論新型結(jié)構(gòu)汽車橫向穩(wěn)定桿連接桿產(chǎn)品開發(fā)與研究

熊雪嬌 胡會(huì)盟 張露

摘 要：汽車橫向穩(wěn)定桿連接桿是懸架系統(tǒng)的主要部件，汽車行駛在不平道路上或在轉(zhuǎn)彎時(shí)，左右兩側(cè)車輪處在不同高度，車身會(huì)發(fā)生橫向側(cè)傾;為防止車身橫向側(cè)傾和改善平順性而增加橫向穩(wěn)定桿連接桿，對(duì)汽車操縱穩(wěn)定性、行駛平順性、舒適性等起著極其重要的特性。

關(guān)鍵詞：橫向穩(wěn)定桿連接桿;焊接;球銷;圓度

0 引言

汽車橫向穩(wěn)定桿是用彈簧鋼制成的扭桿彈簧，桿身的中部，用套筒與車架聯(lián)結(jié)，桿的兩端通過橫向穩(wěn)定桿連接桿分別固定在左右懸掛的下托臂或減震器滑柱上，當(dāng)橫向穩(wěn)定桿連接桿出現(xiàn)異常時(shí)，造成車輛在轉(zhuǎn)彎和行駛在顛簸路面時(shí)車輛異響。

1 現(xiàn)有橫向穩(wěn)定桿連接桿產(chǎn)品

橫向穩(wěn)定桿連接桿結(jié)構(gòu)：防塵套、卡簧、球銷、襯套、球銷座、壓蓋，其中現(xiàn)階段連接桿球銷的加工工藝為：原料、冷鐓、滾絲、車削（粗車、精車）、滾光、清洗。主要結(jié)構(gòu)如圖1。

現(xiàn)有球銷毛坯冷鐓過程中工序較多、模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜、冷鐓壓力較大，模具易損壞壽命低、毛坯成本較高;球銷車削過程中因結(jié)構(gòu)復(fù)雜、毛坯的加工余量較大，需要兩次車削（粗車、精車）完成，加工生產(chǎn)效率較低，原料浪費(fèi)多;球銷球端機(jī)加工時(shí)兩極圓度不容易保證，球銷滾光過程中粗糙度不容易保證，且滾光壓力不容易調(diào)節(jié)，滾光輪容易損壞;球銷球端因機(jī)加工難以實(shí)現(xiàn)完整球型而留有截面，球銷在襯套內(nèi)擺動(dòng)過程中因截面而使球銷和襯套接觸面積變小，受力變大，襯套磨損加速，橫向穩(wěn)定桿連接桿產(chǎn)品使用壽命降低。

為解決以上問題，研究焊接式分體式連接球銷結(jié)構(gòu)和工藝，同時(shí)降低產(chǎn)品成本。

2 焊接式球銷加工工藝

2.1 橫向穩(wěn)定桿連接桿結(jié)構(gòu)及各部分的作用

①連接桿球銷座焊接總成：由中間連桿與兩個(gè)球銷座焊接而成，球銷座是外部為圓柱形，上端有卡槽，兩端有開口，內(nèi)部是近似圓柱形的空腔結(jié)構(gòu)。連接桿球銷座焊接總成是連接桿的主體，具有支撐球銷和傳遞扭矩的作用。

②焊接球銷：一端是球型體，中間具有錐度的脖頸、支撐角和凸臺(tái)，另一端是螺紋結(jié)構(gòu)，端末具有內(nèi)六方孔，如圖2所示。球銷具有1個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度和2個(gè)擺動(dòng)自由度，球銷桿一般為合金材料冷鐓（冷擠）成型并熱處理后經(jīng)機(jī)加工形成球銷桿再經(jīng)過與球焊接形成焊接球銷。

③襯套：外部結(jié)構(gòu)是近似圓柱形、內(nèi)部是球型空腔，內(nèi)表面有儲(chǔ)油槽結(jié)構(gòu)的塑料材料;具有將球銷包裹裝入球銷座中的，起到存儲(chǔ)油脂，避免球銷與球銷座磨損的作用。

④壓蓋：圓形鋼板，具有將球銷和襯套壓緊在球銷座內(nèi)，并確保封口面密封，防止泥沙等異物進(jìn)入球銷總成內(nèi)部的作用。

⑤卡簧：疊加在一起的環(huán)狀彈簧，具有將防塵套卡緊在球銷座卡槽上，防止防塵套脫落并實(shí)現(xiàn)防塵套下端密封的作用。

⑥防塵套：上口貼合在球銷凸臺(tái)下面，下口被卡緊在卡槽中，中間為鼓肚形狀的橡膠材料;具有密封作用，防止泥沙等異物進(jìn)入球銷總成內(nèi)部。

2.2 焊接式球銷

①球：完整球型體，采用軸承中滾珠生產(chǎn)工藝加工，加工效率相比車削大大提升，成本比車削加工要低很多，球的尺寸精度可以很方便地控制在±0.003 mm內(nèi)，并且球的圓度和粗糙度相比車削加工后再滾光的性能優(yōu)越許多，減少球銷滾光工序，完整球型體與襯套過盈配合，在擺動(dòng)過程中和襯套的接觸面積可保持不變，兩者受力均勻不變，提升連接桿總成過程力矩的穩(wěn)定性。

②球銷桿：頭端為錐型、中部有支撐角和凸臺(tái)、尾部為螺紋、尾端有內(nèi)六方孔結(jié)構(gòu)的工件。球銷桿毛坯采用冷鐓（冷擠）生產(chǎn)工藝加工，相比現(xiàn)有工藝球銷桿毛坯球端部分容易冷鐓成型，壓力機(jī)需要的壓力減小，并且對(duì)模具的損壞小得多，模具使用壽命大大延長;球銷桿車削加工只需車削脖頸處，不需要再加工球端部分，毛坯加工余量減少，減少了原材料浪費(fèi)，單件車削時(shí)間由24S降低為5S，加工效率大大提升。

③焊接球銷：通過設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)焊接參數(shù)，將球和球銷桿采用電阻對(duì)焊的焊接方法焊接而成。

經(jīng)理論校核、試驗(yàn)驗(yàn)證焊接強(qiáng)度、焊接尺寸、產(chǎn)品性能均能滿足技術(shù)要求。

3 結(jié)論

綜上所述，創(chuàng)新工藝方法，不局限于車削加工，減少滾光工序;優(yōu)化球銷桿毛坯脖頸處結(jié)構(gòu)，延長模具使用壽命;優(yōu)化球銷球端截面結(jié)構(gòu)，保證球銷擺動(dòng)過程中和襯套的接觸面積保持不變，提升連接桿總成過程力矩的穩(wěn)定性;單件車削時(shí)間由24S降低為5S，大幅度提高生產(chǎn)效率;減少毛坯加工余量，節(jié)省材料，降低成本。