[发明专利]一种压配组合式空心球销轴及制造方法

说明书

本发明公开了一种压配组合式空心球销轴及制造方法，特别是汽车悬架用推力杆的球销轴，压配组合式空心球销轴由内部的轴管和包裹在轴管中部的球壳构成，球壳中空，球壳紧密压配在管状轴表面的台阶上。压配组合式空心球销轴的制造方法，以无缝管材下料为轴管毛坯管件，以无缝管材下料为球壳毛坯管件，通过轴管毛坯管件成形为轴管，在把球壳毛坯管件压缩收口成形为球壳，保证球壳口部与轴管上的台阶紧密压配，从而获得压配组合式空心球销轴成品；并可进行后继热处理强化处理。本发明提供的空心球销轴相比实心结构球销轴具有较好的轻量化效果，其结构可以在普通压力机上通过模具成形，制造方法简单，降低了制造成本，提高了材料利用率。

技术领域

本发明涉及汽车悬架用球铰的金属球销轴，特别涉及商用车平衡悬架推力杆球销轴。

背景技术

推力杆应用在具有平衡悬架的各类商用车、工程车以及专用车辆上，分为上推力杆和下推力杆，主要承受平衡双桥与车架之间因牵引、制动的推拉力，以及因转向和路面起伏导致的车桥空间位置变化而导致的附加拉、压载荷以及扭转力矩，从而约束车桥的极限位置，保证车辆行驶时车轮在正确的轨迹。推力杆由杆身、杆头以及压配在杆头内部关键的推力杆球铰或称推力杆接头构成。推力杆球铰或者接头由中间的金属球销和包裹在外面的弹性体材料以及两侧的端盖构成，一般分为：关节轴承式球铰和包裹橡胶或聚氨酯弹性体类的接头类球铰，前者靠球销的球面与碗状关节轴承配合而允许在一定范围内自由转动，后者靠橡胶或聚氨酯弹性体类材料的弹性变形允许一定的扭摆转动。推力杆球铰或者接头内部的金属球销和包裹在球销或球碗上弹性体的强度及耐疲劳性能。传统的球销制造方法一般为锻造，为整体实心结构，难以满足汽车轻量化越来越高的要求。

发明内容

空心球销轴有较好的减重效果，但是空心结构带来制造困难，本发明公开一种压配组合式空心球销轴及制造方法，可以达到很好的轻量化效果，降低零件的成本。

本发明压配组合式空心球销轴的技术方案为：由内部的轴管和包裹在轴管中部的球壳构成，轴管的中部比两边粗，形成两个台阶，轴管的两端有扁尾；球壳中空，球壳紧密压配在管状轴表面的台阶上。

进一步地，所述球壳为无缝管两端收口而成球状。

进一步地，球壳和轴管均经过热处理强化处理。

上述一种压配组合式空心球销轴的制造方法，具体步骤如下：

（1）以无缝管材下料为轴管毛坯管件，对轴管毛坯管件通过轴向加压缩径预成形和轴端挤扁成形两道工序后、使无缝管两端缩径，中间形成定位台阶成形为带台阶、带扁部的轴管，并在轴管的两端扁部钻孔或冲孔加工出螺栓安装孔；

（2）以无缝管材下料为球壳毛坯管件；将已经成形好的轴管放入模具中定位，将球壳毛坯管件放入模具定位，使球壳毛坯管件压缩收口成形为球壳，保证球壳口部与轴管上的台阶紧密压配，获得压配组合式空心球销轴成品。

由于有些型号球销轴的扁尾宽度大于球销轴颈部直径，导致球壳成形存在障碍，可以将扁尾部分的挤扁成形放在压配之后进行，一种压配组合式空心球销轴的另一种制造方法，具体步骤如下：

（1）以无缝管材下料为轴管毛坯管件，对轴管毛坯管件通过轴向加压缩径成形工序后，使无缝管两端缩径，中间形成定位台阶，将轴端挤扁成形形成扁部，并在轴管的两端扁部钻孔或冲孔加工出螺栓安装孔，成形为轴管半成品；

（2）对轴管半成品进行热处理强化；

（3）以无缝管材下料为球壳毛坯管件，并进行加热；

（4）将轴管半成品放入模具中定位，将加热后的球壳毛坯管件放入模具，压缩球壳毛坯管件收口，模内冷却保压淬火，获得压配组合式空心球销轴成品；