[发明专利]一种汽车连接杆球铰结构的加工与热时效工艺

说明书

本发明涉及转向球头的制造工艺，尤其涉及一种汽车连接杆球头部分的加工与热时效工艺，其中，球头部分的球铰结构由内向外依次由球销、球销座、球销套和底板组成，润滑脂均匀涂覆于球销与球销座之间的球面摩擦副之间，并分别采用第一正火工艺、第二正火工艺、第三正火工艺、第一退火工艺和第二退火工艺，对上述球铰结构进行热时效处理，热时效后得到的球铰耐久试验指标优异，相对于传统的球铰结构的加工与热时效工艺，本发明的制造工艺可使球铰产品性能稳定、使用寿命长，尤其是可以使汽车连接杆中球铰的转动/摆动力矩值长期稳定于一定范围之内，大大延迟了在使用过程中球铰的失效时间。

所属技术领域

本发明涉及转向球头的制造工艺，尤其涉及一种汽车连接杆球头部分的加工与热时效工艺。

背景技术

球铰是一种具有空间球面摩擦副的连接铰，其主要包括有四个部件，分别为球销、球座、球套和底板，通过一定的连接关系实现球铰绕公共的球心相对转动，限制它们三方向的相对移动。球铰被普遍应用于部件的转动结构，如汽车底盘下的连接杆、拉杆与摆臂等，通过在两个杆件的连接端设置球铰，通过球铰结构球面副的转动，实现该两个杆件的相对转动。

然而，现有的不管是连接杆、拉杆，还是摆臂，其球铰结构均存在转动/摆动力矩过低或过高的问题，由于用于汽车的连接杆等结构具有一定时间的耐久要求，并且其使用环境复杂，如高温、低温、涉水、干燥、腐蚀等环境，而球铰结构的转动/摆动力矩在上述复杂环境下会随着使用期限的延长出现疲劳磨损，进而导致力矩丢失等不可逆的损坏，因而这也对球铰结构及其制造工艺提出了更高的要求。同时，球铰的耐久试验即是一种模拟其在实际使用过程中的、具有真实温度与湿度等条件的仿真测试方法，其试验指标可作为验证球铰加工与热时效工艺的重要参数。现有加工与热时效工艺制得的汽车连接杆球铰在耐久试验中力矩衰退大、稳定性不高，同时其各项试验指标均不尽人意，如一定载荷下的径向位移与轴向位移过小等。

本发明提出一种汽车连接杆球铰结构的加工与热时效工艺解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种汽车连接杆球铰结构的加工与热时效工艺，它是采用以下技术方案来实现的。

一种汽车连接杆球铰结构的加工与热时效工艺，其特征在于：球铰结构主要由球销、球销座、球销套、底板和润滑脂组成，所述球销套与汽车连接杆焊接连接为一体，所述球铰的安装结构由内向外依次为球销、球销座、球销套和底板，其中，所述球销为一端为圆球、另一端带有外螺纹的短杆，所述球销的圆球一端被由高分子材料制成的所述球销座包覆，其配合面为间隙配合，所述球销与球销座在所述球销的外球面、球销座的内球面之间形成球面摩擦副，并且在该球面摩擦副上均匀涂覆有所述润滑脂，在所述球销被所述球销座包覆之前，该润滑脂即已均匀涂覆于所述球销外球面上，而在所述球销被球销座包覆之后，所述润滑脂才均匀分布于上述球销与球销座之间的球面摩擦副上；包覆有球销的球销座沿球销座的中轴线方向被压合至空心的柱状球销套中，被压合后的球销座与球销套在径向方向过盈配合；底板为具有一定厚度的圆形底板，所述底板的直径小于所述柱状球销套的内径，将所述底板平置于所述球销座底部且使其位于所述柱状球销套的底面开口处，通过沿所述底板的圆周线旋铆实现所述球销套与所述底板的铆接固定，此时，所述球销座被所述球销套和所述底板包覆固定，所述球销可沿其轴线自由转动与摆动；通过设定铆接直线推进速度与推进行程，可使球铰转动力矩与摆动力矩达到预设力矩值。

上述球铰结构的热时效工艺如下：

1）设定球铰的铆接直线推进速度与推进行程，使球铰在热时效之前所测定的平均摆动力矩与平均转动力矩均高出上述力矩要求值上限的至少15%-20%；