一种全空心球销整体铸造式轻量化V型推力杆的制作方法

一种全空心球销整体铸造式轻量化v型推力杆
技术领域
1.本实用新型主要涉及车辆零部件相关技术领域，具体是一种全空心球销整体铸造式轻量化v型推力杆。


背景技术：

2.现在社会汽车工业发展迅速，节能减排要求不断提高，汽车轻量化的研究得到越来越广泛的重视。重卡推力杆杆是汽车底盘中的重要部件，它起到保持车桥行驶姿态、传递驱动力和制动力的作用，在汽车制造中扮演着重要角色。由此，对汽车制造产业中，推力杆的性能要求越来越高。对于推力杆的制造，从轻量化结构设计、高强度轻量化新材料、新工艺入手进行优化，从而达到汽车轻量化的目标，如何以最低成本、最高效率、最简工艺制造合格的推力杆是汽车底盘部件性能优化的研究方向。
3.推力杆两端的橡胶球销是推力杆的核心部件，它的设计和性能的好坏，直接决定了推力杆的性能表现，老结构推力杆球销，均为实心锻造销轴结构，存在重量大，生产效率低，材料利用率低、成本高、耗电量巨大、模具消耗大，设备投入大，加热过程中容易出现过烧和烧不透的缺点。
4.同时，推力杆生产，通常采用加热接管两端，将壳体柄插入接管两端，通过压机进行压铆，此工艺效率低，重量大，材料利用率低、成本高，加热过程中容易出现过烧和烧不透的情况、大大限制生产效率、产品质量，和成本控制。


技术实现要素：

5.为解决目前技术的不足，本实用新型结合现有技术，从实际应用出发，提供一种全空心球销整体铸造式轻量化v型推力杆，通过对推力杆球销进行深度优化，性能提高，使其重量下降可达50％，极大的提高了推力杆的使用性价比。
6.本实用新型的技术方案如下：
7.一种全空心球销整体铸造式轻量化v型推力杆，包括一体铸造成型的v型架，v型架的大端一体设置有大端壳体，v型架的小端两侧分别一体设置有小端壳体；
8.所述小端壳体内安装有全空心球销，所述全空心球销包括空心销轴、薄壁钢外套以及橡胶衬层；其中，所述空心销轴两端呈扁平状，空心销轴由无缝钢管两端压扁一体制成，所述薄膜钢外套套设于所述空心销轴外中间位置，所述橡胶衬层通过注胶硫化填充于薄壁钢外套与空心销轴之间。
9.进一步，所述空心销轴采用外径35-44mm,壁厚7mm-12mm的35crmo或42crmo厚壁无缝钢管制成。
10.进一步，所述空心销轴两端均设有圆孔。
11.进一步，所述小端壳体是带有防脱出凹槽的直通式壳体。
12.进一步，所述防脱出凹槽是设置于小端壳体两侧端面上的若干个开口槽，全空心球销边缘经工装压变形后卡入开口槽内实现防脱出
13.进一步，所述大端壳体内安装有摩擦焊空心球销。
14.进一步，所述摩擦焊空心球销包括摩擦焊销轴、橡胶体、左挡圈以及右挡圈，所述摩擦焊销轴主要包括左端头、右端头，左端头、右端头通过摩擦焊固定相连，且左端头、右端头内侧为空心结构，所述橡胶体套设于摩擦焊销轴中间外部，橡胶体两端设置左挡圈和右挡圈。
15.进一步，所述摩擦焊销轴两端均设置圆孔。
16.本实用新型的有益效果:
17.1、本实用新型将杆体整体铸造、全空心球销二者有机结合在此轻量化推力杆之上，新结构、新工艺相结合，性能提高可达15％，减重效果可达50％，降低了v型推力杆总成成本，减少了零部件数量，提高了组装效率，极大提高了推力杆的性价比。
18.2、本实用新型提供的全空心橡胶球销，在行业内首次采用外径从35-44mm,壁厚从7mm-12mm规格的35crmo或42crmo厚壁无缝钢管两端压扁、调质、机加工制作推力杆球销销轴，改变了原推力杆球销的实心锻造结构销轴，提高了材料利用率，降低了成本60％、重量降低46％。
19.3、本实用新型提供的全空心橡胶球销，采用空心销轴+薄壁钢外套+橡胶一体注胶硫化结构设计，摈弃了原推力杆球销采用实心锻造销轴+2个钢挡圈+橡胶一体注胶硫化结构设计，简化了推力杆球销结构，减少了推力杆球销组件数量，降低了推力杆球销重量和成本，推力杆球销组件数量由3个减为2个，降低了重量和成本。
20.4、本实用新型所提供的全空心橡胶球销，空心销轴+薄壁钢外套结构，注胶硫化时，提高了温升速度30％，这些钢骨架加温速度更快更均匀，降低了硫化时间20％，提高了推力杆球销硫化性能，降低了推力杆球销硫化成本，提高了推力杆球销生产效率。
21.5、本实用新型中，v型推力杆大端采用摩擦焊空心结构球销，能够进一步减轻了大端球销总成重量。
22.6、本实用新型中，小端壳体采用带防脱凹槽直通式壳体设计，取消了卡簧槽设计，装配小端全空心球销时省去了2支孔用挡圈。
附图说明
23.附图1为本实用新型的总体结构立体图；
24.附图2为本实用新型的v型架结构示意图；
25.附图3为本实用新型的防脱出凹槽结构示意图；
26.附图4为本实用新型的全空心球销结构示意图；
27.附图5为本实用新型的空心销轴结构示意图；
28.附图6为本实用新型的空心销轴剖视结构示意图；
29.附图7为本实用新型的薄壁钢外套结构示意图；
30.附图8为本实用新型的摩擦焊空心球销结构示意图；
31.附图9为本实用新型的摩擦焊销轴结构示意图；
32.附图10为本实用新型的摩擦焊销轴剖视结构示意图。
具体实施方式
33.结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所限定的范围。
34.如图1-10所示，为本实施例提供的一种全空心球销整体铸造式轻量化v型推力杆相关结构示意图。
35.本实施例的v型推力杆主要包括一体铸造成型的v型架2、设置于v型架2大端(即定点端)的大端壳体5、设置于v型架2小端(即开口端)的两个小端壳体4，上述结构均一体铸造成型。本实施例的v型推力杆其每个小端壳体4内安装有全空心球销2。
36.如图4、5、6、7所示，全空心球销主要由三部分组成：高强度的空心销轴11、薄壁钢外套12、一体硫化的橡胶衬层13。其中，空心销轴11内部为空心结构，空心销轴11中间段为圆柱体结构，两端为扁平状结构，且在扁平状的两端均设置有圆孔111，用于使其与其它零部件连接。本空心销轴11是通过将厚壁无缝钢管两端压扁、调质、机加工制作出的，因此改变了原推力杆球销的实心锻造结构销轴。本实施例中，空心销轴11优选使用外径从35-44mm,壁厚从7mm至12mm规格的35crmo或42crmo厚壁无缝钢管以保证销轴的整体性能。该空心销轴11改变了原推力杆球销的实心锻造结构销轴，提高了材料利用率，降低了成本60％、重量降低46％。
37.薄壁钢外套12套设在空心销轴11中间圆柱体部分外部，在薄壁钢外套12和空心销轴11的空隙处通过一体硫化的方式填充橡胶衬层13。采用空心销轴11+薄壁钢外套12+橡胶一体注胶硫化橡胶衬层13结构设计，摈弃了原推力杆球销采用实心锻造销轴+2个钢挡圈+橡胶一体注胶硫化结构设计，简化了推力杆球销结构，减少了推力杆球销组件数量，降低了推力杆球销重量和成本，推力杆球销组件数量由3个减为2个，降低了重量和成本。同时，空心销轴+薄壁钢外套结构，注胶硫化时，提高了温升速度30％，这些钢骨架加温速度更快更均匀，降低了硫化时间20％，提高了推力杆球销硫化性能，降低了推力杆球销硫化成本，提高了推力杆球销生产效率。
38.本v型推力杆将整体铸造、全空心球销二者有机结合在此轻量化推力杆之上，改善推力杆现有结构设计和生产工艺的不足，降低了v型推力杆总成重量、降低了成本，减少了零部件数量，提高了组装效率。
39.作为优选，用于安装全空心球销1的小端壳体4，采用带防脱凹槽直通式壳体设计，即在小端壳体4两侧均设置4个小凹槽41，全空心球销1安装后，通过工装将对应凹槽41位置的全空心球销1边缘压变形使其卡入到凹槽41内实现防脱出，该结构取消了卡簧槽设计，装配小端全空心球销1时相比传统方式省去了2支孔用挡圈。
40.作为优选，在大端壳体5内安装摩擦焊空心球销3以进一步减轻了大端球销总成重量30％。具体的，如图8、9、10所示，摩擦焊空心球销3主要包括摩擦焊销轴31、橡胶体32、左挡圈33以及右挡圈34，该摩擦焊销轴31主要包括左端头311、右端头312，左端头311、右端头312通过摩擦焊固定相连，且左端头311、右端头312内侧为空心结构，橡胶体32套设于摩擦焊销轴31中间外部，橡胶体32两端设置左挡圈33和右挡圈34。摩擦焊空心球销3的结构能够进一步减轻v型推杆大端的重量，且可以保证使用性能。
41.本实施例的v型推力杆具体可通过如下方法制作：
42.1、空心球销1制作方法如下：
43.s1.空心销轴11，采用外径从35-44mm,壁厚从7mm-12mm规格的35crmo或42crmo厚壁无缝钢管，两端加热后进行压扁成型；
44.s2.压扁后进行调质处理热处理、钻孔后抛丸磷化处理；
45.s3.薄壁钢外套12下料加工后进行磷化处理；
46.s4.空心销轴11+薄壁钢外套12+放入硫化注胶模具里面，进行注胶硫化，将空心销轴11、薄壁钢外套12和橡胶硫化为一体，形成推力杆全空心橡胶球销。
47.2、通过采用一体铸造的方式，铸造出v型架2以及大端壳体5、小端壳体4，并机加工处相应安装结构；
48.3、v型推力杆大端：采用摩擦焊空心球销3，将摩擦焊空心球销3装入v型架2的大端壳体5内；
49.4、v型推力杆小端：将全空心球销1压入小端带球销防脱出凹槽的直通式小端壳体4内，并通过工装压制方式将全空心球销1的4个点压入小端带球销防脱出凹槽的直通式壳体4内，防止球销脱出。