RU2080497C1

RU2080497C1 - Method of manufacture of ball joint

Info

Publication number: RU2080497C1
Application number: RU96104745A
Authority: RU
Inventors: Владимир Петрович Недиков
Original assignee: Владимир Петрович Недиков
Priority date: 1996-03-21
Filing date: 1996-03-21
Publication date: 1997-05-27
Also published as: EA199600114A1; EA000045B1

Abstract

FIELD: automotive industry; suspension ball joints. SUBSTANCE: ball joint seats made of polyamide are exposed to thermal compression at pressure providing their plastic deformation and, at subsequent assembling, flexible deformation of bearing material. Grease can be applied to spherical surface of ball head. EFFECT: increased reliability of joint in operation and simplified manufacturing owing to exclusion of clearances in working parts. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к технологии изготовления шаровых шарниров подвески автомобиля. The invention relates to mechanical engineering, in particular to a technology for manufacturing ball joints of a vehicle suspension.

Известен способ изготовления шарового шарнира, заключающийся в том, что в корпус с внутренней вогнутой сферической поверхностью, с малым отверстием на одном конце и большим на другом вводят опорный вкладыш из полимерного материала, штангу с шаровой головкой, второй опорный вкладыш и ввинчивают крышку. A known method of manufacturing a ball joint, which consists in the fact that in the housing with an internal concave spherical surface, with a small hole at one end and a large one at the other, a support insert of polymer material, a rod with a ball head, a second support insert and a cover are screwed.

Способ изготовления сложен и шаровые опоры по этому способу не подлежат ремонту и регулировке усилия момента сопротивления качанию опорной штанги шарнира. The manufacturing method is complicated and the ball bearings of this method are not subject to repair and adjustment of the force of the moment of resistance to swing of the support rod of the hinge.

Целью изобретения является упрощение изготовления шаровых опор с гарантируемой плотностью посадки шаровой головки и с увеличением его надежности. The aim of the invention is to simplify the manufacture of ball bearings with a guaranteed tightness of the ball head and with an increase in its reliability.

Это достигается тем, что в способе изготовления шарового шарнира, заключающемся в том, что в корпус шарнира с внутренней вогнутой сферической поверхностью, с резьбовым отверстием на одном конце и меньшим по отношению к нему отверстием на другом последовательно вводят опорный вкладыш из полимерного материала, штангу с шаровой головкой, второй вкладыш и ввинчивают крышку, до установки крышки второй вкладыш совместно с торцем первого вкладыша предварительно обжимают нагретым стержнем при температуре и давлении, приводящими к пластической деформации материала вкладышей, а крышку затягивают крутящим моментом, создающим во вкладышах упругую деформацию, при этом внутреннюю поверхность стержня выполняют идентичной контактным поверхностям крышки и вкладыша. Кроме этого, затягивание крышки обеспечивают при достижении момента качания штанги шарнира в пределах 1,2-2,0 кгс•м. Далее, перед вводом штанги с шаровой головкой в корпус на поверхность шаровой головки наносят смазку. This is achieved by the fact that in the method of manufacturing the ball joint, namely, in the hinge body with an internal concave spherical surface, with a threaded hole at one end and a smaller hole at the other end, a support liner of polymer material is introduced sequentially, the rod with ball head, the second liner and screw the lid, before installing the lid, the second liner, together with the end of the first liner, is pre-crimped with a heated rod at temperature and pressure, leading to plastic deformation of the material of the liners, and the lid is tightened with a torque that creates elastic deformation in the liners, while the inner surface of the rod is identical to the contact surfaces of the lid and liner. In addition, the tightening of the cover is ensured when the hinge bar swing moment is reached within 1.2-2.0 kgf • m. Further, before introducing the rod with the ball head into the housing, grease is applied to the surface of the ball head.

На фиг. 1 показана схема обжима вкладышей; на фиг. 2 фрагмент установки вкладышей до обжима стержнем; на фиг. 3 то же, после обжима стержнем; на фиг. 4 схема проверки затяжки резьбовой крышки. In FIG. 1 shows a diagram of crimping liners; in FIG. 2 fragment of the installation of liners to crimp the rod; in FIG. 3 the same, after crimping with a rod; in FIG. 4 diagram for checking the tightening of the threaded cover.

Способ изготовления шарового шарнира заключается в том, что в корпус 1 со стороны резьбового отверстия 6 вводят первый опорный вкладыш 3, выполненный из полимерного материала с цилиндрической и сферической поверхностями и кольцевым фланцевым пояском до плотного прилегания к внутренней сферической поверхности корпуса 2. Кольцевой фланцевый торец опорного вкладыша 3 располагается на кольцевой ступеньке 13 корпуса 1. A method of manufacturing a ball joint consists in introducing into the housing 1 from the side of the threaded hole 6 a first support insert 3 made of a polymeric material with a cylindrical and spherical surfaces and an annular flange girdle until it fits snugly against the inner spherical surface of the housing 2. An annular flange end face of the support the liner 3 is located on the ring step 13 of the housing 1.

На шаровую головку 4 наносят слой смазки и через резьбовое отверстие 6 вводят палец 5 внутрь опорного вкладыша 3 до упора в сферическую поверхность 2 корпуса 1. Второй вкладыш 7 вводят в цилиндрическую часть вкладыша 3 до упора в шаровую головку. При этом фланцеобразный торец опорного вкладыша 3 совпадает по высоте по наружному диаметру внешней сферической поверхности второго вкладыша 7. На внешнюю сферическую поверхность вкладыша 7 и фланцеобразный торец опорного вкладыша 3 прикладывают нагрузку Р нагретым стержнем 8, приводящую к пластической деформации вкладышей 3 и 7. A lubricant layer is applied to the ball head 4 and a finger 5 is inserted through the threaded hole 6 into the support insert 3 until it stops in the spherical surface 2 of the housing 1. The second insert 7 is inserted into the cylindrical part of the insert 3 until it stops in the ball head. In this case, the flange-shaped end face of the support insert 3 coincides in height with respect to the outer diameter of the outer spherical surface of the second insert 7. A load P is applied to the outer spherical surface of the insert 7 and the flange-shaped end face of the support insert 3, which leads to plastic deformation of the inserts 3 and 7.

Форма контактной поверхности стержня А должна соответствовать внутренней поверхности резьбовой крышки контактирующей с вкладышами 3 и 7 после затягивания этой крышки. The shape of the contact surface of the rod A should correspond to the inner surface of the threaded cover in contact with the liners 3 and 7 after tightening this cover.

Резьбовую крышку 9 затягивают моментом Мкр, приводящим к упругой деформации вкладышей 3 и 7. Момент затяжки проверяется качанием пальца шаровой головки, оптимальные значения которого могут находиться в пределах 1,2-2,О кгс•м. The threaded cap 9 is tightened with a torque Mkr, leading to elastic deformation of the liners 3 and 7. The tightening torque is checked by swinging the ball head finger, the optimal values of which can be in the range 1.2-2, About kgf • m.

Пример. В корпус 1 со стороны резьбового отверстия 6 вводят предварительно отформованный из угленаполненного полиамида УПА 6/30 по ТУ 6-12-31-654-89 первый фланцеобразный опорный вкладыш 3 до упора в сферическую поверхность 2 корпуса 1. При этом кольцевой фланец противоположного торца вкладыша 3 располагается в кольцевой ступеньке 12 корпуса 1. Example. The first flange-shaped support insert 3 is inserted into the housing 1 from the side of the threaded hole 6 and preformed from UPA 6/30 carbon-filled polyamide according to TU 6-12-31-654-89 into the spherical surface 2 of the housing 1. In this case, the annular flange of the opposite end of the insert 3 is located in the annular step 12 of the housing 1.

Для исключения скрипов во время эксплуатации шарнира на шаровую головку наносят тонкий слой смазки ШРБ и палец вводят во внутрь корпуса 1 до упора шаровой головки 4 в сферическую часть корпуса 1 с опорным вкладышем 3. Оптимальное усилие при этом должно быть 15-20 кгс. To eliminate squeaks during the operation of the hinge, a thin layer of SHRB lubricant is applied to the ball head and a finger is inserted into the housing 1 until the ball head 4 stops, in the spherical part of the housing 1 with the supporting liner 3. The optimum force should be 15-20 kgf.

Второй вкладыш 7, предварительно отформованный из угленаполненного полиамида и имеющий сферическую форму, а на наружной поверхности имеющий кольцевые канавки 11 и выступы 10, вводят во внутрь первого опорного вкладыша 3 до соприкосновения с шаровой головкой 4. The second liner 7, pre-molded from carbon-filled polyamide and having a spherical shape, and on the outer surface having annular grooves 11 and protrusions 10, is inserted into the first supporting liner 3 into contact with the ball head 4.

На фиг. 2 показан фрагмент сборки вкладышей 3 и 7 в корпусе 1 с шаровой головкой пальца 4 до пластической деформации обжатием нагретым стержнем. In FIG. 2 shows a fragment of the assembly of liners 3 and 7 in the housing 1 with the ball head of the finger 4 before plastic deformation by compression by a heated rod.

На фиг. 3 показан тот же фрагмент после пластической деформации обжатием нагретым стержнем. В результате операции обжатия нагретым стержнем при t 270-290^oС и усилием 3000- 3500 кгс ликвидируются инструментальные зазоры между корпусом 1 вкладышами 3 и 7 и шаровой головкой 4 пальца 5. Длительность обжатия осуществлялась в течение 5-7 с,при этом выступы 10 вкладыша 7 деформируются и принимают форму, удобную для восприятия упругой деформации. Для создания упругой деформации во вкладышах 3 и 7 проводят моментную затяжку резьбовой крышки 9 (фиг.4) усилием Мкр 5-7 кгс•м, при этом момент качания М кач 1,2-2,0 кгс•м.In FIG. 3 shows the same fragment after plastic deformation by compression by a heated rod. As a result of the operation of compression by a heated rod at t 270-290 ^o C and a force of 3000-3500 kgf, tool gaps between the housing 1 of the inserts 3 and 7 and the ball head 4 of the finger 5 are eliminated. The duration of the compression was carried out for 5-7 s, while the protrusions 10 the liner 7 are deformed and take a shape convenient for the perception of elastic deformation. To create elastic deformation in the liners 3 and 7, the torque tightening of the threaded cover 9 (Fig. 4) is carried out with a force of Mkr 5-7 kgf • m, while the swing moment M swing is 1.2-2.0 kgf • m.

В процессе изготовления шарового шарнира вкладыши 3 и 7 претерпевают переход одного вида деформации в другой. In the process of manufacturing a ball joint, liners 3 and 7 undergo a transition of one type of deformation into another.

При поджатии нагретым стержнем появляется пластическая деформация, под воздействием которой происходит ликвидация зазоров между вкладышами и шаровой головкой, то есть происходит как бы копирование головки внутренней поверхностью вкладышей. When the heated rod preloads, plastic deformation appears, under the influence of which the gaps between the liners and the ball head are eliminated, that is, the head is copied as if by the inner surface of the liners.

Затягивание крышки создает упругую деформацию вкладышей, компенсирующую износ в процессе эксплуатации шарнира. Tightening the lid creates elastic deformation of the liners, compensating for wear during operation of the hinge.

В результате качественного прилегания вкладыша к поверхности сферического шарнира и корпусу в шарнире практически отсутствуют зазоры в зоне рабочих частей, что значительно повышает долговечность узла. As a result of a good fit of the liner to the surface of the spherical hinge and the housing, there are practically no gaps in the area of the working parts, which significantly increases the durability of the assembly.

Claims

1. A method of manufacturing a ball joint, namely, in the hinge body with an internal concave spherical surface, with a threaded hole at one end and a smaller hole relative to it at the other, a support insert of polymer material, a rod with a ball head, and a second insert are successively introduced and screwing the lid, characterized in that before installing the lid, the second liner, together with the end face of the supporting liner, is pre-crimped with a heated rod at a temperature and pressure, leading to plastic deformations of the inserts and tightening torque of the cover, creating elastic deformation in the inserts, wherein the inner surface of the rod is performed identical to the contact surfaces of the lid and liner.

2. The method according to p. 1, characterized in that the tightening of the cover is provided when reaching the swing moment of the hinge rod within 1.2 2.0 kgf • m.

3. The method according to PP. 1 and 2, characterized in that before the introduction of the rod with the ball head into the housing on the surface of the ball head is applied lubricant.