論新型結構汽車橫向穩定桿連接桿產品開發與研究

熊雪嬌 胡會盟 張露

摘 要：汽車橫向穩定桿連接桿是懸架系統的主要部件，汽車行駛在不平道路上或在轉彎時，左右兩側車輪處在不同高度，車身會發生橫向側傾;為防止車身橫向側傾和改善平順性而增加橫向穩定桿連接桿，對汽車操縱穩定性、行駛平順性、舒適性等起著極其重要的特性。

關鍵詞：橫向穩定桿連接桿;焊接;球銷;圓度

0 引言

汽車橫向穩定桿是用彈簧鋼制成的扭桿彈簧，桿身的中部，用套筒與車架聯結，桿的兩端通過橫向穩定桿連接桿分別固定在左右懸掛的下托臂或減震器滑柱上，當橫向穩定桿連接桿出現異常時，造成車輛在轉彎和行駛在顛簸路面時車輛異響。

1 現有橫向穩定桿連接桿產品

橫向穩定桿連接桿結構：防塵套、卡簧、球銷、襯套、球銷座、壓蓋，其中現階段連接桿球銷的加工工藝為：原料、冷鐓、滾絲、車削（粗車、精車）、滾光、清洗。主要結構如圖1。

現有球銷毛坯冷鐓過程中工序較多、模具結構復雜、冷鐓壓力較大，模具易損壞壽命低、毛坯成本較高;球銷車削過程中因結構復雜、毛坯的加工余量較大，需要兩次車削（粗車、精車）完成，加工生產效率較低，原料浪費多;球銷球端機加工時兩極圓度不容易保證，球銷滾光過程中粗糙度不容易保證，且滾光壓力不容易調節，滾光輪容易損壞;球銷球端因機加工難以實現完整球型而留有截面，球銷在襯套內擺動過程中因截面而使球銷和襯套接觸面積變小，受力變大，襯套磨損加速，橫向穩定桿連接桿產品使用壽命降低。

為解決以上問題，研究焊接式分體式連接球銷結構和工藝，同時降低產品成本。

2 焊接式球銷加工工藝

2.1 橫向穩定桿連接桿結構及各部分的作用

①連接桿球銷座焊接總成：由中間連桿與兩個球銷座焊接而成，球銷座是外部為圓柱形，上端有卡槽，兩端有開口，內部是近似圓柱形的空腔結構。連接桿球銷座焊接總成是連接桿的主體，具有支撐球銷和傳遞扭矩的作用。

②焊接球銷：一端是球型體，中間具有錐度的脖頸、支撐角和凸臺，另一端是螺紋結構，端末具有內六方孔，如圖2所示。球銷具有1個轉動自由度和2個擺動自由度，球銷桿一般為合金材料冷鐓（冷擠）成型并熱處理后經機加工形成球銷桿再經過與球焊接形成焊接球銷。

③襯套：外部結構是近似圓柱形、內部是球型空腔，內表面有儲油槽結構的塑料材料;具有將球銷包裹裝入球銷座中的，起到存儲油脂，避免球銷與球銷座磨損的作用。

④壓蓋：圓形鋼板，具有將球銷和襯套壓緊在球銷座內，并確保封口面密封，防止泥沙等異物進入球銷總成內部的作用。

⑤卡簧：疊加在一起的環狀彈簧，具有將防塵套卡緊在球銷座卡槽上，防止防塵套脫落并實現防塵套下端密封的作用。

⑥防塵套：上口貼合在球銷凸臺下面，下口被卡緊在卡槽中，中間為鼓肚形狀的橡膠材料;具有密封作用，防止泥沙等異物進入球銷總成內部。

2.2 焊接式球銷

①球：完整球型體，采用軸承中滾珠生產工藝加工，加工效率相比車削大大提升，成本比車削加工要低很多，球的尺寸精度可以很方便地控制在±0.003 mm內，并且球的圓度和粗糙度相比車削加工后再滾光的性能優越許多，減少球銷滾光工序，完整球型體與襯套過盈配合，在擺動過程中和襯套的接觸面積可保持不變，兩者受力均勻不變，提升連接桿總成過程力矩的穩定性。

②球銷桿：頭端為錐型、中部有支撐角和凸臺、尾部為螺紋、尾端有內六方孔結構的工件。球銷桿毛坯采用冷鐓（冷擠）生產工藝加工，相比現有工藝球銷桿毛坯球端部分容易冷鐓成型，壓力機需要的壓力減小，并且對模具的損壞小得多，模具使用壽命大大延長;球銷桿車削加工只需車削脖頸處，不需要再加工球端部分，毛坯加工余量減少，減少了原材料浪費，單件車削時間由24S降低為5S，加工效率大大提升。

③焊接球銷：通過設定標準焊接參數，將球和球銷桿采用電阻對焊的焊接方法焊接而成。

經理論校核、試驗驗證焊接強度、焊接尺寸、產品性能均能滿足技術要求。

3 結論

綜上所述，創新工藝方法，不局限于車削加工，減少滾光工序;優化球銷桿毛坯脖頸處結構，延長模具使用壽命;優化球銷球端截面結構，保證球銷擺動過程中和襯套的接觸面積保持不變，提升連接桿總成過程力矩的穩定性;單件車削時間由24S降低為5S，大幅度提高生產效率;減少毛坯加工余量，節省材料，降低成本。