专利名称：分层式汽车转向节的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及汽车的技术领域，尤指一种分层式汽车转向节。
背景技术：
转向节是汽车上的关键零件，它既支撑车体重量，又传递转向力矩和承受前轮刹车制动力矩，而且工作条件差、受载复杂，因此对其机械性能和外形结构要求严格，是汽车上的重要安全件之一。一般车用转向节需要保证影响汽车转向与前轮定位性能的5个关键硬点，可配合图1所示，分别是主销上点a、主销下点b、转向节点C、两个制动钳固定点d、e。因此汽车转向节的结构普遍比较复杂，并且为不对称结构。虽然重型汽车和轻型汽车转向节的形状和轿车转向节的形状有所不同，但它们都属于形状极不对称、界面变化剧烈和成形难度大的复杂锻件，加工困难，而且其机械性能也不易保证。由于现有转向节的结构普遍比较复杂，故都采用整体铸造式，但整体铸造式转向节加工工艺复杂，并且转向节上的关键硬点如主销上下点、转向节点、制动卡钳定位点等的坐标定位无法保证；并且铸造式在加工过程中对热胀冷缩的程度不易控制，使得关键硬点的坐标不精确。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种加工简单、实用性强、性能稳定、可提高行车安全性和转向性能的分层式汽车转向节。为解决上述技术问题，本实用新型的技术解决方案是:一种分层式汽车转向节，由叉架、法兰盘及支承轴三个独立的部分相互连接而组成；该叉架由上凸耳、下凸耳和法兰体构成叉架形体结构，该上、下凸耳上分别加工有锥面孔，该法兰体与所述法兰盘连接的一面加工有定位孔，法兰体上还加工有安装孔；该法兰盘包括法兰体、两个制动器安装孔和转向节臂，该法兰体上加工有定位凸台与上述叉架的法兰体上的定位孔配合，该法兰盘上的法兰体上还加工有安装孔，该转向节臂上加工有转向球头定位孔；该支承轴以过盈配合的方式安装在所述叉架与法兰盘的安装孔内。所述叉架的定位孔与所述法兰盘的定位凸台为过盈配合，配合后再以焊接固定。所述的支承轴为阶梯轴，其一端设有一定位凸台。采用上述方案后，本实用新型具有如下优点:1.本实用新型将原始的整体式转向节分为三个独立的部分，分别为叉架、法兰盘和支承轴，先对其分别进行粗加工，做出各部分的毛坯即可，这种方式，不仅简化了转向节的结构，而且使得加工简单易行。2.本实用新型可将叉架与法兰盘通过定位孔与定位凸台连接在一起并可焊接加固之后，再进行主销上下点、转向节点、制动卡钳定位点等定位点固定位置的精加工，这使得转向节的结构更见简化，并且各部分的尺寸和位置更容易保证。
3.本实用新型的三个组成部分由于是先分开加工的，这样避免了整体式加工的定位困难、加工困难、尺寸保证困难，以及材料纤维的断裂而影响材料力学性能的问题。既有利于转向节的加工生产，针对不同要求改变转向节的尺寸，以适应不同的车型，也利于提高加工效率、企业降低生产成本。
图1A是本实用新型的结构示意图主视图；图1B是本实用新型的结构示意图左视图；图2A是本实用新型所述叉架毛坯的主视图；图2B是本实用新型所述叉架毛坯的左视图；图3A是本实用新型所述法兰盘毛坯的结构示意图；图3B是图3A的C-C剖视图；图4A是本实用新型所述叉架与法兰盘精加工定位示意图；图4B是本实用新型所述叉架与法兰盘装配示意图；图5A是本实用新型所述叉架与法兰盘组装后未加工前的主视图；图 5B是本实用新型所述叉架与法兰盘组装后未加工前的左视图；图5C是本实用新型所述叉架与法兰盘组装后未加工前的俯视图；图6A是本实用新型所述转向节部分需要精加工的定位面示意图一；图6B是本实用新型所述转向节部分需要精加工的定位面示意图二 ；图7是本实用新型所述支承轴示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详述。本实用新型所揭示的是一种分层式汽车转向节，如图1至图7所示，为本实用新型的较佳实施例。所述的转向节由叉架1、法兰盘2及支承轴3三个独立的部分相互连接而组成。其中:所述的叉架I由上凸耳11、下凸耳12和法兰体13构成叉架形体结构。该上、下凸耳11、12上分别加工有锥面孔111、121，该法兰体13与法兰盘2连接的一面加工有定位孔131，法兰体13上还加工有安装孔132。如图1A、2A、5A、6A所示，所述上、下凸耳11、12上的锥面孔111、121可与上、下球
头销4、5连接，转向节通过该上、下球头销与汽车上、下横臂(图中未示出)相连，上、下球头销4、5的球心即为主销的上、下点a和b的位置，其连线即为汽车转向主销。从转向节的主视图来看，所述的连线与竖直线有一夹角a，a角即为主销内倾角，它由上、下球头销安装孔(即锥面孔111、121)在水平方向的位置来决定，为了保证球头销安装孔加工的精度，该叉架I的上、下凸耳11、12的表面要与安装孔垂直，这既便于孔的加工，也利于保证主销内倾角a。 再如图1B、2B、5B所示，从转向节的左视图来看，所述上、下球头销4、5球心之间的连线与竖直线也有一夹角￠, ^角为主销后倾角，它仅由上、下球头销安装孔在水平方向的位置来决定，而不需要上、下凸耳11、12的表面倾斜来保证，这使转向节的定位和上下凸耳表面的加工更加简单化。[0032]配合图2A及图2B所示，为转向节叉架未加工前的示意图，该叉架I可由一块整板弯曲、锻造而成，上、下凸耳11、12相对法兰体13倾斜设置，其成型简单，实用性强，而且保持了材料的纤维完整性，进而保证了材料良好的力学性能。如图3A、3B所示，所述的法兰盘2包括法兰体21、两个制动器安装孔22 (两个制动钳固定点d、e)和转向节臂23 ;该法兰体21上加工有定位凸台211与所述的叉架I法兰体13上的定位孔131配合，法兰体21上还加工有安装孔212 ;该转向节臂23上加工有转向球头定位孔231。转向节通过两个制动器安装孔22与盘式制动器(图中未示出)相连，两个制动器安装孔22的位置要求非常严格，如果位置及尺寸不正确，会使制动器摩擦片与制动盘处于摩擦状态，除了有损制动器之外，也影响了汽车的行驶性能和制动性能。转向节通过安装在转向节臂23上的转向球头6与转向横拉杆(图中未示出)相连，转向球头6的球心即为转向节点C，转向节臂23的位置、尺寸也是严格要求的，它直接影响到汽车的转向性能及其优化空间。如图7所示，所述的支承轴3可为阶梯轴，其一端可设置一定位凸台31。该支承轴3以过盈配合的方式安装在所述叉架I与法兰盘2的安装孔132、212内，并可以定位凸台31进行定位。转向节通过该支承轴3与制动盘、轮毂相连，进而与车轮连接，其尺寸直接影响到前轮轮距，而且它承受了极大地剪切力。本实用新型所述的分层式汽车转向节，其加工方法也是采用分层加工的方式，具体方案是:第一步，先分块·加工叉架1、法兰盘2和支承轴3，其毛坯图上只需粗略保证各个加工尺寸，而分块加工保证了各部分材料纤维的完整性，进而保证了其良好的力学性能；第二步，如图4A及图4B所示，在所述叉架I的毛坯上精加工一个定位孔131，在法兰盘2的毛坯上精加工一个定位凸台211，叉架I和法兰盘2通过定位孔131和定位凸台211进行过盈装配，最后可再通过焊接加固，这样可以减少焊接时的变形。将法兰盘2和叉架I定位焊接后，得到如图5A、5B及5C所示的转向节毛坯，之后再进行各个要求尺寸的精加工，即可得到满足实际需求的转向节。如图6A及6B所示，需要精加工的定位面包括:上、下主销连接锥面孔111、121、支承轴的安装孔132、212、两个制动器安装孔22和转向节臂23上的转向球头定位孔231的加工。在焊接后再加工这些部分，保证了各个尺寸的精度，也简化了转向节的结构。第三步，加工支承轴3，并将支承轴3以过盈配合方式安装在转向节支承轴安装孔132、212内，最终完成转向节的加工。最后安装支承轴，这就简化了转向节的加工工艺，而且保证了转向节的机械性能和力学性能，缩短了转向节的加工周期，并且提高了转向节的适用性，可根据转向空间和要求来加工合适的转向节，实用性更强。以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围。故但凡依本实用新型的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本实用新型专利涵盖的范围之内。
权利要求1.一种分层式汽车转向节，其特征在于:由叉架、法兰盘及支承轴三个独立的部分相互连接而组成；该叉架由上凸耳、下凸耳和法兰体构成叉架形体结构，该上、下凸耳上分别加工有锥面孔，该法兰体与所述法兰盘连接的一面加工有定位孔，法兰体上还加工有安装孔；该法兰盘包括法兰体、两个制动器安装孔和转向节臂，该法兰体上加工有定位凸台与上述叉架的法兰体上的定位孔配合，该法兰盘上的法兰体上还加工有安装孔，该转向节臂上加工有转向球头定位孔；该支承轴以过盈配合的方式安装在所述叉架与法兰盘的安装孔内。
2.根据权利要求1所述的分层式汽车转向节，其特征在于:所述叉架的定位孔与所述法兰盘的定位凸台为过盈配合，配合后再以焊接固定。
3.根据权利要求1所述的分层式汽车转向节，其特征在于:所述的支承轴为阶梯轴，其一端设有一定 位凸台。
专利摘要本实用新型公开了一种分层式汽车转向节，包括叉架、法兰盘及支承轴；该叉架由上凸耳、下凸耳和法兰体构成，该上、下凸耳上分别加工有锥面孔，该法兰体的一面加工有定位孔，其上还加工有安装孔；该法兰盘包括法兰体、两个制动器安装孔和转向节臂，该法兰体上加工有定位凸台与上述叉架的定位孔配合，其还加工有安装孔，该转向节臂上加工有转向球头定位孔；该支承轴以过盈配合的方式安装在所述叉架与法兰盘的安装孔内。该转向节将原始的整体式结构分为三个独立的部分，可以先分别进行粗加工，再连接在一起进行精加工，避免了整体式加工的定位困难、加工困难、尺寸保证困难，以及材料纤维的断裂而影响材料力学性能的问题。
文档编号B62D7/18GK203126955SQ20132004138
公开日2013年8月14日 申请日期2013年1月25日 优先权日2013年1月25日
发明者黄红武, 孙鹏飞, 葛晓宏, 刘金武, 周水庭 申请人:厦门理工学院