論新型材料汽車(chē)橫向穩(wěn)定桿連接桿產(chǎn)品研究

胡會(huì)盟 張露 熊雪嬌

摘 要：為防止汽車(chē)轉(zhuǎn)向或遇到凹凸不平路段車(chē)身橫向側(cè)傾和改善平順性而增加橫向穩(wěn)定桿，橫向穩(wěn)定桿是用彈簧鋼制成的扭桿彈簧，桿身的中部用橡膠軸套與副車(chē)架鉸接，穩(wěn)定桿的兩端通過(guò)連接桿分別固定在左右懸掛的下托臂或減震器滑柱上。連接桿一端或兩端為球鉸鏈結(jié)構(gòu)，傳遞車(chē)身兩側(cè)的扭矩或力矩，對(duì)汽車(chē)轉(zhuǎn)向平行性、舒適性等起著極其重要的特性。

關(guān)鍵詞：連接桿;減重;耐久性;注塑

0 引言

汽車(chē)穩(wěn)定桿連接桿在車(chē)輪與車(chē)架（或車(chē)身）間起到傳遞力和力矩的作用，需要用穩(wěn)定桿連接桿實(shí)現(xiàn)減震器和穩(wěn)定桿連接，若穩(wěn)定桿連接桿的耐久性不在技術(shù)要求范圍內(nèi)，穩(wěn)定桿連接桿在運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)失效，造成整車(chē)轉(zhuǎn)向異常。

1 現(xiàn)有穩(wěn)定桿總成加工缺陷

（1）球銷(xiāo)座采用PA66-GF30材料注塑，注塑工藝為強(qiáng)制脫模，內(nèi)孔圓度差，導(dǎo)致與球銷(xiāo)配合軸向配合存在間隙，總成耐久性能差;

（2）球銷(xiāo)座PA66-GF30自潤(rùn)滑性差，導(dǎo)致總成耐久性能差，總成出現(xiàn)異響，影響產(chǎn)品質(zhì)量;

（3）總成裝配需二次加熱球銷(xiāo)座，壓裝球銷(xiāo)，工藝流程復(fù)雜，因球銷(xiāo)從上口壓裝進(jìn)入球銷(xiāo)座中，導(dǎo)致球銷(xiāo)拔出強(qiáng)度低，不能滿(mǎn)足中型、重型載荷整車(chē)使用且存在壓裝球銷(xiāo)過(guò)程中球銷(xiāo)座體開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)。

2 新型結(jié)構(gòu)塑料材質(zhì)連接桿總成結(jié)構(gòu)及各部分的作用

2.1 球銷(xiāo)座

采用POM-GF25塑料材質(zhì)注塑成型，具有純POM自帶潤(rùn)滑的性能及尼龍的高強(qiáng)度優(yōu)勢(shì);內(nèi)孔為球型，注塑時(shí)與連桿球銷(xiāo)頭部配合直接成型，連桿球銷(xiāo)在注塑時(shí)作為模具的一部分，即完成球銷(xiāo)裝配;優(yōu)點(diǎn)在于：可節(jié)省后續(xù)二次加熱球銷(xiāo)座壓裝球銷(xiāo)，保證球銷(xiāo)座上口不會(huì)因壓裝球銷(xiāo)而增大，導(dǎo)致球銷(xiāo)拔出強(qiáng)度降低;因連桿球銷(xiāo)圓度優(yōu)勢(shì)，注塑塑料球銷(xiāo)座內(nèi)孔圓度較好。上半球有縱向凹槽用于儲(chǔ)存油脂，補(bǔ)充潤(rùn)滑作用;球銷(xiāo)座外部為多處分布均勻的凹槽，保證塑料材質(zhì)球銷(xiāo)座注塑冷卻均勻，不產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力;球銷(xiāo)座尾部圓孔與連桿注塑連接，保證連接桿總成載荷的傳遞及強(qiáng)度支撐;球銷(xiāo)座上端有防塵套卡緊凹槽;球銷(xiāo)座下端有加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)球銷(xiāo)座背部有加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)，保證塑料球銷(xiāo)座整體剛度。

2.2 連桿

為空心冷拔鋼管，直桿兩端有凹槽或網(wǎng)紋結(jié)構(gòu)，直接充當(dāng)模具的一部分，注塑入兩端球銷(xiāo)座中，采用此結(jié)構(gòu)增加抗拉強(qiáng)度及扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，兼顧滿(mǎn)足連桿剛度要求以及較小的安裝空間，同時(shí)達(dá)到輕量化的目的。

2.3 連桿球銷(xiāo)

連接桿總成的主要零件之一，一端是球型體，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。

2.4 卡簧

疊加在一起的環(huán)狀彈簧，具有將防塵套卡緊在球銷(xiāo)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。

2.5 防塵套

上口貼合在球銷(xiāo)凸臺(tái)下面，下口內(nèi)部與連接桿座體上口卡緊面過(guò)盈配合，中間為鼓肚形狀的橡膠材料保證球銷(xiāo)在擺動(dòng)過(guò)程中具有延伸作用。具有密封作用，防止泥沙等異物進(jìn)入球銷(xiāo)總成內(nèi)部。

2.6 卡圈

疊加在一起的環(huán)狀彈簧，卡緊防塵套并防止防塵套脫落并實(shí)現(xiàn)防塵套上口端密封的作用。

3 生產(chǎn)工藝流程圖

3.1 球銷(xiāo)座注塑

座體采用POM-GF25材料，將球銷(xiāo)表面涂抹脫模劑或潤(rùn)滑劑后放入模具型腔，定位球銷(xiāo)凸臺(tái)，在球銷(xiāo)座注塑過(guò)程中的充作模芯，同時(shí)連桿也注塑在球銷(xiāo)座中;此次注塑保證球銷(xiāo)座上口不會(huì)擠壓變形擴(kuò)大，從而保證球銷(xiāo)拔出強(qiáng)度;因只需要油槽鑲塊進(jìn)行脫出且涉及上半球，球銷(xiāo)也無(wú)需再?gòu)那蜾N(xiāo)座中脫模，所以不存在球銷(xiāo)座被拉伸為橢圓變形問(wèn)題，球銷(xiāo)座內(nèi)孔與球銷(xiāo)鋼球部分注塑配合成型，兩極圓度優(yōu)，從而保證球銷(xiāo)總成耐磨性能，提升使用壽命。

3.2 防塵套組件裝配

球銷(xiāo)座注塑完成后進(jìn)行在線力矩檢測(cè)監(jiān)控，合格后進(jìn)行防塵套、卡簧、卡圈的安裝。

4 結(jié)論

綜上所述，優(yōu)化球銷(xiāo)座內(nèi)孔結(jié)構(gòu)（由橢圓形優(yōu)化到圓形），保證球銷(xiāo)配合面圓度，提升總成耐磨耐久性能，提升使用壽命;解決因球銷(xiāo)機(jī)加工藝帶來(lái)的圓度差、球銷(xiāo)因截面而應(yīng)力變化問(wèn)題而影響總成耐久性能;優(yōu)化總成裝配生產(chǎn)工藝，取消總成裝配時(shí)球銷(xiāo)座二次加熱工序;從球銷(xiāo)壓裝過(guò)程考慮直接將球銷(xiāo)注塑到球銷(xiāo)座中，提高球銷(xiāo)拔出強(qiáng)度，擴(kuò)大塑料材質(zhì)連接桿總成整車(chē)（從輕型到中、重型擴(kuò)大）使用范圍。