形成第一焊接缝和第二焊接缝，从而加强了套管的焊接强度，并且翻边结构便于套管与焊接臂之间的焊接操作。此外，本实用新型的加工工装中，折弯模具、校平模具以及裁边模具分别通过翻折、校平以及裁边等步骤来制备摇臂前套管焊接结构，工序简单，且先折弯后整形(校平、裁边等)从而能保证套管的内径精度和高度精度，进而获得良好的加工精度。

附图说明

图1为本实用新型实施例中摇臂前套管焊接结构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中摇臂前套管焊接结构的局部剖视图；

图3为本实用新型实施例中套管的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中套管的加工工艺流程示意图；

图5为本实用新型实施例中折弯模具的结构示意图；

图6为图5的另一方向的结构示意图；

图7为图6沿a-a方向的剖视图；

图8为本实用新型实施例中折弯模具的局部结构示意图；

图9为本实用新型实施例中校平模具的结构示意图；

图10为图9的另一方向的结构示意图；

图11为图10沿b-b方向的剖视图；

图12为本实用新型实施例中裁边模具的结构示意图；

图13为图12的另一方向的结构示意图；

图14为图13沿c-c方向的剖视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1～3所示，一种摇臂前套管焊接结构，包括套管2和支架1，本实施例中，该支架1为片体结构，该支架1具有用于连接上述套管2的焊接端11，该焊接端11包括两个朝外开口的弧形的焊接臂111，上述套管2的两端端口分别形成有沿周向朝外径向翻折的翻边21，上述两个焊接臂111的形状分别与套管2的表面相匹配，且各焊接臂111分别夹持在套管2的两端并分别位于对应翻边21的内侧，各翻边21与对应的焊接臂111之间分别沿焊接臂111的延伸方向设置第一焊接缝12，同时在各焊接臂111的内侧沿其延伸方向设置第二焊接缝13。与现有技术相比，本实用新型中的摇臂前套管焊接结构无需另设加强板，从而降低了摇臂前套焊接结构的整体重量以及制造成本，并且通过在套管2的两端分别设置翻边21而使套管2与支架1的焊接端11之间分别形成第一焊接缝12和第二焊接缝13，从而加强了套管2的焊接强度，并且翻边21便于套管2与焊接臂111之间的焊接操作。优选地，为使套管2与支架1的焊接结构更加稳固，各焊接臂111分别与对应的翻边21相抵。

进一步，本实施例中，上述套管2的直径为57.7mm～57.8mm，从而能保证套管2与衬套压装的配合精度；由于套管2需要卡在两侧的焊接臂111之间，为保证焊接匹配间隙，套管2高度为34.0mm～34.2mm；上述翻边21的宽度为6.5mm～7.0mm。

如图4所述，上述摇臂前套管焊接结构通过以下工艺制备：

第一步，选用延长率为29％的精拔无缝钢管作为加工原材料，裁剪所需的长度而形成管体20，该管体20的一端沿周向向外翻折而形成翻边雏型22。本步骤采用60吨机械压机。选用延长率为29％的精拔无缝钢管保证材料的成型性能，有利于其在翻折过程中不开裂，同时也能保证最终产品的直径尺寸。

第二步，由于上述翻边22雏型为弧形翻边，因此采用60吨机械压机对上述翻边雏型22进行校平，使得上述翻边雏型22相对于上述管体20径向向外延伸而形成翻边粗型23。本步骤的校正既要保证翻边粗型23的角度(理论上为90°，控制要求为90°±30′)，同时也需对管体20的高度进行校正。

第三步，将上述翻边粗型23裁边而形成厚度均一的上述翻边21。本步骤可以保证翻边21高度尺寸的精度，同时也可以将翻边21在翻折过程中减薄过多的不良区裁切掉。本步骤采用60吨机械压机。

第四步，上述管体20的另一端沿周向向外翻折而形成翻边雏型22。

第五步，采用第二步的方法对第四步中形成的翻边雏型22进行校平而形成上述翻边粗型23。

第六步，采用第三步的方法对第五步中形成的翻边粗型23进行裁边而形成上述翻边21，进而获得所需的套管2。

第七步，将上述获得的套管2与支架1进行焊接而分别形成上述第一焊接缝12和第二焊接缝13，获得所需的摇臂前套管焊接结构。

上述加工工艺采用加工工装而实现，该加工工装包括折弯模具、校平模具以及裁边模具。

具体地，如图5～8所示，上述第一步中采用上述折弯模具，该折弯模具包括能竖向下压的第一压板31、第一工作平台32、上凸模33、下凸模34以及凹模滑块38，第一压板31和第一工作平台32上下相对设置且两者之间设置有第一升降导向柱35，上凸模33和下凸模34分别固定在第一压板31的底面和第一工作平台32的顶面上，且上凸模33和下凸模34上下相对，上凸模33具有向下延伸的上定位块331，下凸模34具有向上延伸的下定位块341，该上、下定位块331，341能分别嵌入上述管体20的上、下管口中，凹模滑块38设置在上述第一工作平台32上，该凹模滑块38至少为两块并以下凸模34为中心周向间隔均设，各凹模滑块38能分别沿第一工作平台32的顶面滑动并夹持在管体20表面的对应处。为使各凹模滑块38能更好地沿第一工作平台32的顶面滑动，本实施例中，各凹模滑块38的底部分别固定有引导块381，而第一工装平台32上开设有与上述凹模滑块38一一对应的滑槽39，各引导块381容置在对应的滑槽39中并能沿该滑槽39来回滑动，进而使得各凹模滑块38能相对于管体20来回滑动。

上定位块331的外周具有压环332，该压环332与各凹模滑块38的内侧端上下相对，并且，翻边雏型22成型时被压紧在该压环332与各凹模滑块38之间。本实施例中采用60吨机械压机驱动第一压板31，通过上、下定位块331，341竖向定位管体20，通过凹模滑块38周向抱紧管体20，第一压板31下压压环332，使得压环332作用于管体20的口沿而形成翻边雏型22，上述凹模滑块38通过周向抱紧管体20并在翻边雏型22成型过程中对其进行支撑，从而能避免翻边雏型22成型过程中发生开裂。优选地，为使凹模滑块38能更好地抱紧管体20，从而能更好地避免翻边雏型22发生开裂，上述折弯模具还包括固定块37和限位块36，该固定块37的个数与上述凹模滑块38一一对应，限位块36的个数也与上述凹模滑块38一一对应，各固定块37分别固定在第一工作平台32的顶面上，而各限位块36分别固定在第一压板31的底面上，上述管体20放置在第一工作平台32上时，各凹模滑块38能在对应的固定块37和管体20之间来回滑动，而各限位块36能卡入对应的固定块37与凹模滑块38之间的间隙而使对应的凹模滑块38定位，本实施例黄总，各限位块36的下端能卡入上述滑槽39中。

进一步，上述第二步中采用上述校平模具，如图9～11所示，该校平模具包括第二压板41、第二工作平台42以及校平凸模44，第二压板41和第二工作平台42上下相对设置有第二升降导向柱43。上述校平凸模44固定在第二压板41的底面上，而上述第二工作平台42上开设有供管体20一端嵌装的校平凹槽421，上述校平凸模44包括位于中心处的定位柱441以及位于该定位柱441外周的校平环442，上述定位柱441能插入管体20另一端的管口中，而校平环442能与翻边雏型22上下相抵，从而对翻边雏型22进行校平而形成翻边粗型23。

进一步，上述第三步中采用上述裁边模具，如图12～14所示，该裁边模具包括第三压板51、第三工作平台52、裁边套筒54以及裁边凸模57。上述裁边套筒54固定在第三压板51的底面上，该裁边套筒54的自由端嵌装有与该裁边套筒54同心设置的第一刀圈55，裁边凸模57固定在第三工作平台52的顶面上，该裁边凸模57的外周设置有第二刀圈56，管体20的一端伸入裁边套筒54的中心孔中，另一端套设在上述裁边凸模57上，上述第一刀圈55的内周面能沿周向与上述翻边21的外周面相抵，第二刀圈56的外周面与翻边21的外周面上下对齐。这样通过第一、第二刀圈55，56的配合作用能裁边掉多余的部分而形成厚度均一的上述翻边21。为避免裁边过程中产生的金属屑飞溅，上述第三工作平台的顶面上固定有防溅,54，该防溅板54为两块并分别设置在第一、第二刀圈55，56的两侧。

Claims (8)

1.一种摇臂前套管焊接结构，包括套管(2)和支架(1)，其特征在于，所述支架(1)具有用于连接上述套管(2)的焊接端(11)，该焊接端(11)包括两个朝外开口的弧形的焊接臂(111)，上述套管(2)的两端端口分别形成有沿周向朝外径向翻折的翻边(21)，上述两个焊接臂(111)的形状分别与套管(2)的表面相匹配，且各焊接臂(111)分别夹持在套管(2)的两端并分别位于对应翻边(21)的内侧，各翻边(21)与对应的焊接臂(111)之间分别沿焊接臂(111)的延伸方向设置第一焊接缝(12)，同时在各焊接臂(111)的内侧沿其延伸方向设置第二焊接缝(13)。

2.如权利要求1所述的摇臂前套管焊接结构，其特征在于，各所述焊接臂(111)分别与对应的翻边(21)相抵。

3.如权利要求2所述的摇臂前套管焊接结构，其特征在于，所述套管(2)的直径为57.7mm～57.8mm，高度为34.0mm～34.2mm，上述翻边(21)的宽度为6.5mm～7.0mm。

4.一种用于如权利要求1～3任一项所述的摇臂前套管焊接结构的加工工装，其特征在于，包括折弯模具、校平模具以及裁边模具，上述折弯模具用于对管体(20)的周沿进行翻折而形成翻边雏型(22)，校平模具用于对上述翻边雏型(22)进行校平而形成翻边粗型(23)，裁边模具用于对上述翻边粗型(23)进行裁边而形成厚度均一的上述翻边(21)。

5.如权利要求4所述的加工工装，其特征在于，所述折弯模具包括能竖向下压的第一压板(31)、第一工作平台(32)、上凸模(33)、下凸模(34)以及凹模滑块(38)，第一压板(31)和第一工作平台(32)上下相对设置且两者之间设置有第一升降导向柱(35)，上凸模(33)和下凸模(34)分别固定在第一压板(31)的底面和第一工作平台(32)的顶面上，且上凸模(33)和下凸模(34)上下相对，上凸模(33)具有向下延伸的上定位块(331)，下凸模(34)具有向上延伸的下定位块(341)，该上、下定位块(331，341)能分别嵌入上述管体(20)的上、下管口中，凹模滑块(38)设置在上述第一工作平台(32)上，该凹模滑块(38)至少为两块并以下凸模(34)为中心周向间隔均设，各凹模滑块(38)能分别沿第一工作平台(32)的顶面滑动并夹持在管体(20)表面的对应处，上定位块(331)的外周具有压环(332)，该压环(332)与各凹模滑块(38)的内侧端上下相对，并且，翻边雏型(22)成型时能被压紧在该压环(332)与各凹模滑块(38)之间。

6.如权利要求5所述的加工工装，其特征在于，所述折弯模具还包括固定块(37)和限位块(36)，该固定块(37)的个数与上述凹模滑块(38)一一对应，限位块(36)的个数也与上述凹模滑块(38)一一对应，各固定块(37)分别固定在第一工作平台(32)的顶面上，而各限位块(36)分别固定在第一压板(31)的底面上，上述管体(20)放置在第一工作平台(32)上时，各凹模滑块(38)能在对应的固定块(37)和管体(20)之间来回滑动，而各限位块(36)能卡入对应的固定块(37)与凹模滑块(38)之间的间隙而使对应的凹模滑块(38)定位。

7.如权利要求4所述的加工工装，其特征在于，所述校平模具包括第二压板(41)、第二工作平台(42)以及校平凸模(44)，第二压板(41)和第二工作平台(42)上下相对设置有第二升降导向柱(43)，上述校平凸模(44)固定在第二压板(41)的底面上，而上述第二工作平台(42)上开设有供管体(20)一端嵌装的校平凹槽(421)，上述校平凸模(44)包括位于中心处的定位柱(441)以及位于该定位柱(441)外周的校平环(442)，上述定位柱(441)能插入管体(20)另一端的管口中，而校平环(442)能与翻边雏型(22)上下相抵。

8.如权利要求4所述的加工工装，其特征在于，所述裁边模具包括第三压板(51)、第三工作平台(52)、裁边套筒(54)以及裁边凸模(57)，上述裁边套筒(54)固定在第三压板(51)的底面上，该裁边套筒(54)的自由端嵌装有与该裁边套筒(54)同心设置的第一刀圈(55)，裁边凸模(57)固定在第三工作平台(52)的顶面上，该裁边凸模(57)的外周设置有第二刀圈(56)，管体(20)的一端伸入裁边套筒(54)的中心孔中，另一端套设在上述裁边凸模(57)上，上述第一刀圈(55)的内周面能沿周向与上述翻边(21)的外周面相抵，第二刀圈(56)的外周面与翻边(21)的外周面上下对齐。