一种汽车悬架前摆臂总成的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽车部件，具体涉及一种麦弗逊式前悬结构的下摆臂组件，属汽车零部件技术领域。
【背景技术】
[0002]汽车底盘悬架下摆臂作用是联结车架或副车架，起承载和导向两个作用，同时通过橡胶衬套的柔性联结衰减由路面传到到车身的振动。
[0003]目前常用的汽车底盘悬架下摆臂结构是由摆臂上板和摆臂下板对焊而成，摆臂本体上呈三角形结构分设有球头销座、衬套A和衬套B。通常，摆臂上板和摆臂下板为钣金冲压部件，为了便于冲压成型，上下板基本都是平坦的，两者对焊后断面一般为矩形。这种结构存在的问题是:1、在相同的载荷下，为满足摆臂的强度和耐久性能要求，矩形断面的设计需要更宽的结构，材料需要更厚，在布置上需要更多的空间，给悬架布置带来干涉等问题。2、矩形断面会增加摆臂的重量，重量的增加会增加悬架簧下质量，整车舒适性会降低，同时带来成本的增加。3、在摆臂本体和球头销做分体设计的摆臂总成中，球头销座联结部位结构形式简单。
【发明内容】
[0004]实用新型的目的是公开一种改进结构的汽车前摆臂总成结构，提供一种在结构上更紧凑、质量更轻、占用布置空间更小的结构型式。
[0005]本实用新型的技术方案如下:
[0006]一种汽车悬架前摆臂总成，包括摆臂本体、球头销座、衬套A和衬套B，所述摆臂本体由摆臂上板和摆臂下板对焊而成，在摆臂本体上呈三角形结构分设有球头销座、衬套A和衬套B。
[0007]其改进点在于，在衬套A和衬套B之间的摆臂本体的断面为在矩形的基础上两侧内凹形成的类工字形腔体，类工字形腔体两侧相对的最窄距离为LI，最宽距离为L2，L1:L2等于1:(3.7~4.5)，类工字形腔体的总高度为H1，上横或下横的高度为H2，H1:H2等于1:(3.5-4.2)。相比较目前的摆臂矩形断面结构，此结构特征提高材料利用率，减小了边界尺寸，而且增加了有效断面截面积。
[0008]类工字形腔体两侧内凹部分的上端倒角为Rl，下端倒角R2，它们满足:倒角:1.2*板材料厚< Rl < 1.5*板材料厚；倒角R2:2*板材料厚< R2 < 2.5*板材料厚。由于衬套A和衬套B之间的摆臂本体为应力集中部位，通过设计特定的倒角达到分散应力，减少了应力的集中，提尚耐久性能。
[0009]进一步，将球头销座上三个用于装配球头销的孔均设计为沉台孔，增加了受力更大的三个孔中心区域的截面面积，降低了应力的分布，提高对材料的利用率，实现不增加钢板厚度，提高摆臂强度的设计。
[0010]更优选的，在本体与衬套A联结部位，采用分段二氧化碳保护焊接，增加凹孔，能方便本体在电泳时电泳液的渗漏。在本体与衬套B的外衬管联结方式采用半封闭结构11，简化衬套组装工艺，同时优化上下板件冲压成型工艺。
[0011]本实用新型通过对摆臂本体断面的结构优化，在断面面积不减少的前提下，减小了断面尺寸，使其结构紧凑，需求的布置空间减少；通过对应力集中部位采用断面和倒角优化设计，分散了应力，提高了材料的利用率，达到减轻质量和提高耐久性能的目的。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型结构正视示意图
[0013]图2是传统结构示意正视示意图
[0014]图3是实用新型结构后视示意图。
[0015]图4是传统结构示意正视示意图
[0016]图5是传统结构C-C剖视图
[0017]图6是本实用新型A-A剖视图
[0018]图7是传统结构D-D剖视图
[0019]图8是本实用新型B-B剖视图
[0020]图9是传统结构E-E剖视图
[0021]图10是本实用新型G-G剖视图
[0022]图11是传统结构F-F剖视图
[0023]图12是本实用新型H-H剖视图
[0024]图中，1-摆臂上板、2-衬套B衬管、3-衬套A衬管、4_摆臂下板、5_衬套A、6、衬套
B、7-内凹、8-倒角Rl、9-倒角R2、10-凹孔、11-半封闭结构、12-沉台孔、13-平台孔、14-孔中心区域。
【具体实施方式】
[0025]以下结合附图对本实用新型做进一步说明:
[0026]参见图1和图2，本专利的下摆臂总成和传统结构的下摆臂都是由摆臂上板1、摆臂下板4、衬套B衬管2、衬套A衬管3组焊成下摆臂本体。衬套A5、衬套B6通过压装与下摆臂本体形成过盈配合。
[0027]本结构在衬套A和衬套B之间的摆臂本体的断面上做了改进，形成截面A-A和B-B具有的特定的形状和尺寸比例，参见图6和图8，它是在传统矩形断面的基础上两侧内凹形成的类工字形腔体，类工字形腔体两侧相对的最窄距离为LI，最宽距离为L2，L1:L2等于1:(3.7~4.5)，类工字形腔体的总高度为H1，上横或下横的高度为H2，H1:H2等于1:(3.5-4.2)0
[0028]参见图6，断面A-A为应力集中部位，本专利通过设计特定的倒角达到分散应力，减少应力的集中，提高耐久性能。类工字形腔体两侧内凹部分的上端倒角为R1，下端倒角R2，它们满足:1.2*板材料厚< Rl < 1.5*板材料厚；2*板材料厚< R2 < 2.5*板材料厚，规避了之前摆臂结构设计中，只是通过增加板材的规格和料厚达到提升结构强度，但是却增加了摆臂的重量和体积，提高了成本和对布置空间的要求，
[0029]上述所述优化结构，朝里增加加强结构，使断面截面面积增加，提高摆臂结构强度。同时减小摆臂焊接本体H2 (图6)尺寸，增加了摆臂在悬架运动过程中与其他部件的间隙。
[0030]图4为通常摆臂结构，三个用于装配球头销座的孔为平面孔13。在整车环境下，力和力矩通过穿过平面孔13的螺栓传递到摆臂上板I与摆臂下板4，但是通过力学分析，在摆臂上板I与摆臂下板4与螺栓配合的局部面受力小，而在三个孔中心区域14内受应力大。见图11，由于平台孔13的结构断面为均匀分布，在此结构基础上要进一步提高摆臂强度，只能通过增加钢板厚度，但是这样会造成重量和成本的增加。参见图3，本专利给出了一种优化的断面结构型式，将传统的三个孔中心区域设计成沉台孔12结构，从断面中可以看到，增加了受力更大的三个孔中心区域14的截面面积，降低了应力的分布，提高对材料的利用率，实现不增加钢板厚度，提高摆臂强度的设计。
[0031 ] 在摆臂本体与衬套A衬管3联结部位，本专利采用分段二氧化碳保护焊接，增加了凹孔10，能方便本体在电泳时电泳液的渗漏。而对衬套B衬管2联结方式采用半封闭结构11，简化衬套组装工艺，同时优化上下板件冲压成型工艺。
【主权项】
1.一种汽车悬架前摆臂总成，包括摆臂本体，摆臂本体由摆臂上板和摆臂下板对焊而成，在摆臂本体上呈三角形结构分设有球头销座、焊接有衬套A衬管和衬套B衬管，衬套A(5)、衬套B (6)通过压装与衬套A衬管和衬套B衬管形成过盈配合；其特征在于，在衬套A衬管和衬套B衬管之间的摆臂本体的断面为在矩形的基础上两侧内凹形成的类工字形腔体，类工字形腔体两侧相对的最窄距离为LI，最宽距离为L2，L1:L2等于1:(3.7~4.5)，类工字形腔体的总高度为H1，上横或下横的高度为H2，Hl:H2等于1:(3.5~4.2);类工字形腔体两侧内凹部分的上端倒角为R1，下端倒角R2，它们满足:1.2*板材料厚<町< 1.5*板材料厚；2*板材料厚< R2 < 2.5*板材料厚。2.根据权利要求1所述的汽车悬架前摆臂总成，其特征在于:所述球头销座上有三个用于装配球头销的孔，三个孔为沉台孔。3.根据权利要求1所述的汽车悬架前摆臂总成，其特征在于:所述在本体与衬套A衬管联结部位，采用分段二氧化碳保护焊接，增加凹孔。4.根据权利要求1所述的汽车悬架前摆臂总成，其特征在于:在在本体与衬套A衬管和衬套B衬管联结方式采用半封闭结构。
【专利摘要】本实用新型提出一种汽车悬架前摆臂总成，包括由摆臂上板和摆臂下板对焊而成的摆臂本体，在摆臂本体上呈三角形结构分设有球头销座、焊接有衬套A衬管和衬套B衬管。其在衬套A衬管和衬套B衬管之间的摆臂本体的断面为在矩形的基础上两侧内凹形成的类工字形腔体，类工字形腔体两侧相对的最窄距离为L1，最宽距离为L2，L1:L2等于1：（3.7~4.5），类工字形腔体的总高度为H1，上横或下横的高度为H2，H1:H2等于1：（3.5~4.2）；类工字形腔体两侧内凹部分的上端倒角为R1，下端倒角R2，满足倒角：1.2*板材料厚＜R1＜1.5*板材料厚；2*板材料厚＜R2＜2.5*板材料厚。本实用新型通过对摆臂本体断面的结构优化，减小了断面尺寸，使其结构紧凑，通过对应力集中部位采用断面和倒角优化设计，分散了应力，提高了材料的利用率，达到减轻质量和提高耐久性能的目的。
【IPC分类】B60G7/00
【公开号】CN204659379
【申请号】CN201520024296
【发明人】徐铄, 艾伦·华尔, 陆海波, 李永山, 贾飞
【申请人】北京长安汽车工程技术研究有限责任公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年1月14日