[实用新型]一种满足多连杆悬架系统损坏链要求的钢板冲压控制臂

说明书

本实用新型提供了一种满足多连杆悬架系统损坏链要求的钢板冲压控制臂，控制臂一端为衬套夹持点，另一端为衬套压装点，控制臂的横截面为开口朝下，且下端开口向两侧外翻的“几”字型结构，控制臂的端部横向尺寸不小于中部横向尺寸，控制臂为两端高中间低的U形结构，控制臂U形结构的最低位置与横向尺寸最小位置相重合形成薄弱部，控制臂的薄弱部开有应力集中槽，控制臂的衬套夹持点一侧设有加强部，所述加强部为在“几”字型横截面结构上方增设“凹”字型横截面结构。本实用新型不但满足车辆强度、刚度、耐久性以及轻量化的整车要求，还设计有薄弱环节，在发生严重事故时率先弯曲，避免转向节断裂、非二力杆控制臂断裂或副车架断裂等严重事故。

技术领域

本实用新型属于多连杆悬架系统中的控制臂结构设计技术领域，具体涉及一种满足多连杆悬架系统损坏链要求的钢板冲压控制臂。

背景技术

悬架系统是指车身与轮胎间的弹簧、减振器组成的支撑系统，决定着乘用车的稳定性、舒适性及安全性。而控制臂是组成悬架系统的关键安全零件，故对控制臂的强度及刚度设计均有较高要求。

现有技术中，对控制臂的设计方案仅考虑到要满足车辆包括：强度、刚度、耐久性等性能在内的整车要求，而忽略了发生事故时悬架结构的断裂顺序，即忽略了悬架损坏链要求。

所谓的损坏链，是指保护副车架(车架)、转向节(车轮支架)在发生变形之前，使控制臂率先发生用户可察觉的弯曲变形，而不至于发生断裂。

而现有技术中的“铸铝/铸铁/锻造控制臂”和“钢管焊接的二力杆控制臂”结构设计都无法满足悬架损坏链要求，具体原因如下：

1、铸铝/铸铁/锻造控制臂：虽然可以通过更改截面的大小、形状产生薄弱点，但是其材料特性中延伸率(例如铸铝6％、锻铝10％)与钢板相比较低，并且抗拉(例如锻铝370MPa、铸铝280MPa)、屈服极限(例如锻铝340MPa、铸铝240MPa)接近，再承受较大力发生弯曲瞬间很容易发生断裂，即在用户察觉之前已经发生断轴事件，故而不适用于作为损坏链；

2、钢管焊接的二力杆控制臂：其钢管段等截面，在受力时不容易发生失稳，反而是焊接位置断裂，失效形式类似于断轴，给用户带来很大的风险，故而不适用于作为损坏链设计；

除上述两种结构形式的控制臂以外，现有技术中还存在钢板冲焊控制臂，钢板冲焊控制臂利用其冲压件特点可以设计成不同截面形状，且钢板材料性能中抗拉、屈服性能(例如宝钢SFPH590，抗拉5900，屈服420)差别较大，并具有延伸率(20％)高的特点，在受到外力时，可发送失稳、且不会发生断裂，故适合用于损坏链设计。

但是，现有的钢板冲焊控制臂结构设计中，均采用的封闭“口”字型、开口“口”字型或没有翻边的“门”字型截面结构，其中：

封闭“口”字型结构：强度高、稳定性最强，在承受外力时，不易失稳变形，并不适用于损坏链设计；

开口“口”字型结构：强度高，虽然稳定性稍有弱化，但是由于其开口翻边向内，对于一侧衬套夹持点、一侧衬套结构的二力杆控制臂，其夹持点位置强度和稳定性很差，不适用于损坏链设计；

没有翻边的“门”字型结构：虽然稳定性差易发生失稳，但其强度很差。

此外，对于一侧衬套、一侧衬套夹持点的二力杆钢板冲焊控制臂，衬套夹持点位置的强度、稳定性是其设计的难点，现有技术中，类似结构的控制臂，解决该难点的措施，往往是增加“口”字型或“门”字型截面高度，但是，这种方式为了避让转向节，往往占用较大的布置空间，且增重明显，无法满足轻量化要求。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型提供了一种满足多连杆悬架系统损坏链要求的钢板冲压控制臂，不但满足车辆强度、刚度、耐久性以及轻量化的整车要求，还设计有薄弱环节，在发生严重事故时率先弯曲，避免转向节断裂、非二力杆控制臂断裂或副车架断裂等严重事故。