专利名称：客车驱动桥4气囊空气悬架之新型冲压焊接c形梁的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种车辆空气悬架中的承载构件。
背景技术：
随着汽车及零部件技术的发展，采用空气悬架的客车日益普及。现今比较流行的空气悬架形式是前2后4形式，后四气囊布置在车架外侧。C形梁是整个悬架最主要的承载结构件，国内外称C形梁为香蕉梁或扁担梁。C形梁的制作基本上分整体铸造形式和冲压板件组焊形式。专利号CN200420019766.6空气悬架的C形梁为整体铸造形式，专利号CN02284338.8中后空气悬架的C形梁为冲压板件组焊形式。
由于C形梁尺寸比较大，单个C形梁整体铸造件重量不轻于200Kg，高重量对车辆的动力性能必然产生影响，而且大尺寸铸造必然存在废品率高、加工难度大等缺点。
现在比较常见的C形梁是用冲压板件组焊结构，单件重量在120Kg左右。冲压板件组焊C形梁现有市场存在沿几何中心纵割成左右两件和横割成上下两件两种。纵割式C形梁，左右片完全不同，势必需要制作两套以上的冲压模具。横割式C形梁，上、下片大都不相同，也需要两套冲压模具。横割式C形梁上、下片采用对接焊，为提高强度，上、下片内衬与上、下片结构近似但稍短的加强冲压件，整体C形梁重量约为120Kg。
(三)实用新型内容本实用新型的目的是提供一种客车驱动桥4气囊空气悬架之新型冲压焊接C形梁，解决保证C形梁轻量化、低制造成本、高安装精度、易制造安装的技术问题。
本实用新型的技术方案这种客车驱动桥4气囊空气悬架之新型冲压焊接C形梁，由上半件和下半件组合而成，其特征在于其上半件和下半件为用同一模具冲压成形的等强度U板，上半件和下半件之间夹置横隔板焊接，上、下半件与横隔板在接缝处完全熔合成一整体，横截面呈“曰”字形；横隔板比上、下半件略窄一些，夹在两者的接合面之间，形成对接焊焊槽；上述C形梁中间段的上、下面分别焊接上贴板和下贴板，上贴板与上半件穿有相应的定位销孔；上述C形梁中间段设有套管，其套管自上贴板穿至下贴板并固接。
上述C形梁两端部焊接减振器安装板。
上述C形梁两端部焊接空气弹簧安装板。
上述C形梁的内侧中前部位开有装焊直推力杆轴的轴孔。
本实用新型与现有传统技术相比，具有以下有益效果a、本实用新型C形梁上、下半件均采用等强度梁形式，用同一模具冲压成形，C形梁横截面呈“曰”字形，并由定位销孔和套管定位及连接。去掉了上、下半件内的附加加强件和焊接垫板，结构简单、重量轻，单件98Kg，在满足轻量化的同时，保证了足够的强度和安装定位精度，并进一步提高了批量生产的工艺性要求。C形梁的中间段与桥连接，为提高强度，上、下加焊贴板，上贴板加工有高精度的定位销孔以保证安装精度，见图4。悬架安装时，直螺栓或骑马螺栓穿过4支套管，套管起导向和增加强度作用，避免螺栓紧固时上下面产生内凹而锁不紧。上贴板与C形梁上片及套管焊接后，加工上平面，加工定位销孔，加工套管内孔，以确保整个悬架的安装精度。
b、制造成本低。
i、同一模具冲制上、下半件，节省一套造价很高的大型冲模。
ii、按等强度梁设计的上、下半件，高度由中间往两端逐渐降低，与通常的等高冲压件相比，材料利用率大大提高，节约原材料。
iii、无上、下内衬加强冲压件和焊接垫板。
c、生产工艺良好。
i、上、下半件冲压工艺性好变高度与等高度的冲压件相比，弯曲部分的冲压深度减小，利于冲压成形，不容易产生裂纹和皱褶。
ii、安装对中性好上、下半件安装时均以冲压工艺孔定位，且上、下半件又是同一模具冲制的，易于对中，上、下半件外形可完全吻合，外形美观。
iii、横隔板对防止C形梁焊接变形起着非常重要的作用，且上、下半件对接焊缝平直、均匀，易于保证焊接质量。
C形梁的内侧中前部位装焊直推力杆用轴，轴孔在C形梁上下片及横隔板焊接后加工；前后装焊空气弹簧下安装板、减震器安装板，以搭载悬架相关零部件。
C形梁总成设计过程反复使用有限元分析进行优化设计，制作完成的C形梁总成按实际工作环境进行可靠性试验，确保了C形梁在整车全寿命过程不发生破坏或塑性变形。
本实用新型C形梁，同时满足了轻量化、低成本、高强度、高安装定位精度、低安装维护难度、适合大批量生产工艺性要求。可适用于机动车驱动桥四气囊空气悬架。
(四)
图1是本实用新型的结构示意图；图2是图1中A-A剖面的结构示意图；图3是图1中B-B剖面的结构示意图。
图4是本实用新型应用于空气悬架的结构示意图。
1-上半件、2-下半件、3-横隔板、4-上贴板、5-下贴板、6-套管、7-定位销孔、8-空气弹簧安装板、9-减震器安装板、10-直推力杆轴的轴孔。
11-空气弹簧、12-减震器、13-斜推力杆、14-直推力杆、15-C形梁、16-车桥、17-高度调节阀、18-横向稳定杆。
具体实施方式
参见图1、2、3，该C形梁主体由上半件1、下半件2和横隔板3构成。C形梁按等强度梁设计，上、下半件用同一冲压毛胚加工而成，横隔板比上、下半件略窄一些，夹在两半件的接合面之间，形成对接焊焊槽，见图3。焊后上、下半件与横隔板在接缝处完全熔合成一整体，形成横截面呈“曰”字形的等强度变截面空腹钢管弯形梁。由于“曰”字形截面比“口”字形截面抗扭能力大幅增强，焊缝又在弯曲应力最小的中间位置，因而就可完全去掉通常C形梁加衬在上下半件内的加强冲压件，还省去了焊接垫板。
参见图3，为使C形梁与车桥连接，C形梁的中间段上、下面加焊上贴板4和下贴板5，在上贴板4与上半件的相应位置加工有高精度的定位销孔7，以方便插入定位销，保证安装精度。上述C形梁中间段设有四支套管6，其套管自上贴板穿至下贴板并焊接。悬架安装时，直螺栓或骑马螺栓穿过套管6，套管起导向和增加强度作用，避免螺栓紧固时上下面产生内凹而锁不紧。加工时，上贴板4与C形梁上半件1及套管6焊接后，加工上平面，加工定位销孔7，加工套管6的内孔，以确保整个悬架的安装精度。
本实用新型应用于空气悬架的实施例参见图4，其主要的结构特点是，悬架的杆系组成平行四边形结构，保证悬架运动过程车桥仰角基本不变。空气弹簧和减震器均布置在车架外侧，保证最佳的侧倾刚度、整车行驶稳定性、乘坐舒适性。该悬架包含四个空气弹簧11、四根减震器12、两根斜推力杆13、两根直推力杆14、两个本实用新型的C形梁15、一根横向稳定杆、两个高度调节阀17，C形梁是整个悬架最主要的承载结构件。C形梁中间部分与车桥16固定，内侧面安装直推力杆，C形梁的内侧中前部位装焊直推力杆14，直推力杆轴的轴孔10在C形梁上下片及横隔板焊接后加工。C形梁两端的前后装焊空气弹簧安装板7、减震器安装板8，以搭载悬架相关零部件。后端安装高度调节阀17。本实用新型C形梁的设计、制作满足结构强度和安装定位精度的要求，同时具有良好的生产工艺性和安装维护简便性。
权利要求1.一种客车驱动桥4气囊空气悬架之新型冲压焊接C形梁，由上半件和下半件组合而成，其特征在于其上半件和下半件为用同一模具冲压成形的等强度U板，上半件和下半件之间夹置横隔板焊接，上、下半件与横隔板在接缝处完全熔合成一整体，横截面呈“曰”字形；横隔板比上、下半件略窄一些，夹在两者的接合面之间，形成对接焊焊槽；C形梁中间段的上、下面分别焊接上贴板和下贴板，上贴板与上半件穿有相应的定位销孔；C形梁中间段设有套管，其套管自上贴板穿至下贴板并固接。
2.根据权利要求1所述的客车驱动桥4气囊空气悬架之新型冲压焊接C形梁，其特征在于上述C形梁两端部焊接减振器安装板。
3.根据权利要求1所述的客车驱动桥4气囊空气悬架之新型冲压焊接C形梁，其特征在于上述C形梁两端部焊接空气弹簧安装板。
4.根据权利要求1所述的客车驱动桥4气囊空气悬架之新型冲压焊接C形梁，其特征在于上述C形梁的内侧中前部位开有装焊直推力杆轴的轴孔。
专利摘要一种客车驱动桥4气囊空气悬架之新型冲压焊接C形梁，由上半件和下半件组合而成，其上半件和下半件为用同一模具冲压成形的等强度U板，上半件和下半件之间夹置横隔板焊接，上、下半件与横隔板在接缝处完全熔合成一整体，横截面呈“曰”字形；横隔板比上、下半件略窄一些，夹在两者的接合面之间，形成对接焊焊槽；C形梁中间段的上、下面分别焊接上贴板和下贴板，上贴板与上半件穿有相应的定位销孔；C形梁中间段设有套管，其套管自上贴板穿至下贴板并固接。本实用新型C形梁，同时满足了轻量化、低成本、高强度、高安装定位精度、低安装维护难度、适合大批量生产工艺性要求。可适用于机动车驱动桥四气囊空气悬架。
文档编号B60G7/02GK2878117SQ20062020004
公开日2007年3月14日 申请日期2006年1月17日 优先权日2006年1月17日
发明者邱俊武, 王大全 申请人:北京柯布克科技开发有限公司