[發明專利]一種汽車連接桿球鉸結構的加工與熱時效工藝

有效

• 申請號: 201910826564.3
• 申請日: 2018-04-11
• 公開（公告）號: CN110396576B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 李永建
• 申請（專利權）人: 杭州富陽新遠新能源有限公司
• 主分類號: C21D1/26
• 分類號: C21D1/26;C21D1/28;C21D9/00;F16C11/06
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本發明涉及轉向球頭的制造工藝，尤其涉及一種汽車連接桿球頭部分的加工與熱時效工藝，其中，球頭部分的球鉸結構由內向外依次由球銷、球銷座、球銷套和底板組成，潤滑脂均勻涂覆于球銷與球銷座之間的球面摩擦副之間，并分別采用第一正火工藝、第二正火工藝、第三正火工藝、第一退火工藝和第二退火工藝，對上述球鉸結構進行熱時效處理，熱時效后得到的球鉸耐久試驗指標優異，相對于傳統的球鉸結構的加工與熱時效工藝，本發明的制造工藝可使球鉸產品性能穩定、使用壽命長，尤其是可以使汽車連接桿中球鉸的轉動/擺動力矩值長期穩定于一定范圍之內，大大延遲了在使用過程中球鉸的失效時間。

所屬技術領域

本發明涉及轉向球頭的制造工藝，尤其涉及一種汽車連接桿球頭部分的加工與熱時效工藝。

背景技術

球鉸是一種具有空間球面摩擦副的連接鉸，其主要包括有四個部件，分別為球銷、球座、球套和底板，通過一定的連接關系實現球鉸繞公共的球心相對轉動，限制它們三方向的相對移動。球鉸被普遍應用于部件的轉動結構，如汽車底盤下的連接桿、拉桿與擺臂等，通過在兩個桿件的連接端設置球鉸，通過球鉸結構球面副的轉動，實現該兩個桿件的相對轉動。

然而，現有的不管是連接桿、拉桿，還是擺臂，其球鉸結構均存在轉動/擺動力矩過低或過高的問題，由于用于汽車的連接桿等結構具有一定時間的耐久要求，并且其使用環境復雜，如高溫、低溫、涉水、干燥、腐蝕等環境，而球鉸結構的轉動/擺動力矩在上述復雜環境下會隨著使用期限的延長出現疲勞磨損，進而導致力矩丟失等不可逆的損壞，因而這也對球鉸結構及其制造工藝提出了更高的要求。同時，球鉸的耐久試驗即是一種模擬其在實際使用過程中的、具有真實溫度與濕度等條件的仿真測試方法，其試驗指標可作為驗證球鉸加工與熱時效工藝的重要參數。現有加工與熱時效工藝制得的汽車連接桿球鉸在耐久試驗中力矩衰退大、穩定性不高，同時其各項試驗指標均不盡人意，如一定載荷下的徑向位移與軸向位移過小等。

本發明提出一種汽車連接桿球鉸結構的加工與熱時效工藝解決如上問題。

發明內容

為解決現有技術中的上述缺陷，本發明公開一種汽車連接桿球鉸結構的加工與熱時效工藝，它是采用以下技術方案來實現的。

一種汽車連接桿球鉸結構的加工與熱時效工藝，其特征在于：球鉸結構主要由球銷、球銷座、球銷套、底板和潤滑脂組成，所述球銷套與汽車連接桿焊接連接為一體，所述球鉸的安裝結構由內向外依次為球銷、球銷座、球銷套和底板，其中，所述球銷為一端為圓球、另一端帶有外螺紋的短桿，所述球銷的圓球一端被由高分子材料制成的所述球銷座包覆，其配合面為間隙配合，所述球銷與球銷座在所述球銷的外球面、球銷座的內球面之間形成球面摩擦副，并且在該球面摩擦副上均勻涂覆有所述潤滑脂，在所述球銷被所述球銷座包覆之前，該潤滑脂即已均勻涂覆于所述球銷外球面上，而在所述球銷被球銷座包覆之后，所述潤滑脂才均勻分布于上述球銷與球銷座之間的球面摩擦副上；包覆有球銷的球銷座沿球銷座的中軸線方向被壓合至空心的柱狀球銷套中，被壓合后的球銷座與球銷套在徑向方向過盈配合；底板為具有一定厚度的圓形底板，所述底板的直徑小于所述柱狀球銷套的內徑，將所述底板平置于所述球銷座底部且使其位于所述柱狀球銷套的底面開口處，通過沿所述底板的圓周線旋鉚實現所述球銷套與所述底板的鉚接固定，此時，所述球銷座被所述球銷套和所述底板包覆固定，所述球銷可沿其軸線自由轉動與擺動；通過設定鉚接直線推進速度與推進行程，可使球鉸轉動力矩與擺動力矩達到預設力矩值。

上述球鉸結構的熱時效工藝如下：

1）設定球鉸的鉚接直線推進速度與推進行程，使球鉸在熱時效之前所測定的平均擺動力矩與平均轉動力矩均高出上述力矩要求值上限的至少15%-20%；