[發(fā)明專利]用于車輛的叉臂及其加工方法

有效

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• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN103692874A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜立嫚;熊宇迪;丁建;張幽彤;秦廷海;張建楠;吳迪
• 申請（專利權(quán)）人: 北京漢能創(chuàng)昱科技有限公司
• 主分類號(hào): B60G7/00
• 分類號(hào): B60G7/00
• 代理公司: 北京康盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11331
• 代理人: 張良

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車零件領(lǐng)域，具體地說，涉及一種用于車輛的叉臂及其加工方法。

背景技術(shù)

叉臂是汽車懸架系統(tǒng)中的主要零件之一。由叉臂、彈簧及減震器組成的懸架系統(tǒng)是車輪與車身連接的唯一橋梁，車身受到的所有重力以及其他外力都是由懸架系統(tǒng)來承擔(dān)，并最終傳遞給車輪和地面。與此相反，汽車在地面受到的所有阻力以及其它的作用力也都是通過懸架系統(tǒng)傳遞給車身的。由此可知，車身與地面的所有相互作用力都是通過叉臂來實(shí)現(xiàn)的，叉臂是汽車的主要承載結(jié)構(gòu)。通常車輛的懸架系統(tǒng)采用雙叉臂的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)通過上下兩個(gè)叉臂的相互作用，使車輛受到的大部分的力都由彈簧和減震器來承擔(dān)，從而減緩由于地面沖擊對車輛造成的震動(dòng)，使汽車穩(wěn)定行駛，給駕駛者以及乘客帶來舒適的享受。在汽車行駛狀態(tài)下，它承受著多變的沖擊載荷，是汽車上的關(guān)鍵零部件之一，具有很高的強(qiáng)度要求。因此，人們對叉臂進(jìn)行了大量的研究，便形成了當(dāng)今社會(huì)上汽車中形形色色的叉臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不斷提升汽車的性能。

但是，現(xiàn)有叉臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是針對普通汽車而進(jìn)行的，大多數(shù)都具有質(zhì)量大、強(qiáng)度相對過高以及不適應(yīng)于單件小批量快速生產(chǎn)的特點(diǎn)。從具體結(jié)構(gòu)上來說，現(xiàn)有的叉臂大多是采用鋼材鍛造而成的實(shí)心零件，以小型汽車下叉臂為例，其具體結(jié)構(gòu)主要分為：叉臂骨架、車架連接孔、轉(zhuǎn)向節(jié)連接孔、減震器連接孔等幾個(gè)部分。叉臂骨架結(jié)構(gòu)是整個(gè)叉臂的關(guān)鍵部分，它為整個(gè)叉臂的其它部分提供了一個(gè)基體，其它部分都附屬在叉臂骨架結(jié)構(gòu)之上；車架連接孔通過銷將叉臂與車架相連，將叉臂受到的力直接傳遞給車架，實(shí)現(xiàn)了車輛行駛系與車輛底盤的可靠連接。轉(zhuǎn)向節(jié)連接孔用于安裝車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向主銷，使主銷內(nèi)傾，從而在車輛行駛的過程中將汽車的重力以及行駛阻力轉(zhuǎn)化為汽車轉(zhuǎn)向的自動(dòng)回正力，使得汽車在行駛過程中行駛方向有偏移的情況下總有一個(gè)力來使得汽車的行駛方向趨向于車輛行駛的正前方，提高車輛的行駛穩(wěn)定性。減震器連接孔將減震器以及套在減震器外面的彈簧與叉臂連接起來，減震器的另一端與車架相連。在車輛受到?jīng)_擊的情況下使得減震器和彈簧在叉臂和車架之間不斷的震動(dòng)，從而減緩車身的震動(dòng)。總體來說，現(xiàn)有的這些汽車用的叉臂，采用實(shí)芯鋼材制造而成，重量驚人、強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過了重量只有兩百公斤左右賽車的需求，強(qiáng)度過剩、尺寸很難滿足一般賽車的使用要求而且加工工藝過程比較復(fù)雜、加工周期相當(dāng)?shù)拈L，只適用于汽車領(lǐng)域這樣的大批量生產(chǎn)方式，不適用于使用在現(xiàn)在日益繁盛的賽車領(lǐng)域當(dāng)中來。因此，需要設(shè)計(jì)出一種強(qiáng)度滿足賽車要求、重量輕、尺寸合理并且加工工藝簡單、加工方便、使用簡單的輕量化賽車叉臂。

現(xiàn)在的車輛制造中，叉臂是重要部件之一，不但要使車輛具有足夠的強(qiáng)度以及持久性還需要車輛能夠在復(fù)雜路況下能夠承受多變的沖擊載荷并穩(wěn)定運(yùn)行、具有良好的駕駛性能，還需要提供減震器的固定裝置。

目前的叉臂，多為鍛造毛坯經(jīng)過模壓成型等后續(xù)加工而成，零件結(jié)構(gòu)及加工工藝復(fù)雜、質(zhì)量重、成本高，并且相對賽車來說，叉臂強(qiáng)度過剩、制造周期長。因此，需要對叉臂進(jìn)行輕量化、通用性及高強(qiáng)度的設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的叉臂多采用模壓成型，加工方法復(fù)雜、制造周期長。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種用于車輛的叉臂的加工方法，包括：對第一板材的表面銑削得到形成V型結(jié)構(gòu)的兩根叉臂骨架；在所述兩根叉臂骨架的V型結(jié)構(gòu)開口向外延伸的端面頂部鉆削得到兩個(gè)車架連接孔；在所述兩根叉臂骨架的V型結(jié)構(gòu)的交接部位的連接端的端面頂部鉆削得到轉(zhuǎn)向節(jié)連接孔；對所述轉(zhuǎn)向節(jié)連接孔和所述車架連接孔攻絲得到具有內(nèi)螺紋的所述轉(zhuǎn)向節(jié)連接孔和所述車架連接孔，完成叉臂的加工；所述車架連接孔用于連接所述叉臂和車架，所述轉(zhuǎn)向節(jié)連接孔用于連接所述叉臂和轉(zhuǎn)向節(jié)。

進(jìn)一步，所述銑削過程包括：采用機(jī)床卡具夾緊所述第一板材，依序初銑、精銑所述第一板材得到形成V型結(jié)構(gòu)的兩根叉臂骨架的各自的兩外表面；依序初銑、半精銑和精銑所述形成V型結(jié)構(gòu)的兩根叉臂骨架的內(nèi)側(cè)面和與所述內(nèi)側(cè)面相對的外側(cè)面。

進(jìn)一步：初銑和精銑得到形成V型結(jié)構(gòu)的兩根叉臂骨架的各自的兩外表面的方法均為端銑，所述端銑的初銑轉(zhuǎn)速為400r/min，所述端銑的精銑轉(zhuǎn)速為1000r/min；初銑、半精銑和精銑所述形成V型結(jié)構(gòu)的兩根叉臂骨架的內(nèi)側(cè)面和與所述內(nèi)側(cè)面相對的外側(cè)面的方法均為逆銑，所述逆銑的初銑轉(zhuǎn)速均為600r/min，所述逆銑的半精銑轉(zhuǎn)速和精銑轉(zhuǎn)速均為1000r/min。