[发明专利]重型汽车一体成型控制臂及其制造方法

说明书

本发明公开了重型汽车一体成型控制臂及其制造方法，属于汽车零部件技术领域。所述一体成型控制臂具有框架式结构，包括轴安装座部分和主体部分；其中，轴安装座部分包括第一轴安装座和第二轴安装座；主体部分包括与轴安装座部分连接的主体，主体在远离轴安装座部分的一端设有主轴轴座；主体包括具有工字形截面的连接梁、第一侧腰和第二侧腰，第一侧腰和第二侧腰分别设于连接梁的两端。该技术方案中一体成型的控制臂，在满足了控制臂的强度和刚度要求前提下，较于传统锻造焊接控制臂，实现了轻量化，并且避免了焊缝存在，提升了结构的稳定性；同时省去了控制臂对锻造设备、焊接设备、机加设备、专用锻造模具的投入，降低了制作成本。

技术领域

本发明涉及车辆零部件技术领域，具体涉及一种重型汽车一体成型控制臂及其制造方法。

背景技术

目前，控制臂作为载重汽车悬挂系统重要承力构件，承受汽车极限工况的严酷极端载荷以及行驶过程中的交变(疲劳)载荷，重型汽车担负着大载重远距离运输物资的重任，控制臂受力更为恶劣，其结构必须具有足够的综合力学性能。

现有技术中，重型汽车控制臂主要为具有较高强度的锻造钢材质，由锻件经机械加工后焊接形成组合件。但是采用锻件经机械加工后焊接形成的拉臂组合件，仍然存在着以下缺点：

1、成本高；

锻造焊接组合控制臂需要经过模锻、机加、焊接形成最终产品。锻造零件材料利用率低，需要经过大量的机械加工形成最后精确产品；锻造件的专用模具损耗非常大，模具费用高；锻造件需要焊接工艺和工装以及相应的对机械加工设备投入；大型锻件还需要大吨位专用设备的投入，这些因素导致锻造焊接组合拉臂生产成本较高。

2、重量大；

现有的锻造焊接组合的控制臂由若干个形状简单的零件焊接组合而成。单个零件要满足锻造开模方向，一般为等截面的厚重实心结构，就应力和刚度而言，材料分布存在冗余。此外，焊接区域材料相互堆叠也造成结构重量大。

3、存在焊接热影响区的薄弱环节；

尽管锻造本体的材料力学性能很高，但整个结构件是一个焊接组合体。焊接热影响区的强度通常只能达到本体强度的70％左右，且焊缝质量难以检测，成为结构的薄弱环节。

采用铸造工艺生产一体成型控制臂可以降低生产成本，但铸造材料很难达到锻造钢的材料强度,导致控制臂难以满足大载重汽车对控制臂的承载要求。因此，在铸造材料的基础上开发设计满足承载要求和生产可行性的整体铸造成型控制臂是降低成本、实现轻量化、提高控制臂结构可靠性的重要途径。

针对上述已有技术状况，本发明申请人做了大量反复而有益的探索，最终产品取得了有效的成果，并且形成了下面将要介绍的技术方案。

发明内容

为此，本发明提供了一种重型汽车一体成型控制臂及其制造方法，以解决现有技术中的重型汽车控制臂生产成本高、结构重量大且存在焊接热影响区的薄弱环节的问题。提出一种整体铸造成型的控制臂的结构形式，在现有铸造材料强度基础上，通过合理的材料布局，能够有效满足控制臂的强度和刚度要求，实现轻量化，并且避免了焊缝存在，省去了控制臂对锻造设备、焊接设备、机加设备、专用锻造模具的投入，降低了制作成本。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

重型汽车一体成型控制臂，用于实现车辆转向节和车架之间的连接；

包括轴安装座部分和主体部分；其中，

所述轴安装座部分包括第一轴安装座和第二轴安装座；