CN103511825B - 车架用衬套套管及其成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供车架用衬套套管及其成型方法,在该方法中,步骤一为冲压钢板,以使落料具有凸部端和凹部端,凸部端具有多个凸部而凹部端具有多个凹部,该多个凸部能与该多个凹部分别嵌入结合且过盈配合,各凸部的边缘为圆弧形,凹部与其结合的凸部的形状相似,凸部的根部的宽度小于其最大宽度;步骤二将所述落料冲压成ω形状零件,该ω形状零件由位于中间的小圆弧段以及小圆弧段两侧的大圆弧段构成;步骤三冲压所述ω形状零件的小圆弧段,以使该凸部端和凹部端的一方位于另一方之上,二者具有高度差;步骤四将所述凸部压入到所述凹部中,以整形出圆筒状的车架用衬套套管。
Description
技术领域
本发明涉及车架用衬套套管及其成型方法。
背景技术
汽车车架是汽车底盘***中的重要安全件和承载件,其强度、刚度、疲劳等都有极高的要求,承受着汽车行驶中的转向、制动和垂直载荷。
车架上焊有若干个衬套套管用于压装衬套,车架与车身正是通过衬套套管、衬套以及紧固件连接的,在连接同时提供了减振功能。
衬套套管作为车架与车身的连接件之一,其需要提供较高的尺寸精度与衬套匹配从而提供足够的过盈量,同时需要有足够的强度承受车辆行驶过程中的各种载荷。
传统的车架1上的衬套套管2采用钢管结构,通过金加工来保证衬套装配尺寸,其缺点在于受钢管材料牌号的限制,其壁厚、直径、材料屈服强度等无法随意组合,并且必需经过金加工,成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车架用衬套套管,其适用于冲压工艺加工。
本发明的另一目的在于提供一种车架用衬套管成型方法,其采用冲压工艺来形成衬套管。
为实现所述目的的车架用衬套套管,为圆筒状,其特点是,具有接缝部,接缝部包括对接的凸部端和凹部端,凸部端具有多个凸部而凹部端具有多个凹部,该多个凸部与该多个凹部分别嵌入结合且过盈配合,各凸部的边缘为圆弧形,凹部与其结合的凸部的形状相似,凸部的根部的宽度小于其最大宽度。
所述的车架用衬套套管,其进一步的特点是,各所述凹部的两侧分别有小凸部而各所述凸部的两侧分别有小凹部,该小凸部和该小凹部嵌入结合。
为实现所述目的的车架用衬套套管的冲压成型方法,其特点是,包括
步骤一,冲压钢板,以使落料具有凸部端和凹部端,凸部端具有多个凸部而凹部端具有多个凹部,该多个凸部能与该多个凹部分别嵌入结合且过盈配合,各凸部的边缘为圆弧形,凹部与其结合的凸部的形状相似,凸部的根部的宽度小于其最大宽度;
步骤二,将所述落料冲压成ω形状零件,该ω形状零件由位于中间的小圆弧段以及小圆弧段两侧的大圆弧段构成;
步骤三,冲压所述ω形状零件的小圆弧段,以使该凸部端和凹部端的一方位于另一方之上,二者具有高度差;
步骤四,将所述凸部压入到所述凹部中,以整形出圆筒状的车架用衬套套管。
所述的车架用衬套套管的冲压成型方法,其进一步的特点是,在所述步骤三中,该凸部端位于该凹部端的上方;在步骤四中,冲压所述凸部端,以使该多个凸部与该多个凹部分别嵌入结合且过盈配合。
所述的车架用衬套套管的冲压成型方法,其进一步的特点是,在步骤一中,各所述凹部的两侧分别有小凸部而各所述凸部的两侧分别有小凹部;在步骤四中,同时使各小凸部和该小凹部嵌入结合。
本发明为套管的设计提供了更多的选择,可以根据重量、直径、受力情况随意选择合适的钢板材料,材料选择更为广泛、适合,且减少了金加工道序,降低了生产成本。同时与高强度钢板配合使用能提供总成轻量化,与车架其他冲片选择相同材料牌号则可使废料回用,降低成本。
附图说明
图1是已有的车架及其上的衬套套管的示意图。
图2是车架用衬套套管实施例设置于车架上的示意图。
图3是车架用衬套管成型方法的实施例中钢板落料的示意图。
图4是钢板落料的右端的局部放大视图。
图5是钢板落料的左端的局部放大视图。
图6是车架用衬套管成型方法的实施例中预成型步骤的示意图。
图7是车架用衬套管成型方法的实施例中成形步骤的示意图。
图8是车架用衬套管成型方法的实施例中成形后零件的轴测视图。
图9是车架用衬套管成型方法的实施例中成形后零件的主视图。
图10是车架用衬套管成型方法的实施例中整形后零件的轴测视图。
具体实施方式
如图2和图10所示,在本发明的一实施例中车架11用衬套套管12为冲压成型件,其具有接缝部,该接缝部是由套管的凸部端和凹部端相接而成,凸部端具有多个凸部131,而凹部端具有多个凹部132,多个凸部131和多个凹部132一一对应连接,凸部131和对应的凹部132的形状相似,凸部131和对应的凹部132过盈配合,以使衬套套管的凸部端和凹部端连接在一起,从而使得衬套套管成闭合的圆筒形形状。凸部131、132的轮廓为圆弧状,无锐角,且凸部131、凹部132的根部宽度均要小于其头部宽度。这将在后述的成型方法中进一步描述。接缝部的结合强度是由凸部、凹部过盈配合后的抗拉力保证的,即需要根据套管中衬套压入力的大小来设计凸部的数量、凸部前后的宽度差,以此保证衬套管有足够的抗拉强度。
在车架用衬套管成型方法的实施例首先是将钢板落料成图3所示的形状13,其大致为长方形,其左侧为凹部端,右端为凸部端。如图4所示,凸部端具有两个凸部131,凸部131的形状大致成U形,其根部的宽度比其最大宽度要小。如图5所示,凹部端具有两个凹部132,凹部132的形状大致成U形,其开口部位(即根部)的宽度比其最大宽度要小。凸部131、凹部132的形状相似,大小接近,凸部131略比凹部132大,以使凸部131和凹部132能过盈配合。凸部131、凹部132的数量可以是两个或两个以上,在本发明的其他实施例中,可以根据衬套套管的长度以及其设计强度等来确定凸部131、凹部132的数量。钢板落料是通过一冲裁模来实施,例如是通过落料模来冲压一钢板,落料为如图3所示的形状。
继续参照图3、图4和图5,在本发明的较佳实施例中,凸部131的两侧分别有较浅的凹部133,相应地,在凹部132的两侧分别有较短的凸部134,凸部134和对应的凹部133也过盈配合,凸部134也大致为U形,凹部133与凸部134的形状相似,也大致为U形。凹部133、凸部134可以在凸部131、凹部132压入配合的过程中起到对凸部131、凹部132导向定位的作用。
接下来,通过一弯曲模对图3所示的钢板落料进行预成型步骤,形成的零件14为ω形,其具有位于中间的尺寸较小的小圆弧段141以及位于圆弧段141两侧的大圆弧段142、143,小圆弧段141的半径小于大圆弧段142、143的半径,两大圆弧段142、143的半径相同,两大圆弧段142、143与小圆弧段141分别连接,连接处实质上光滑过渡。两大圆弧段142、143接近半圆形状。
接下来,在一成形模具中,如图7所示,将零件14置入半圆形的模腔15,用一圆柱形的冲块17垂直向下冲击小圆弧段141,使零件14成型为如图8所示的零件16。模腔15上方可设置上模,其与上模之间形成有缝隙,其限定被冲块17冲击后的两侧的大圆弧142、143的成型状况,使得其零件16的一端比另一端要高出高度h,即形成零件16的错位部161,其将构成前述的接缝。在本发明的实施例中,是使零件16的凸部端的高度要比其凹部端的高度要高出。高度h是由模具来控制的,模具控制的高度按照板厚的上限值来设计的,为板厚或者略大于板厚,当实际板厚发生波动时,高度h会略大于板厚。套管的内径尺寸要求较高、特别是圆度要求,在最后成形时需要通过整形工序来控制,所以在此时的工序时使凸部、凹部结合部位有一高度为h的错位,为最后整形工序留有调整空间。
接下来,在一成形模具中,将以直径为套筒内径的圆柱形模具(无图示)伸入零件16的中部,将零件16的接缝的错位部位在圆柱形模具的上侧放置,在零件16的上方设置一冲压块(无图示),使冲压块向下冲击,对零件16进行整形,使得其凸部嵌入到其凹部中,二者过盈配合,错位部形成光滑的接缝部,进而形成直径符合要求的车架用衬套套管。
Claims (6)
1.车架用衬套套管,为圆筒状,其特征在于,具有接缝部,接缝部包括对接的凸部端和凹部端,凸部端具有多个凸部而凹部端具有多个凹部,该多个凸部与该多个凹部分别嵌入结合且过盈配合,各凸部的边缘为圆弧形,凹部与其结合的凸部的形状相似,凸部的根部的宽度小于其最大宽度。
2.如权利要求1所述的车架用衬套套管,其特征在于,各所述凹部的两侧分别有小凸部而各所述凸部的两侧分别有小凹部,该小凸部和该小凹部嵌入结合。
3.如权利要求1所述的车架用衬套套管,其特征在于,所述凸部或凹部呈U形。
4.车架用衬套套管的冲压成型方法,其特征在于,包括
步骤一,冲压钢板,以使落料具有凸部端和凹部端,凸部端具有多个凸部而凹部端具有多个凹部,该多个凸部能与该多个凹部分别嵌入结合且过盈配合,各凸部的边缘为圆弧形,凹部与其结合的凸部的形状相似,凸部的根部的宽度小于其最大宽度;
步骤二,将所述落料冲压成ω形状零件,该ω形状零件由位于中间的小圆弧段以及小圆弧段两侧的大圆弧段构成;
步骤三,冲压所述ω形状零件的小圆弧段,以使该凸部端和凹部端的一方位于另一方之上,二者具有高度差;
步骤四,将所述凸部压入到所述凹部中,以整形出圆筒状的车架用衬套套管。
5.如权利要求4所述的车架用衬套套管的冲压成型方法,其特征在于,在所述步骤三中,该凸部端位于该凹部端的上方;在步骤四中,冲压所述凸部端,以使该多个凸部与该多个凹部分别嵌入结合且过盈配合。
6.如权利要求4所述的车架用衬套套管的冲压成型方法,其特征在于,在步骤一中,各所述凹部的两侧分别有小凸部而各所述凸部的两侧分别有小凹部;在步骤四中,同时使各小凸部和该小凹部嵌入结合。
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