一種高屈服強(qiáng)度鑄態(tài)球鐵平衡懸架支架的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車輛平衡懸架系統(tǒng)，具體的說是一種高屈服強(qiáng)度鑄態(tài)球鐵平衡懸架支架。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國家綠色環(huán)保和公路計(jì)重收費(fèi)政策的實(shí)施，重型汽車平衡懸架支架等重要零部件需要輕量化設(shè)計(jì)才能滿足需求。目前的平衡懸架支架及軸總成采用中低強(qiáng)度的普通球鐵(QT450或QT600)進(jìn)行設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)笨重，在重量和成本上沒有優(yōu)勢，無法滿足整車及零部件輕量化要求，而且在螺栓連接可靠性上存在盲孔隱患。
[0003]并且平衡懸架支架實(shí)現(xiàn)薄壁件設(shè)計(jì)所采用材料存在高強(qiáng)度鑄造合金鋼、等溫淬火球墨鑄鐵以及高屈服強(qiáng)度鑄態(tài)球墨鑄鐵三種。相對(duì)于前兩種材料，由于缺少熱處理環(huán)節(jié)并且可實(shí)現(xiàn)砂型鑄造工藝，相同屈服強(qiáng)度的球墨鑄鐵單位重量成本相對(duì)低，并且可實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，但由于在屈服強(qiáng)度和延伸率指標(biāo)上要高于普通高強(qiáng)度鑄鐵，因此需要?jiǎng)?chuàng)造性開發(fā)才能實(shí)現(xiàn)。
[0004]另外，從結(jié)構(gòu)上來說，參閱圖1、圖2，現(xiàn)有的平衡懸架支架存在以下缺陷:
[0005]—、平衡懸架的支架和軸屬于分體式結(jié)構(gòu)，壓裝費(fèi)勁，制造、裝配、瓶中管理成本高，并且承擔(dān)著來自地面的所有載荷，如下:1)鋼板彈簧傳來的垂直載荷；2)中后橋通過上反作用桿傳遞來的縱向和橫向載荷；3)中后橋通過下反作用桿傳遞來的縱向載荷。在載荷大或路況苛刻時(shí)，易出現(xiàn)斷裂。斷裂的主要原因在于:連接前后V桿的支座I 36相鄰的大平板區(qū)域過厚，存在內(nèi)部質(zhì)量缺陷造成基體材料強(qiáng)度不足或盲孔螺栓斷裂，嚴(yán)重影響著整車的安全。
[0006]二、現(xiàn)有平衡懸架支架上的凸臺(tái)為盲孔，盲孔機(jī)加時(shí)鐵肩清理不干凈，造成螺釘裝入長度不夠或螺紋損壞。安裝在圖1中凸臺(tái)I 35的6個(gè)螺釘存在斷裂，造成支架斷裂的現(xiàn)象較多，安裝在圖2中支座I 36中的4個(gè)螺釘斷裂或松動(dòng)影響桿的壽命。
[0007]隨著國家綠色環(huán)保和公路計(jì)重收費(fèi)政策的實(shí)施，重型汽車平衡懸架大支架等重要零部件正在逐步輕量化。但目前能夠滿足此類鑄件高屈服強(qiáng)度和較好的延伸率要求的比較少，而且價(jià)格較貴。并且目前的平衡懸架支架及軸總成與其他類型產(chǎn)品對(duì)照，不僅在重量和成本上沒有優(yōu)勢，無法滿足整車及零部件輕量化低成本高性能的要求，而且在螺栓連接可靠性上存在盲孔隱患。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明提供了一種質(zhì)量輕設(shè)計(jì)最優(yōu)的低成本的高屈服強(qiáng)度鑄態(tài)球鐵平衡懸架支架，該支架能夠滿足40%超載要求，同時(shí)具有無盲孔，裝配性好等優(yōu)點(diǎn)，克服了現(xiàn)有平衡懸架支架的上述不足。
[0009]本發(fā)明技術(shù)方案結(jié)合【附圖說明】如下:一種高屈服強(qiáng)度鑄態(tài)球鐵，所述的鑄態(tài)球鐵的化學(xué)成分的重量百分比為，C:3.5?3.83%,S:0.005?0.01%,P:0.01?0.015%,Mn:0.22 ?0.24%，Si:2.1 ?2.34%，Cu:0.45 ?0.55%，Sn<0.01%, Mg:0.02 ?0.03%，Re:0.02 ?0.03%，其余為 Fe。
[0010]一種高屈服強(qiáng)度鑄態(tài)球鐵平衡懸架支架，該支架包括支架主體，支架主體一端為大端面，支架主體中間為連接軸9，支架主體另一端為連接中后橋下反作用桿的凸臺(tái)10 ;所述的大端面上端分布有多個(gè)連接車架縱梁平面的第一螺栓凸臺(tái)11，連接軸9的靠近大端面的一側(cè)設(shè)置有4個(gè)左、右對(duì)稱分布連接車架橫梁的第一凸臺(tái)12，所述的大端面下方設(shè)置有連接前后上V型推力桿的支座13。
[0011]所述的第一螺栓凸臺(tái)11有16個(gè)，且沿著支架主體的大端面上端輪廓分布，其中位于連接軸9上端的6個(gè)第一螺栓凸臺(tái)11的中間兩個(gè)第一螺栓凸臺(tái)11上均有帶導(dǎo)程槽的第一通孔螺紋孔14，其余的4個(gè)第一螺栓凸臺(tái)11為無螺紋的光孔。
[0012]所述的支座13與大端面連接端有工藝孔15，另一端有第一槽16，所述的支座13左右兩側(cè)開有四個(gè)帶導(dǎo)程槽的第二通孔螺紋孔17。
[0013]所述的支座13采用薄殼結(jié)構(gòu)與其上端的大端面采用薄壁圓滑弧形過度，所述的支座13的背面為“η”型薄殼與其上端的大端面的背面采用圓角過渡。
[0014]所述的連接軸9上方、支架主體的中間位置開有形狀類似“高跟鞋”的第二槽18，所述第二槽18的背面為厚度漸變的梯形截面19，第二槽18的左右兩側(cè)為弧形槽20，所述弧形槽20背面為弧形后筋21 ;所述的支架主體背面中間位置有過渡筋22，所述的過渡筋22和梯形截面19共同組成拱形深槽，所述的過渡筋22上有輔助提升垂直剛度的第一內(nèi)部筋23和第二內(nèi)部筋24。
[0015]所述的支座13兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有支撐筋25，與其上端的大端面采用圓角過渡。
[0016]所述的支架主體的大端面的背面有弧形倒“八”形的支架外筋26與大端面采用圓角過渡，所述的4個(gè)第一凸臺(tái)12分別為I號(hào)第一凸臺(tái)12-1、2號(hào)第一凸臺(tái)12-2、3號(hào)第一凸臺(tái)12-3、4號(hào)第一凸臺(tái)12-4，所述的2號(hào)第一凸臺(tái)12_2延伸出一條筋27，該筋27與支架外筋26相交，且左右對(duì)稱成η形分布。
[0017]所述的連接軸9為空心薄殼，該連接軸9背面的下方為背面殼板28，所述的連接軸9的背面與背面殼板28采用圓角過渡。
[0018]所述的連接軸9與凸臺(tái)10的連接處為h形結(jié)構(gòu)，所述的凸臺(tái)10上方有第一 U形槽29、第一 U形槽29的下方第二 U形槽32，所述的凸臺(tái)10的下端為I號(hào)凸臺(tái)10— 1、2號(hào)凸臺(tái)10 — 2，所述的I號(hào)凸臺(tái)10—1、2號(hào)凸臺(tái)10 — 2左右對(duì)稱，其上有螺栓孔；所述的2號(hào)凸臺(tái)10 — 2上有工藝槽33。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:
[0020]1、本發(fā)明的新型高屈服強(qiáng)度鑄態(tài)球鐵材料，其鑄態(tài)性能為抗拉強(qiáng)度σ b彡800MPa, σ 0.2 ^ 550MPa，δ彡5%，布氏硬度HB = 245?287 ;鑄態(tài)基體為80%?90 %珠光體，滲碳體為I % ο該材料能滿足大噸位、高沖擊、高疲勞強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)件的材料性能要求。該高屈服強(qiáng)度鑄態(tài)球鐵相比普通的QT800-2，屈服強(qiáng)度提高14.6%，延伸率由2%提升至5%。屈強(qiáng)比由原來的0.6提升到0.6875，材料利用率有效提升，用于輕量化設(shè)計(jì)的可能性增加；
[0021]2、本發(fā)明將支架和軸功能、端蓋和螺栓組合并成一個(gè)鑄件，結(jié)構(gòu)合理美觀大方、勻稱簡約、線條流、比例協(xié)調(diào)，在同等強(qiáng)度下重量降低40%，具有強(qiáng)度重量比值最高、疲勞可靠性高、材料利用率高、裝配時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，在國內(nèi)外同類產(chǎn)品開發(fā)領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位；
[0022]2、本發(fā)明采用局部減薄技術(shù)達(dá)到工藝性合理；
[0023]3、本發(fā)明增加平衡軸機(jī)加空間，降低機(jī)加成本；
[0024]4、本發(fā)明盲孔變成通孔，帶導(dǎo)程槽，便于裝配，提高可靠性，降低了螺栓松動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。
【附圖說明】
[0025]圖1為現(xiàn)有平衡懸架支架的一種等軸測圖；
[0026]圖2為現(xiàn)有平衡懸架支架的另一種等軸測圖
[0027]圖3為本發(fā)明與車架及前后橋的連接形式示意圖。
[0028]圖4為本發(fā)明的等軸測圖。
[0029]圖5為本發(fā)明的支座剖視圖。
[0030]圖6為本發(fā)明的主視圖。
[0031]圖7為本發(fā)明的后視圖。
[0032]圖中:1、車架縱梁；2、平衡懸架支架；3、車架橫梁；4、第一作用桿；5、鋼板彈簧；6、上蓋；7、下蓋；8、第二作用桿；9、連接軸；10、凸臺(tái)；10—1、1號(hào)凸臺(tái)；10—2、2號(hào)凸臺(tái)；11、第一螺栓凸臺(tái)；12、第一凸臺(tái)；12—1、1號(hào)第一凸臺(tái)；12— 2、2號(hào)第一凸臺(tái)；12— 3、3號(hào)第一凸臺(tái)；12— 4、4號(hào)第一凸臺(tái)；13、支座；14、第一通孔螺紋孔；15、工藝孔；16、第一槽；17、第二通孔螺紋孔；18、第二槽；19、梯形截面；20、弧形槽；21、弧形后筋；22、過渡筋；23、第一內(nèi)部筋；24、第二內(nèi)部筋；25、支撐筋；26、支架外筋；27、筋；28、背面殼板；29、第一 U形槽；30、1號(hào)平板；31、2號(hào)平板；32、第二 U形槽；33、工藝槽；34、第二筋；35、凸臺(tái)I ;36、支座I O
【具體實(shí)施方式】
[0033]實(shí)施例1
[0034]本實(shí)施例為一種高屈服強(qiáng)度鑄態(tài)球鐵，其化學(xué)成分的重量百分比為，
[0035]C:3.5 %, S:0.005 %, P:0.01 %，Mn:0.24 %，S1:2.34 %, Cu:0.55%, ,Mg:0.03%，Re:0.03%，余量為 Fe。
[0036]將上述材料通過配料，電爐熔煉，孕育、球化過程，由金屬型鑄造制得。其生產(chǎn)方法為:
[0037]1、按照所給出的化學(xué)成分百分比，用球墨鑄鐵生鐵和各種所需合金配料；
[0038]2、把配好的料放入電爐熔煉；
[0039]3、把熔煉好的鐵水進(jìn)行孕育、球化，澆入實(shí)現(xiàn)制好的金屬型，成型冷卻，即得所需材質(zhì)的鑄件。
[0040]將上述鑄件進(jìn)行測量，結(jié)果如下:σ b = 847MPa，σ 0.2 = 565MPa，δ = 5.0%，布氏硬度HB = 245，鑄件基體為珠光體80%。
[0041]實(shí)施例2
[0042]本實(shí)施例為另一種高屈服強(qiáng)度鑄態(tài)球墨鑄鐵，其化學(xué)成分的重量百分比為，
[0043]C:3.83 %, S:0.008 %，P:0.023 %，Mn:0.42 %，S1:2.34 %, Cu:0.55%, ,Mg:0.03