CN109501542A - 一种焊接组合式空心球销轴及制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种焊接组合式空心球销轴结构及制造方法，特别是汽车悬架用推力杆球销轴，其特征是由两个中空半球状结构的销轴构成，两个中空半球状结构的销轴左右对称，两个中空半球状结构的销轴对接环焊组合成为整体结构；其制造方法为：通过挤压变形工艺得到两个中空半球状结构的销轴；然后，将两个中空半球状结构的销轴对接通过环焊组合而成一个整体；并通过进一步热处理，提高材料强度和耐疲劳性能。本发明简化了空心球销轴制造方法，降低了制造难度的同时保证了质量，产品轻量化效果好。

Description

一种焊接组合式空心球销轴及制造方法
技术领域
本发明涉及汽车悬架用球铰的金属球销轴，特别涉及商用车平衡悬架推力杆球销轴，尤其是一种焊接组合式空心球销轴及制造方法。
背景技术
推力杆应用在具有平衡悬架的各类商用车、工程车以及专用车辆上，分为上推力杆和下推力杆，主要承受平衡双桥与车架之间因牵引、制动的推拉力，以及因转向和路面起伏导致的车桥空间位置变化而导致的附加拉、压载荷以及扭转力矩，从而约束车桥的极限位置，保证车辆行驶时车轮在正确的轨迹。推力杆由杆身、杆头以及压配在杆头内部关键的推力杆球铰或称推力杆接头构成。推力杆球铰或者接头由中间的金属球销和包裹在外面的弹性体材料以及两侧的端盖构成，一般分为：关节轴承式球铰和包裹橡胶或聚氨酯弹性体类的接头类球铰，前者靠球销的球面与碗状关节轴承配合而允许在一定范围内自由转动，后者靠橡胶或聚氨酯弹性体类材料的弹性变形允许一定的扭摆转动。推力杆球铰或者接头内部的金属球销和包裹在球销或球碗上弹性体的强度及耐疲劳性能。传统的球销制造方法一般为锻造，为整体实心结构，难以满足汽车轻量化越来越高的要求。
发明内容
空心球销轴有较好的减重效果，但是空心结构带来制造困难，本发明公开一种焊接组合式空心球销轴及制造方法，可以达到很好的轻量化效果，降低零件的成本。
本发明一种焊接组合式空心球销轴的技术方案为：由两个中空半球状结构的销轴构成，两个中空半球状结构的销轴左右对称，两个中空半球状结构的销轴对接环焊组合成为整体结构。
两个中空半球状结构的销轴对接处内腔设有支撑圈，可以帮助对口焊接时提高定位精度，并提高支撑强度。
中空半球状结构的销轴是漏斗状空心成形的管件，或者，中空半球状结构的销轴是空心杯状预成形零件，只在半球处是空心的，空心杯状预成形零件的尾部为带扁部的实心轴颈。
上述一种焊接组合式空心球销轴的制造方法，步骤如下：
（1）根据空心球销轴的整体尺寸，将空心球销轴分为左右对称的两个中空半球状结构的销轴；通过挤压变形工艺得到两个中空半球状结构的销轴；
（2）然后，将两个中空半球状结构的销轴对接通过环焊组合而成一个整体。
上述一种焊接组合式空心球销轴的另一种制造方法，步骤如下：（1）根据空心球销轴的整体尺寸，将空心球销轴分为左右对称的两个中空半球状结构的销轴；通过挤压变形工艺得到两个中空半球状结构的销轴；
（2）加工支撑圈；
（3）然后，将两个中空半球状结构的销轴对接时，并把支撑圈放入两个中空半球状结构的内腔，通过环焊组合而成一个整体。
有益效果：本发明提供的空心球销轴结构具有较好的轻量化效果，采用空心管件可以在普通压力机上成形，降低制造成本，提高材料利用率；而采用挤压成形的两端封闭的实心扁轴结构，还可以避免内部空腔腐蚀生锈问题，提高产品的可靠性；本发明公开的一种空心球销轴制造方法，通过挤压成形，制造流程更短，生产成本更低。
附图说明
图1 为本发明的焊接组合式空心球销结构轴实施例1的剖视示意图。
图2 为本发明的焊接组合式空心球销结构轴实施例1的另一剖视示意图。
图3为本发明的焊接组合式空心球销结构轴实施例2的剖视示意图。
图4为本发明的焊接组合式空心球销结构轴实施例1的另一剖视示意图。
图5 为以无缝管材挤压成形及焊接组合为例说明本发明提供的工艺路线示意图。
图6为以实心棒料挤压成形及焊接组合为例说明本发明提供的工艺路线示意图。
图7为以无缝管材挤压成形工序示意图。
图8为以无缝管材挤压成形件焊接组合工序示意图。
图9为以实心棒料挤压成形工序示意图。
图10为以实心棒料挤压成形件焊接组合工序示意图。
图中所示：1、无缝管成形件左半部分，2、无缝管成形件右半部分，3、支撑圈，4、焊缝，5、棒料挤压成形件左半部分，6、棒料挤压成形件右半部分。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种焊接组合式空心球销轴由无缝管成形件左半部分1和无缝管成形件右半部分2对接而成，在焊缝4的内部有支撑圈3。无缝管成形件左半部分1和无缝管成形件右半部分2完全一样，左右对称，均为一头大一头小的空心漏斗状。焊缝4为整圈环焊缝，可以使用旋转工装使对接的左右两半球销轴旋转，通过气体保护弧焊的方式焊接成为整体，也可以使用旋弧焊或摩擦焊类特种焊接方法，为了提高生产效率和制造精度，应该使用自动化焊接装备。
为了使焊接时无缝管成形件左半部分1和无缝管成形件右半部分2有较好的同轴度，支撑圈3在对接时预先放入空腔内部。该支撑圈可以是薄壁整圈直管，也可以是卷绕的带缝环状零件，在能达到定位支撑效果情况下可以使用任何类似结构的零件。支撑圈3的直径与空心球销轴内腔口部尺寸匹配，一般支撑圈3口部的直径应略小于空心销轴内腔口部直径，以方便其装入，且支撑圈3应有一定的弹塑性变形能力，使无缝管成形件左半部分1和无缝管成形件右半部分2能够自动对中。
如图2所示，一种焊接组合式空心球销轴由棒料挤压成形件左半部分1和挤压成形件右半部分2对接而成，每个棒料挤压成形件为带尾的空心杯状，在对接的焊缝4的内部同样有支撑圈3。需要指出的是，如果焊接工装能够很好地保证对口的同轴精度，也可以不使用该支撑圈3。
以上给出了一种焊接组合式空心球销轴，本领域技术人员可以理解的是，本发明具体实施例不可能对此进行全部罗列，并且具体的实施工艺及参数并不影响本发明实施例的实现，因此本发明实施例对此不予限定，以上优选实现方式的举例也不应理解为对本发明实施例的唯一性限定。
图7为以无缝管材挤压成形工序示意图，并结合图5所示，工序件依次为：无缝管毛坯料、缩口扩口预成形件、挤扁整形半成品，依照此工序可以获得左、右各半的无缝管成形件。需要说明的是该工序是示意图，不表明本方法仅有两道工序来完成无缝管成形件，实际工艺可能需要增加或减少工序数，成形工序各部位的先后顺序也有可能调整，具体的实施工艺及参数并不影响本发明实施例的实现。
图8为以无缝管材挤压成形件焊接组合工序示意图，并结合图6所示，工序件依次为：装配支撑圈后的左半部分无缝管成形件、左右两半部分无缝管成形件与定位圈装配状态、焊接组合后球销轴工序件、钻孔或冲孔后的空心球销轴工序件。依照此工序可以获得最终的以无缝管为原材料制造的空心球销轴成形件，然后可以进行相应必须的热处理、表面处理工序获得最终的球销轴。
图9为以实心棒料挤压成形工序示意图，图中工序件依次为：实心棒料毛坯、正挤反挤预成形件、挤扁整形半成品，依照此工序可以获得左、右各半的棒料挤压成形件。需要说明的是该工序是示意图，不表明本方法仅有两道工序来完成无缝管成形件，实际工艺可能需要增加或减少工序数，成形工序各部位的先后顺序也有可能调整，具体的实施工艺及参数并不影响本发明实施例的实现。
图10为以实心棒料挤压成形件焊接组合工序示意图，图中工序件依次为：装配支撑圈后的左半部分实心棒料挤压成形件、左右两半部分实心棒料挤压成形件与定位圈装配状态、焊接组合后球销轴工序件、钻孔后的空心球销轴工序件。依照此工序可以获得最终的以实心棒料为原材料制造的空心球销轴成形件，然后可以进行相应必须的热处理、表面处理工序获得最终的球销轴。
以上给出了一种焊接组合式空心球销轴及制造方法，本领域技术人员可以理解的是，挤压、焊接、热处理等为常规制造工艺，本发明具体实施例不可能对此进行全部罗列，并且具体的实施工艺及参数并不影响本发明实施例的实现，因此本发明实施例对此不予限定，以上优选实现方式的举例也不应理解为对本发明实施例的唯一性限定。

Claims (7)

1.一种焊接组合式空心球销轴，其特征是：
由两个中空半球状结构的销轴构成，两个中空半球状结构的销轴左右对称，两个中空半球状结构的销轴对接环焊组合成为整体结构。
2.根据权利要求1所述的一种焊接组合式空心球销轴，其特征是：两个中空半球状结构的销轴对接处内腔设有支撑圈。
3.根据权利要求1或2所述的一种焊接组合式空心球销轴，其特征是：中空结构的半球销轴是漏斗状空心成形的管件。
4.根据权利要求1或2所述的一种焊接组合式空心球销轴，其特征是：中空结构的半球销轴是空心杯状预成形零件，只在半球处是空心的，空心杯状预成形零件的尾部为带扁部的实心轴颈。
5.根据权利要求1所述的一种焊接组合式空心球销轴的制造方法，其特征是，步骤如下：
（1）根据空心球销轴的整体尺寸，将空心球销轴分为左右对称的两个中空半球状结构的销轴；通过挤压变形工艺得到两个中空半球状结构的销轴；
（2）然后，将两个中空半球状结构的销轴对接通过环焊组合而成一个整体。
6.根据权利要求2所述的一种焊接组合式空心球销轴的制造方法，其特征是，步骤如下：
（1）根据空心球销轴的整体尺寸，将空心球销轴分为左右对称的两个中空半球状结构的销轴；通过挤压变形工艺得到两个中空半球状结构的销轴；
（2）加工支撑圈；
（3）然后，将两个中空半球状结构的销轴对接时，并把支撑圈放入两个中空半球状结构的内腔，通过环焊组合而成一个整体。
7.根据权利要5或6所述的一种焊接组合式空心球销轴的制造方法，其特征是，所述环焊：是将两个半成品沿其口部对接，通过气体保护弧焊或旋弧焊或摩擦焊焊接，形成整圈焊缝。
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