專利名稱：客車驅(qū)動(dòng)橋4氣囊空氣懸架之新型沖壓焊接c形梁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種車輛空氣懸架中的承載構(gòu)件。
背景技術(shù)：
隨著汽車及零部件技術(shù)的發(fā)展，采用空氣懸架的客車日益普及。現(xiàn)今比較流行的空氣懸架形式是前2后4形式，后四氣囊布置在車架外側(cè)。C形梁是整個(gè)懸架最主要的承載結(jié)構(gòu)件，國內(nèi)外稱C形梁為香蕉梁或扁擔(dān)梁。C形梁的制作基本上分整體鑄造形式和沖壓板件組焊形式。專利號(hào)CN200420019766.6空氣懸架的C形梁為整體鑄造形式，專利號(hào)CN02284338.8中后空氣懸架的C形梁為沖壓板件組焊形式。
由于C形梁尺寸比較大，單個(gè)C形梁整體鑄造件重量不輕于200Kg，高重量對(duì)車輛的動(dòng)力性能必然產(chǎn)生影響，而且大尺寸鑄造必然存在廢品率高、加工難度大等缺點(diǎn)。
現(xiàn)在比較常見的C形梁是用沖壓板件組焊結(jié)構(gòu)，單件重量在120Kg左右。沖壓板件組焊C形梁現(xiàn)有市場存在沿幾何中心縱割成左右兩件和橫割成上下兩件兩種。縱割式C形梁，左右片完全不同，勢(shì)必需要制作兩套以上的沖壓模具。橫割式C形梁，上、下片大都不相同，也需要兩套沖壓模具。橫割式C形梁上、下片采用對(duì)接焊，為提高強(qiáng)度，上、下片內(nèi)襯與上、下片結(jié)構(gòu)近似但稍短的加強(qiáng)沖壓件，整體C形梁重量約為120Kg。
(三)實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種客車驅(qū)動(dòng)橋4氣囊空氣懸架之新型沖壓焊接C形梁，解決保證C形梁輕量化、低制造成本、高安裝精度、易制造安裝的技術(shù)問題。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案這種客車驅(qū)動(dòng)橋4氣囊空氣懸架之新型沖壓焊接C形梁，由上半件和下半件組合而成，其特征在于其上半件和下半件為用同一模具沖壓成形的等強(qiáng)度U板，上半件和下半件之間夾置橫隔板焊接，上、下半件與橫隔板在接縫處完全熔合成一整體，橫截面呈“曰”字形；橫隔板比上、下半件略窄一些，夾在兩者的接合面之間，形成對(duì)接焊焊槽；上述C形梁中間段的上、下面分別焊接上貼板和下貼板，上貼板與上半件穿有相應(yīng)的定位銷孔；上述C形梁中間段設(shè)有套管，其套管自上貼板穿至下貼板并固接。
上述C形梁兩端部焊接減振器安裝板。
上述C形梁兩端部焊接空氣彈簧安裝板。
上述C形梁的內(nèi)側(cè)中前部位開有裝焊直推力桿軸的軸孔。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有傳統(tǒng)技術(shù)相比，具有以下有益效果a、本實(shí)用新型C形梁上、下半件均采用等強(qiáng)度梁形式，用同一模具沖壓成形，C形梁橫截面呈“曰”字形，并由定位銷孔和套管定位及連接。去掉了上、下半件內(nèi)的附加加強(qiáng)件和焊接墊板，結(jié)構(gòu)簡單、重量輕，單件98Kg，在滿足輕量化的同時(shí)，保證了足夠的強(qiáng)度和安裝定位精度，并進(jìn)一步提高了批量生產(chǎn)的工藝性要求。C形梁的中間段與橋連接，為提高強(qiáng)度，上、下加焊貼板，上貼板加工有高精度的定位銷孔以保證安裝精度，見圖4。懸架安裝時(shí)，直螺栓或騎馬螺栓穿過4支套管，套管起導(dǎo)向和增加強(qiáng)度作用，避免螺栓緊固時(shí)上下面產(chǎn)生內(nèi)凹而鎖不緊。上貼板與C形梁上片及套管焊接后，加工上平面，加工定位銷孔，加工套管內(nèi)孔，以確保整個(gè)懸架的安裝精度。
b、制造成本低。
i、同一模具沖制上、下半件，節(jié)省一套造價(jià)很高的大型沖模。
ii、按等強(qiáng)度梁設(shè)計(jì)的上、下半件，高度由中間往兩端逐漸降低，與通常的等高沖壓件相比，材料利用率大大提高，節(jié)約原材料。
iii、無上、下內(nèi)襯加強(qiáng)沖壓件和焊接墊板。
c、生產(chǎn)工藝良好。
i、上、下半件沖壓工藝性好變高度與等高度的沖壓件相比，彎曲部分的沖壓深度減小，利于沖壓成形，不容易產(chǎn)生裂紋和皺褶。
ii、安裝對(duì)中性好上、下半件安裝時(shí)均以沖壓工藝孔定位，且上、下半件又是同一模具沖制的，易于對(duì)中，上、下半件外形可完全吻合，外形美觀。
iii、橫隔板對(duì)防止C形梁焊接變形起著非常重要的作用，且上、下半件對(duì)接焊縫平直、均勻，易于保證焊接質(zhì)量。
C形梁的內(nèi)側(cè)中前部位裝焊直推力桿用軸，軸孔在C形梁上下片及橫隔板焊接后加工；前后裝焊空氣彈簧下安裝板、減震器安裝板，以搭載懸架相關(guān)零部件。
C形梁總成設(shè)計(jì)過程反復(fù)使用有限元分析進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，制作完成的C形梁總成按實(shí)際工作環(huán)境進(jìn)行可靠性試驗(yàn)，確保了C形梁在整車全壽命過程不發(fā)生破壞或塑性變形。
本實(shí)用新型C形梁，同時(shí)滿足了輕量化、低成本、高強(qiáng)度、高安裝定位精度、低安裝維護(hù)難度、適合大批量生產(chǎn)工藝性要求?？蛇m用于機(jī)動(dòng)車驅(qū)動(dòng)橋四氣囊空氣懸架。
(四)
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中A-A剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖1中B-B剖面的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本實(shí)用新型應(yīng)用于空氣懸架的結(jié)構(gòu)示意圖。
1-上半件、2-下半件、3-橫隔板、4-上貼板、5-下貼板、6-套管、7-定位銷孔、8-空氣彈簧安裝板、9-減震器安裝板、10-直推力桿軸的軸孔。
11-空氣彈簧、12-減震器、13-斜推力桿、14-直推力桿、15-C形梁、16-車橋、17-高度調(diào)節(jié)閥、18-橫向穩(wěn)定桿。
具體實(shí)施方式
參見圖1、2、3，該C形梁主體由上半件1、下半件2和橫隔板3構(gòu)成。C形梁按等強(qiáng)度梁設(shè)計(jì)，上、下半件用同一沖壓毛胚加工而成，橫隔板比上、下半件略窄一些，夾在兩半件的接合面之間，形成對(duì)接焊焊槽，見圖3。焊后上、下半件與橫隔板在接縫處完全熔合成一整體，形成橫截面呈“曰”字形的等強(qiáng)度變截面空腹鋼管彎形梁。由于“曰”字形截面比“口”字形截面抗扭能力大幅增強(qiáng)，焊縫又在彎曲應(yīng)力最小的中間位置，因而就可完全去掉通常C形梁加襯在上下半件內(nèi)的加強(qiáng)沖壓件，還省去了焊接墊板。
參見圖3，為使C形梁與車橋連接，C形梁的中間段上、下面加焊上貼板4和下貼板5，在上貼板4與上半件的相應(yīng)位置加工有高精度的定位銷孔7，以方便插入定位銷，保證安裝精度。上述C形梁中間段設(shè)有四支套管6，其套管自上貼板穿至下貼板并焊接。懸架安裝時(shí)，直螺栓或騎馬螺栓穿過套管6，套管起導(dǎo)向和增加強(qiáng)度作用，避免螺栓緊固時(shí)上下面產(chǎn)生內(nèi)凹而鎖不緊。加工時(shí)，上貼板4與C形梁上半件1及套管6焊接后，加工上平面，加工定位銷孔7，加工套管6的內(nèi)孔，以確保整個(gè)懸架的安裝精度。
本實(shí)用新型應(yīng)用于空氣懸架的實(shí)施例參見圖4，其主要的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，懸架的桿系組成平行四邊形結(jié)構(gòu)，保證懸架運(yùn)動(dòng)過程車橋仰角基本不變。空氣彈簧和減震器均布置在車架外側(cè)，保證最佳的側(cè)傾剛度、整車行駛穩(wěn)定性、乘坐舒適性。該懸架包含四個(gè)空氣彈簧11、四根減震器12、兩根斜推力桿13、兩根直推力桿14、兩個(gè)本實(shí)用新型的C形梁15、一根橫向穩(wěn)定桿、兩個(gè)高度調(diào)節(jié)閥17，C形梁是整個(gè)懸架最主要的承載結(jié)構(gòu)件。C形梁中間部分與車橋16固定，內(nèi)側(cè)面安裝直推力桿，C形梁的內(nèi)側(cè)中前部位裝焊直推力桿14，直推力桿軸的軸孔10在C形梁上下片及橫隔板焊接后加工。C形梁兩端的前后裝焊空氣彈簧安裝板7、減震器安裝板8，以搭載懸架相關(guān)零部件。后端安裝高度調(diào)節(jié)閥17。本實(shí)用新型C形梁的設(shè)計(jì)、制作滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和安裝定位精度的要求，同時(shí)具有良好的生產(chǎn)工藝性和安裝維護(hù)簡便性。
權(quán)利要求1.一種客車驅(qū)動(dòng)橋4氣囊空氣懸架之新型沖壓焊接C形梁，由上半件和下半件組合而成，其特征在于其上半件和下半件為用同一模具沖壓成形的等強(qiáng)度U板，上半件和下半件之間夾置橫隔板焊接，上、下半件與橫隔板在接縫處完全熔合成一整體，橫截面呈“曰”字形；橫隔板比上、下半件略窄一些，夾在兩者的接合面之間，形成對(duì)接焊焊槽；C形梁中間段的上、下面分別焊接上貼板和下貼板，上貼板與上半件穿有相應(yīng)的定位銷孔；C形梁中間段設(shè)有套管，其套管自上貼板穿至下貼板并固接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的客車驅(qū)動(dòng)橋4氣囊空氣懸架之新型沖壓焊接C形梁，其特征在于上述C形梁兩端部焊接減振器安裝板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的客車驅(qū)動(dòng)橋4氣囊空氣懸架之新型沖壓焊接C形梁，其特征在于上述C形梁兩端部焊接空氣彈簧安裝板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的客車驅(qū)動(dòng)橋4氣囊空氣懸架之新型沖壓焊接C形梁，其特征在于上述C形梁的內(nèi)側(cè)中前部位開有裝焊直推力桿軸的軸孔。
專利摘要一種客車驅(qū)動(dòng)橋4氣囊空氣懸架之新型沖壓焊接C形梁，由上半件和下半件組合而成，其上半件和下半件為用同一模具沖壓成形的等強(qiáng)度U板，上半件和下半件之間夾置橫隔板焊接，上、下半件與橫隔板在接縫處完全熔合成一整體，橫截面呈“曰”字形；橫隔板比上、下半件略窄一些，夾在兩者的接合面之間，形成對(duì)接焊焊槽；C形梁中間段的上、下面分別焊接上貼板和下貼板，上貼板與上半件穿有相應(yīng)的定位銷孔；C形梁中間段設(shè)有套管，其套管自上貼板穿至下貼板并固接。本實(shí)用新型C形梁，同時(shí)滿足了輕量化、低成本、高強(qiáng)度、高安裝定位精度、低安裝維護(hù)難度、適合大批量生產(chǎn)工藝性要求?？蛇m用于機(jī)動(dòng)車驅(qū)動(dòng)橋四氣囊空氣懸架。
文檔編號(hào)B60G7/02GK2878117SQ20062020004
公開日2007年3月14日 申請(qǐng)日期2006年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月17日
發(fā)明者邱俊武, 王大全 申請(qǐng)人:北京柯布克科技開發(fā)有限公司