CN219446644U - 一种侧面局部加强的铸造车桥 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种侧面局部加强的铸造车桥，侧面局部加强的铸造车桥包括横杆和两个连接在横杆两端的大弯，大弯远离横杆的一端设有主销孔，所述横杆的两端的上表面上设有钢板弹簧座，所述横杆包括从上向下依次设置的上侧壁板、连接壁板和下侧壁板，上侧壁板、连接壁板和下侧壁板三者呈工字型连接在一起，所述连接壁板的前后表面的两端上都设有加强凸块，加强凸块的上端同钢板弹簧的中部连接在一起。本实用新型旨在提供一种能够通过局部加强来实现铸造车桥轻量化的侧面局部加强的铸造车桥，用于实现车桥的轻量化。

Description

一种侧面局部加强的铸造车桥

技术领域

本实用新型涉及车桥，具体涉及一种侧面局部加强的铸造车桥。

背景技术

汽车前轴又称前桥、有时又称为车桥，用于安装前轮、支撑汽车前部重量，用前悬挂架与车架连接。在中国专利申请号2011201792654、授权公告日为2011年12月28日、名称为“汽车前桥总成”的专利文件中即公开了一种现有结构的汽车前轴。汽车前轴包括横杆和两个悬臂（大弯），横杆的两端各设有一个车架支撑部（盖板弹簧座），横杆的两个各连接有一个悬臂，悬臂设有主销孔。使用时，将转向节通过主销穿设在主销孔中而同前轴连接在一起，前轮安装于转向节。最初的汽车前轴存在以下不足：横杆和悬臂为分体结构，通过焊接的方式连接在一起的，故悬臂和横杆之间的位置容易产生偏差而不符合要求，导致良品率低；转向部件容易碰撞到悬臂，为了防止悬臂受到碰撞时变形，为了通过抗冲击能力需要将悬臂制作得较粗、从而导致车辆重量增加而增大油耗；为此本公司进行改进，设计出了名称为“平底铸造结构的汽车前轴”；该车桥的横杆包括从上向下依次设置的上侧壁板、连接壁板和下侧壁板，上侧壁板、连接壁板和下侧壁板三者呈工字型连接在一起且都为平板结构。车桥的轻量化（即在满足车桥抗冲击要求且材料不便的前提下降低车桥的重量）为本公司近年来的研发主攻方向，轻量化实现后不但能够降低车桥制作的成本，而且也能够降低车辆的油耗，对厂家和使用者是一个双的事情，经过多年的研发和无数次的实验探索，设计出了本实用新型。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种能够通过局部加强来实现铸造车桥轻量化的侧面局部加强的铸造车桥，用于实现车桥的轻量化。

以上技术问题时通过以下技术方案解决的：一种侧面局部加强的铸造车桥，其特征在于，侧面局部加强的铸造车桥包括横杆和两个连接在横杆两端的大弯，大弯远离横杆的一端设有主销孔，所述横杆的两端的上表面上设有钢板弹簧座，所述横杆包括从上向下依次设置的上侧壁板、连接壁板和下侧壁板，上侧壁板、连接壁板和下侧壁板三者呈工字型连接在一起，所述连接壁板的前后表面的两端上都设有加强凸块，加强凸块的上端同钢板弹簧的中部连接在一起。通过改变厚度的方式对车桥降重发现，断裂处基本在连接侧壁对应钢板弹簧座的中心的位置，此时通过该处增加加强凸块，其它部分变薄降重，使得整体重量下降时车桥强度也能够符合要求，从而提供了实现车桥降重轻量化的一种手段。锻压锻压车桥则由于增加凸块导致该处产生应力，不能够达到该效果，铸造车桥才有。

作为优选，所述连接壁板包括间隔设置的若干前板块和若干后板块，前板块沿横杆的延伸方向分布，后板块沿横杆的延伸方向分布，相邻的前板块和后板块之间通过连接板块连接在一起，前板块的上端同上侧壁板连接在一起、下侧同下侧壁板连接在一起，后板块的上端同上侧壁板连接在一起、下侧同下侧壁板连接在一起，连接板块的上侧同上侧壁板连接在一起、下侧同下侧壁板连接在一起，前板块同连接板块之间的夹角大于90°且小于180°，后板块同连接板块之间的夹角大于90°且小于180°。本技术方案，在车桥铸造制作的冷却间断产生冷缩收缩时，连接板的倾斜设置能够为冷缩变形（车桥长度方向的冷缩变形量最大）产生释放空间（冷缩时在车桥长度方向的不同部位产生拉伸或者挤压的力，此时通过连接板的摆动来进行适应以释放该变形），从而避免变形力无处释放而导致内部产生拉裂或力的集中（以上都会导致车桥在力集中的部位或拉裂的部位容易断裂），使得车桥的强度增大，故该结构反之能够通过降低购车横杆的部件的壁厚来维持强度同现有的工字型横梁相等使得车桥的重量降低。通过实验抗撞击实验发现，通过降重维持抗撞击次数符合标准的情况下，最大降重量能够达到15%左右。（其中壁厚优选降低连接壁板的后度占多数的情况下降重比例大）。

作为优选，经过前板块的厚度方向的中线的竖平面与经过上侧壁板的宽度方向的中线的竖平面之间的距离等于经过后板块的厚度方向的中线的竖平面与经过上侧壁板的宽度方向的中线的竖平面之间的距离。能够更好的消除冷缩的影响。

作为优选，前板块的厚度为经过前板块的厚度方向的中线的竖平面与经过上侧壁板的宽度方向的中线的竖平面之间的距离的两倍以上；后前板块的厚度为经过后板块的厚度方向的中线的竖平面与经过上侧壁板的宽度方向的中线的竖平面之间的距离的两倍以上。能够提高强度。

作为优选，后板块同连接板块之间的夹角大于160°且小于180°。抗冲击效果好。

作为优选，所述上侧壁板内设有沿横杆的延伸方向延伸的上侧散热通道，上侧散热通道的两端贯通两个钢板弹簧座的上表面形成上气口，上侧散热通道的中心线位于经过上侧壁板的宽度方向的中线的竖平面上；所述下侧壁板内设有沿横杆的延伸方向延伸的下侧散热通道，下侧散热通道的两端贯通下侧壁板的下表面而形成两个下气口，下侧通通道的中心线位于经过下侧壁板的宽度方向的中线的竖平面上。车桥横梁上下侧壁板同连接壁板对齐的部位为冷却时散热速度最慢的地方，导致内外部固化时间差大，时间差大则导致车桥表面产生微裂纹几率大且多，从而导致车桥强度下降多。本技术方案，能够在冷却时通过散热通道进行散热以通过内部散热效率，从而降低冷却导致表面微裂纹量，实现提高车桥强度。散热通道砂芯的构成，使得浇铸过程树脂的失去而提高散热通道砂芯的透气性，透气性的提高能够使得有砂芯的存在时又能够进行通风散热。实现了车桥为铸造车桥时，也能够通过散热通道进行散热。

作为优选，所述下侧壁板的下表面的左右两端各设有一块加强桥板，左端的加强桥板横跨位于左端的盖板弹簧座的右端部，右端的加强桥板横跨位于右端的盖板弹簧座的左端部。通过改变厚度的方式降重发现，断裂处基本在连接侧壁对应钢板弹簧座的中心的位置（以下称为第一断裂位），在对第一断裂为进行加强后继续对横杆各个侧壁变薄降重，发现此时断裂为下侧壁板对应钢板弹簧座的内端的部位（以下称为第二断裂为），本技术方案通过对第二断裂为进行局部加强，使得整体重量下降时车桥强度也能够符合要求，从而能够进一步实现车桥轻量化。

作为优选，所述钢板弹簧座的前后两侧超出所述上侧壁板，所述弹簧钢板座的前侧边缘的中部设有前降重槽、后侧边缘的中部设有后降重槽，前降重槽都沿上下方向贯通弹簧钢板座，后降重槽都沿上下方向贯通弹簧钢板座；前降重槽的底壁为平面结构，前降重槽的侧壁为斜面结构，后降重槽的底壁为平面结构，后降重槽的侧壁为斜面结构。经过无数的实验对车桥不同部位进行减材降重发现，钢板弹簧座的中部降低，对车桥强度基本没有影响，所以本技术方案能够在保证车桥强度的情况下进行降重实现轻量化。

作为优选，加强凸块通过水平面进行剖视时的剖面形状为三角形。铸造时方便填充满。

本实用新型的有益效果为：能够降低车桥重量；优选方案能够使得铸造车桥冷却收缩时有收缩量释放空间（即通过连接板块的变直来提供收缩时的释放空间），从而使得车桥内部因为车桥制作过程中的冷却产生的内部撕裂损伤小，撕裂损伤小则起到提高车桥强度的作用，此时在维持车桥强度不便的情况下能够降低车桥壁厚，从而实现降重实现轻量化；散热通道的设置，使得浇筑时能够提高车桥内部的散热速度，实现内外散热速度平衡，避免表面先冷硬化而内部后冷硬化从而导致表面产生内部产生微裂纹，微裂纹的存在会导致车桥强度下降；对强度增加没有关键作用的部位进行挖除，能够实现降重；对强度起关键作用的部位进行局部加强，从而能够保证驱动去使得横杆其它部位变薄，来实现车桥整体重量降低而实现车桥轻量化。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的正视示意图；

图2为图1的A—A剖视示意图；

图3为图2的B处的局部放大示意图；

图4为横杆通过经过横杆中心线的左右方向延伸的竖平面进行剖切时的剖视示意图；

图5为横杆的横截面示意图；

图6为车桥模具的俯视示意图；

图7为实施例一中的车桥模具通过两个模具半部的交界面的竖平面进行剖视时的示意图；

图8为图7的C处的局部放大示意图；

图9为本实用新型实施例二的立体结构示意图；

图10为实施例二中的车桥模具通过两个模具半部的交界面的竖平面进行剖视时的示意图。

图中：横杆1、大弯2、主销孔3、钢板弹簧座4、上侧壁板5、连接壁板6、下侧壁板7、前板块8、后板块9、连接板块10、前板块同连接板块之间的夹角D、后板块同连接板块之间的夹角E、上侧散热通道11、上气口12、下侧散热通道13、下气口14、车桥模具15、前模具半部16、后模具半部17、前沙模半部18、浇注孔20、车桥型腔21、前凹坑22、上悬挂凸块23、下悬挂凸块24、上限位缺口25、上风道26、上气管27、下风道28、下气管29、上散热通道砂芯30、下散热通道砂芯31、钢板弹簧座前半部型腔33、加强凸块35、加强桥板36、位于左端的盖板弹簧座的右端部37、位于右端的盖板弹簧座的左端部38、前降重槽39、后降重槽40、前降重槽的底壁41、前降重槽的侧壁42、后降重槽的底壁43、后降重槽的侧壁44、前加强凸块型腔46、加强桥板前半部型腔47、前降重槽沙芯48。

实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一，参见图1到图8，一种侧面局部加强的铸造车桥，包括横杆1和两个连接在横杆两端的大弯2，大弯远离横杆的一端设有主销孔3。本实用新型的侧面局部加强的铸造车桥为铸造车桥。横杆和大弯都为铸造件，横杆和大弯一体成型在一起。横杆的两端的上表面上设有钢板弹簧座4，横杆包括从上向下依次设置的上侧壁板5、连接壁板6和下侧壁板7，上侧壁板、连接壁板和下侧壁板三者呈工字型连接在一起。上侧壁板、连接壁板、下侧壁板和钢板弹簧座都为铸造件，上侧壁板、连接壁板、下侧壁板和钢板弹簧座一体成型在一起。连接壁板包括间隔设置的若干前板块8和若干后板块9，前板块沿横杆的延伸方向分布，后板块沿横杆的延伸方向分布，相邻的前板块和后板块之间通过连接板块10连接在一起，前板块的上端同上侧壁板连接在一起、下侧同下侧壁板连接在一起，后板块的上端同上侧壁板连接在一起、下侧同下侧壁板连接在一起，连接板块的上侧同上侧壁板连接在一起、下侧同下侧壁板连接在一起。前板块同连接板块之间的夹角D大于90°且小于180°，后板块同连接板块之间的夹角E大于90°且小于180°，具体地：前板块同连接板块之间的夹角为176°，后板块同连接板块之间的夹角为176°且小于180。经过前板块的厚度方向的中线的竖平面与经过上侧壁板的宽度方向的中线的竖平面之间的距离等于经过后板块的厚度方向的中线的竖平面与经过上侧壁板的宽度方向的中线的竖平面之间的距离。前板块的厚度为经过前板块的厚度方向的中线的竖平面与经过上侧壁板的宽度方向的中线的竖平面之间的距离的两倍以上；后前板块的厚度为经过后板块的厚度方向的中线的竖平面与经过上侧壁板的宽度方向的中线的竖平面之间的距离的两倍以上。上侧壁板内设有沿横杆的延伸方向延伸的上侧散热通道11，上侧散热通道的两端贯通两个钢板弹簧座的上表面形成上气口12，上侧散热通道的中心线位于经过上侧壁板的宽度方向的中线的竖平面上；下侧壁板内设有沿横杆的延伸方向延伸的下侧散热通道13，下侧散热通道的两端贯通下侧壁板的下表面而形成两个下气口14，下侧通通道的中心线位于经过下侧壁板的宽度方向的中线的竖平面上。连接壁板的前后表面的两端上都设有加强凸块35，加强凸块的上端同钢板弹簧的中部连接在一起；加强凸块通过水平面进行剖视时的剖面形状为三角形。

制作侧面局部加强的铸造车桥的制作方法为：第一步、制作沙模：制作车桥的车桥模具15包括沿车桥的前后方向分布的前模具半部16和后模具半部17，在前模具半部内铺沙形成前沙模半部18、后模具半部内铺沙形成后沙模半部，车桥模具设有浇注孔20，浇注孔位于前模具半部和后模具半部的交界面处；前沙模半部的后表面上设有前凹坑，前凹坑内设有前凹腔，相邻的前凹腔之间形成前凸块，前凸块的顶壁和前凹腔的底壁之间通过前斜面连接，前凹坑内设有钢板弹簧座前半部型腔33，在前凹坑内设置前加强凸块型腔46；后沙模半部的前表面上设有后凹坑，后凹坑内设有后凹腔，相邻的后凹腔之间形成后凸块，后凸块的顶壁和后凹腔的底壁之间通过后斜面连接，后凹坑内设有钢板弹簧座后半部型腔，在后凹坑内设置后加强凸块型腔；前后模具半部合拢时前凹坑和后凹坑围成车桥型腔21，前沙模半部和后沙模半部围成车桥沙模，前凸块的顶面同后凹腔的底面对齐而形成后板块型腔，前凹腔的底面同后凸块的顶面对齐而形成前板块型腔，前斜面同后斜面对齐而形成连接壁板型腔，钢板弹簧座前半部型腔和钢板弹簧座后半部型腔围成钢板弹簧座型腔；第二步、浇铸：将铁水经过浇注口浇注到车桥型腔内并填充满车桥型腔；第三步、冷却：使车桥型腔内的铁水冷却到50°以下，位于车桥型腔内的铁水冷却后形成侧面局部加强的铸造车桥，位于前板块型腔内的铁水形成前板块，位于后板块型腔内的铁水形成后板块，位于连接壁板型腔内的铁水形成连接壁板，钢板弹簧座型腔内形成钢板弹簧座，前加强凸块型腔内形成位于连接壁板前表面上的加强凸起，后加强凸块型腔内形成位于连接壁板后表面上的加强凸起；第四步、脱模：分开两个模具半部后敲掉车桥沙模而取出侧面局部加强的铸造车桥。

具体地：前模具半部的同后模具半部连接的连接面上设有两个上悬挂凸块23和两个下悬挂凸块24，后模具半部上设有一一对应地套设在两个上悬挂凸块上的两个上限位缺口25和一一对应地套设在两个下悬挂凸块上的两个下限位缺口；上悬挂凸块上设有连通前模具半部内外表面的上风道26，上风道的下端对接有上气管27，上气管被前沙模半部以仅露出上气管的下端面的状态掩埋；下悬挂凸块上设有连通后模具半部内外表面的下风道28，下风道的上端对接有下气管29，下气管被前沙模半部以仅露出下气管的上端面的状态掩埋；在车桥沙模内设形成上散热通道的上散热通道砂芯30和形成下散热通道的下散热通道砂芯31；上散热沙芯的横截面大于上气管的下端的开口面积，上散热通道砂芯为沙通过树脂粘结在一起成型，上散热通道砂芯的两端一一对应地同两根上气管的下端连接在一起且遮挡住上气管的整个下端面；下散热沙芯的横截面大于下气管的上端的开口面积，下散热通道砂芯为沙通过树脂粘结在一起成型，下散热通道砂芯的两端一一对应地同两根所述下气管的上端连接在一起且遮挡住下气管的整个上端面；浇注孔位于两个上悬挂凸块之间；浇注时铁水注入车桥型腔内时使得构成上散热通道砂芯和下散热通道砂芯的树脂被加热而排放出，从而增加上下散热通道砂芯的透气性；冷却步骤中使散热气流（具体为鼓风机鼓气）从一个上气道输入后从另一个上气道流出和从一个下气道输入后从另一个下气道流出，从而提高车桥内部的降温速度。

实施例二，同实施例一的不同之处为：

参见图9和图10， 下侧壁板的下表面的左右两端各设有一块加强桥板36，左端的加强桥板横跨位于左端的盖板弹簧座的右端部37，右端的加强桥板横跨位于右端的盖板弹簧座的左端部38。

钢板弹簧座的前后两侧都超出上侧壁板，弹簧钢板座的前侧边缘的中部设有前降重槽39、后侧边缘的中部设有后降重槽40，前降重槽都沿上下方向贯通弹簧钢板座，后降重槽都沿上下方向贯通弹簧钢板座；前降重槽的底壁41为平面结构，前降重槽的侧壁42为斜面结构，后降重槽的底壁43平面结构，后降重槽的侧壁44为斜面结构。

第一步中在前凹坑内设置加强桥板前半部型腔47，在后凹坑内设置加强桥板后半部型腔，前后模具半部合拢时加强桥板前半部型腔和加强桥板后半部型腔围成形成加强桥板的加强桥板型腔；第三步中铁水在加强桥板型腔内形成加强桥板。

第一步中在钢板弹簧座前半部型腔内设置前降重槽沙芯48，在钢板弹簧座后半部型腔内设置后降重槽沙芯；第三步中前降重槽沙芯形成所述前降重槽，后降重槽沙芯形成所述后降重槽。

Claims (9)

1.一种侧面局部加强的铸造车桥，侧面局部加强的铸造车桥包括横杆和两个连接在横杆两端的大弯，大弯远离横杆的一端设有主销孔，所述横杆的两端的上表面上设有钢板弹簧座，所述横杆包括从上向下依次设置的上侧壁板、连接壁板和下侧壁板，上侧壁板、连接壁板和下侧壁板三者呈工字型连接在一起，其特征在于，所述连接壁板的前后表面的两端上都设有加强凸块，加强凸块的上端同钢板弹簧的中部连接在一起，所述横杆和大弯都为铸造件，所述横杆和大弯一体成型在一起，所述上侧壁板、连接壁板和下侧壁板铸造在一起，所述加强凸块铸造在所述连接壁板上。

2.根据权利要求1所述的一种侧面局部加强的铸造车桥，其特征在于，所述连接壁板包括间隔设置的若干前板块和若干后板块，前板块沿横杆的延伸方向分布，后板块沿横杆的延伸方向分布，相邻的前板块和后板块之间通过连接板块连接在一起，前板块的上端同上侧壁板连接在一起、下侧同下侧壁板连接在一起，后板块的上端同上侧壁板连接在一起、下侧同下侧壁板连接在一起，连接板块的上侧同上侧壁板连接在一起、下侧同下侧壁板连接在一起，前板块同连接板块之间的夹角大于90°且小于180°，后板块同连接板块之间的夹角大于90°且小于180°。

3.根据权利要求2所述的一种侧面局部加强的铸造车桥，其特征在于，经过前板块的厚度方向的中线的竖平面与经过上侧壁板的宽度方向的中线的竖平面之间的距离等于经过后板块的厚度方向的中线的竖平面与经过上侧壁板的宽度方向的中线的竖平面之间的距离。

4.根据权利要求3所述的一种侧面局部加强的铸造车桥，其特征在于，前板块的厚度为经过前板块的厚度方向的中线的竖平面与经过上侧壁板的宽度方向的中线的竖平面之间的距离的两倍以上；后前板块的厚度为经过后板块的厚度方向的中线的竖平面与经过上侧壁板的宽度方向的中线的竖平面之间的距离的两倍以上。

5.根据权利要求2或3或4所述的一种侧面局部加强的铸造车桥，其特征在于，前板块同连接板块之间的夹角大于160°且小于180°，后板块同连接板块之间的夹角大于160°且小于180°。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的一种侧面局部加强的铸造车桥，其特征在于，所述上侧壁板内设有沿横杆的延伸方向延伸的上侧散热通道，上侧散热通道的两端贯通两个钢板弹簧座的上表面形成上气口，上侧散热通道的中心线位于经过上侧壁板的宽度方向的中线的竖平面上；所述下侧壁板内设有沿横杆的延伸方向延伸的下侧散热通道，下侧散热通道的两端贯通下侧壁板的下表面而形成两个下气口，下侧通通道的中心线位于经过下侧壁板的宽度方向的中线的竖平面上。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的一种侧面局部加强的铸造车桥，其特征在于，所述下侧壁板的下表面的左右两端各设有一块加强桥板，左端的加强桥板横跨位于左端的盖板弹簧座的右端部，右端的加强桥板横跨位于右端的盖板弹簧座的左端部。

8.根据权利要求1或2或3或4所述的一种侧面局部加强的铸造车桥，其特征在于，所述钢板弹簧座的前后两侧超出所述上侧壁板，所述钢板弹簧座的前侧边缘的中部设有前降重槽、后侧边缘的中部设有后降重槽，前降重槽都沿上下方向贯通弹簧钢板座，后降重槽都沿上下方向贯通弹簧钢板座。

9.根据权利要求1或2或3或4所述的一种侧面局部加强的铸造车桥，其特征在于，加强凸块通过水平面进行剖视时的剖面形状为三角形。