CN216966619U - 一种全空心球销摩擦焊轻量化v型推力杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种全空心球销摩擦焊轻量化V型推力杆，包括由两个接管形成的V型架，V型架的大端通过一大端壳体连接、V型架小端两侧分别设置一小端壳体；所述小端壳体内安装有全空心球销，所述全空心球销包括空心销轴、薄壁钢外套以及橡胶衬层；其中，所述空心销轴两端呈扁平状，空心销轴由无缝钢管两端压扁一体制成，所述薄膜钢外套套设于所述空心销轴外中间位置，所述橡胶衬层注胶硫化填充于薄壁钢外套与空心销轴之间。本实用新型将摩擦焊接工艺、全空心球销二者有机结合在此轻量化推力杆之上，新结构、新工艺相结合，使得推力杆性能提高、重量减小，极大提高了推力杆的性价比。

Description

一种全空心球销摩擦焊轻量化V型推力杆

技术领域

本实用新型主要涉及车辆零部件相关技术领域，具体是一种全空心球销摩擦焊轻量化V型推力杆。

背景技术

现在社会汽车工业发展迅速，节能减排要求不断提高，汽车轻量化的研究得到越来越广泛的重视。重卡推力杆杆是汽车底盘中的重要部件，它起到保持车桥行驶姿态、传递驱动力和制动力的作用，在汽车制造中扮演着重要角色。由此，对汽车制造产业中，推力杆的性能要求越来越高。对于推力杆的制造，从轻量化结构设计、高强度轻量化新材料、新工艺入手进行优化，从而达到汽车轻量化的目标，如何以最低成本、最高效率、最简工艺制造合格的推力杆是汽车底盘部件性能优化的研究方向。

推力杆两端的橡胶球销是推力杆的核心部件，它的设计和性能的好坏，直接决定了推力杆的性能表现，老结构推力杆球销，均为实心锻造销轴结构，存在重量大，生产效率低，材料利用率低、成本高、耗电量巨大、模具消耗大，设备投入大，加热过程中容易出现过烧和烧不透的缺点。

同时，推力杆生产，通常采用加热接管两端，将壳体柄插入接管两端，通过压机进行压铆，此工艺效率低，重量大，材料利用率低、成本高，加热过程中容易出现过烧和烧不透的情况、大大限制生产效率、产品质量，和成本控制。

实用新型内容

为解决目前技术的不足，本实用新型结合现有技术，从实际应用出发，提供一种全空心球销摩擦焊轻量化V型推力杆，通过对推力杆球销进行深度优化，性能提高，使其重量下降可达50％，极大的提高了推力杆的使用性价比。

本实用新型的技术方案如下：

一种全空心球销摩擦焊轻量化V型推力杆，包括由两个接管形成的V型架，V型架的大端通过一大端壳体连接、V型架小端两侧分别设置一小端壳体；

所述小端壳体内安装有全空心球销，所述全空心球销包括空心销轴、薄壁钢外套以及橡胶衬层；其中，所述空心销轴两端呈扁平状，空心销轴由无缝钢管两端压扁一体制成，所述薄膜钢外套套设于所述空心销轴外中间位置，所述橡胶衬层通过注胶硫化填充于薄壁钢外套与空心销轴之间。

进一步，所述接管与大端壳体之间、接管与小端壳体之间通过摩擦焊焊接于一体。

进一步，所述大端壳体一侧设置有两个插接口用于与接管连接，另一侧设置用于安装球销的安装孔；

所述小端壳体一侧设置有一个插接口用于与接管连接，另一侧设置用于安装球销的安装孔。

进一步，所述空心销轴采用外径35-44mm,壁厚7mm-12mm的35CrMo或42CrMo厚壁无缝钢管制成。

进一步，所述空心销轴两端均设有圆孔。

进一步，所述小端壳体是带有防脱出凹槽的直通式壳体。

进一步，所述防脱出凹槽是设置于小端壳体两侧端面上的若干个开口槽，全空心球销边缘经工装压变形后卡入开口槽内实现防脱出。

进一步，所述大端壳体内安装有半空心球销。

进一步，所述半空心球销包括摩擦焊销轴、橡胶体、左挡圈以及右挡圈，所述摩擦焊销轴主要包括左端头、右端头，左端头、右端头通过摩擦焊固定相连，且左端头、右端头内侧为空心结构，所述橡胶体套设于摩擦焊销轴中间外部，橡胶体两端设置左挡圈和右挡圈。

进一步，所述摩擦焊销轴两端均设置圆孔。

本实用新型的有益效果:

1、本实用新型将摩擦焊接工艺、全空心球销二者有机结合在此轻量化推力杆之上，新结构、新工艺相结合，性能提高可达15％,重量下降8kg，减重效果可达50％，降低了V型推力杆总成成本8％，减少了零部件数量，提高了组装效率，极大提高了推力杆的性价比。

2、本实用新型提供的全空心橡胶球销，在行业内首次采用外径从35-44mm,壁厚从12mm-20mm规格的35CrMo或42CrMo厚壁无缝钢管两端压扁、调质、机加工制作推力杆球销销轴，改变了原推力杆球销的实心锻造结构销轴，提高了材料利用率，降低了成本60％、重量降低46％。

3、本实用新型提供的全空心橡胶球销，采用空心销轴+薄壁钢外套+橡胶一体注胶硫化结构设计，摈弃了原推力杆球销采用实心锻造销轴+2个钢挡圈+橡胶一体注胶硫化结构设计，简化了推力杆球销结构，减少了推力杆球销组件数量，降低了推力杆球销重量和成本，推力杆球销组件数量由3个减为2个，降低了重量和成本。

4、本实用新型所提供的全空心橡胶球销，空心销轴+薄壁钢外套结构，注胶硫化时，提高了温升速度30％，这些钢骨架加温速度更快更均匀，降低了硫化时间20％，提高了推力杆球销硫化性能，降低了推力杆球销硫化成本，提高了推力杆球销生产效率。

5、本实用新型中，V型推力杆大端采用半空心结构球销，进一步减轻了大端球销总成重量30％。

6、本实用新型中，小端壳体采用带防脱凹槽直通式壳体设计，取消了卡簧槽设计，装配小端全空心球销时省去了2支孔用挡圈。

附图说明

附图1为本实用新型的总体结构立体图；

附图2为本实用新型的大端壳体结构示意图；

附图3为本实用新型的小端壳体结构示意图；

附图4为本实用新型的全空心球销结构示意图；

附图5为本实用新型的空心销轴结构示意图；

附图6为本实用新型的空心销轴剖视结构示意图；

附图7为本实用新型的薄壁钢外套结构示意图；

附图8为本实用新型的半空心球销结构示意图；

附图9为本实用新型的摩擦焊销轴结构示意图；

附图10为本实用新型的摩擦焊销轴剖视结构示意图。

具体实施方式

结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

如图1-10所示，为本实施例提供的一种全空心球销摩擦焊轻量化V型推力杆相关结构示意图。

本实施例的V型推力杆主要包括两个接管2，两个接管2呈V型布置，V型的大端(即顶点端)通过大端壳体5连接，V型的小端(即开口端)两侧分别设置一小端壳体4，本实施例的V型推力杆其每个小端壳体4内安装有全空心球销2。

如图4、5、6、7所示，全空心球销主要由三部分组成：高强度的空心销轴11、薄壁钢外套12、一体硫化的橡胶衬层13。其中，空心销轴11内部为空心结构，空心销轴11中间段为圆柱体结构，两端为扁平状结构，且在扁平状的两端均设置有圆孔111，用于使其与其它零部件连接。本空心销轴11是通过将厚壁无缝钢管两端压扁、调质、机加工制作出的，因此改变了原推力杆球销的实心锻造结构销轴。本实施例中，空心销轴11优选使用外径从35-44mm,壁厚从7mm至12mm规格的35CrMo或42CrMo厚壁无缝钢管以保证销轴的整体性能。该空心销轴11改变了原推力杆球销的实心锻造结构销轴，提高了材料利用率，降低了成本60％、重量降低46％。

薄壁钢外套12套设在空心销轴11中间圆柱体部分外部，在薄壁钢外套12和空心销轴11的空隙处通过一体硫化的方式填充橡胶衬层13。采用空心销轴11+薄壁钢外套12+橡胶一体注胶硫化橡胶衬层13结构设计，摈弃了原推力杆球销采用实心锻造销轴+2个钢挡圈+橡胶一体注胶硫化结构设计，简化了推力杆球销结构，减少了推力杆球销组件数量，降低了推力杆球销重量和成本，推力杆球销组件数量由3个减为2个，降低了重量和成本。同时，空心销轴+薄壁钢外套结构，注胶硫化时，提高了温升速度30％，这些钢骨架加温速度更快更均匀，降低了硫化时间20％，提高了推力杆球销硫化性能，降低了推力杆球销硫化成本，提高了推力杆球销生产效率。

作为优选，接管2与大端壳体5之间、接管2与小端壳体4之间通过摩擦焊焊接于一体。具体的，如图2、3所示，大端壳体5一侧设置有两个插接口用于与接管2连接，连接后进行摩擦焊焊接，大端壳体5另一侧设置用于安装球销的安装孔；小端壳体4一侧设置有一个插接口用于与接管2连接，连接后进行摩擦焊焊接，另一侧设置用于安装球销的安装孔。

本V型推力杆将摩擦焊接工艺、全空心球销二者有机结合在此轻量化推力杆之上，改善推力杆现有结构设计和生产工艺的不足，降低了V型推力杆总成重量、降低了成本，减少了零部件数量，提高了组装效率。

作为优选，用于安装全空心球销1的小端壳体4，采用带防脱凹槽直通式壳体设计，即在小端壳体4两侧均设置4个小凹槽41，全空心球销1安装后，通过工装将对应凹槽41位置的全空心球销1边缘压变形使其卡入到凹槽41内实现防脱出，该结构取消了卡簧槽设计，装配小端全空心球销1时相比传统方式省去了2支孔用挡圈。

作为优选，在大端壳体5内安装半空心球销3以进一步减轻了大端球销总成重量30％。具体的，如图8、9、10所示，半空心球销3主要包括摩擦焊销轴31、橡胶体32、左挡圈33以及右挡圈34，该摩擦焊销轴31主要包括左端头311、右端头312，左端头311、右端头312通过摩擦焊固定相连，且左端头311、右端头312内侧为空心结构，橡胶体32套设于摩擦焊销轴31中间外部，橡胶体32两端设置左挡圈33和右挡圈34。半空心球销3的结构能够进一步减轻V型推杆大端的重量，且可以保证使用性能。

本实施例的V型推力杆具体可通过如下方法制作：

1、空心球销1制作方法如下：

S1.空心销轴11，采用外径从35-44mm,壁厚从7mm-12mm规格的35CrMo或42CrMo厚壁无缝钢管，两端加热后进行压扁成型；

S2.压扁后进行调质处理热处理、钻孔后抛丸磷化处理；

S3.薄壁钢外套12下料加工后进行磷化处理；

S4.空心销轴11+薄壁钢外套12+放入硫化注胶模具里面，进行注胶硫化，将空心销轴11、薄壁钢外套12和橡胶硫化为一体，形成推力杆全空心橡胶球销。

2、通过采用摩擦焊工艺，将V型推力杆大端壳体5、接管2、小端带球销防脱出凹槽的直通式小端壳体4焊接为一体；

3、V型推力杆大端：采用半空心球销3，将半空心球销装入V型大端壳体5内；

4、V型推力杆小端：将全空心球销1压入小端带球销防脱出凹槽的直通式小端壳体4内，并通过工装压制方式将全空心球销1的4个点压入小端带球销防脱出凹槽41内，防止球销脱出。

Claims (10)

1.一种全空心球销摩擦焊轻量化V型推力杆，其特征在于，包括由两个接管形成的V型架，V型架的大端通过一大端壳体连接、V型架小端两侧分别设置一小端壳体；

所述小端壳体内安装有全空心球销，所述全空心球销包括空心销轴、薄壁钢外套以及橡胶衬层；其中，所述空心销轴两端呈扁平状，空心销轴由无缝钢管两端压扁一体制成，所述薄壁钢外套套设于所述空心销轴外中间位置，所述橡胶衬层通过注胶硫化填充于薄壁钢外套与空心销轴之间。

2.根据权利要求1所述的全空心球销摩擦焊轻量化V型推力杆，其特征在于，所述接管与大端壳体之间、接管与小端壳体之间通过摩擦焊焊接于一体。

3.根据权利要求1所述的全空心球销摩擦焊轻量化V型推力杆，其特征在于，所述大端壳体一侧设置有两个插接口用于与接管连接，另一侧设置用于安装球销的安装孔；

所述小端壳体一侧设置有一个插接口用于与接管连接，另一侧设置用于安装球销的安装孔。

4.根据权利要求1所述的全空心球销摩擦焊轻量化V型推力杆，其特征在于，所述空心销轴采用外径35-44mm,壁厚12mm-20mm的35CrMo或42CrMo厚壁无缝钢管制成。

5.根据权利要求1所述的全空心球销摩擦焊轻量化V型推力杆，其特征在于，所述空心销轴两端均设有圆孔。

6.根据权利要求1所述的全空心球销摩擦焊轻量化V型推力杆，其特征在于，所述小端壳体是带有防脱出凹槽的直通式壳体。

7.根据权利要求6所述的全空心球销摩擦焊轻量化V型推力杆，其特征在于，所述防脱出凹槽是设置于小端壳体两侧端面上的若干个开口槽，全空心球销边缘经工装压变形后卡入开口槽内实现防脱出。

8.根据权利要求1所述的全空心球销摩擦焊轻量化V型推力杆，其特征在于，所述大端壳体内安装有半空心球销。

9.根据权利要求8所述的全空心球销摩擦焊轻量化V型推力杆，其特征在于，所述半空心球销包括摩擦焊销轴、橡胶体、左挡圈以及右挡圈，所述摩擦焊销轴主要包括左端头、右端头，左端头、右端头通过摩擦焊固定相连，且左端头、右端头内侧为空心结构，所述橡胶体套设于摩擦焊销轴中间外部，橡胶体两端设置左挡圈和右挡圈。

10.根据权利要求9所述的全空心球销摩擦焊轻量化V型推力杆，其特征在于，所述摩擦焊销轴两端均设置圆孔。

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