张浩
精诚工科汽车系统有限公司，河北 保定 071000
摘要：汽车行驶在不平道路上或在转弯行驶时，左右两侧车轮处在不同高度，车身会发生横向侧倾，为防止车身横向侧倾增加横向稳定杆。横向稳定杆是用弹簧钢制成的扭杆弹簧，杆身的中部，用套筒与车架铰接，杆的两端通过连接杆总成分别固定在左右悬挂的下托臂或减震器滑柱上。因稳定杆和托臂或减震器运动轨迹不同，故连接杆总成是一个重要的连接组件，因此本文对此结构设计及制造进行研究。
关键词：横向侧倾；横向稳定杆；扭杆弹簧；铰接；连接杆总成
1现状
1.1连接杆总成结构
由防尘套、卡簧、球销、衬套、连杆球销座、压盖等部件组成。
1.2制造工艺
机加工艺：球销座，原料→冷挤→车削；球销，原料→车削→探伤→滚丝→滚光；
焊接工艺：利用电阻焊设备将连杆与球销座焊接在一起；
装配工艺为：清洁球头→组装封口→连杆球销脖部位注脂→安装防尘套和卡簧→清除连接杆总成表面油脂。
1.3现存问题
a球销座须由原料冷挤成毛坯后再机加，工序多生产效率较低且成本较高；
b连接杆总成组装封口时，连杆球销与衬套组合体放置球销座中，球销座止口边翻卷压紧压盖，压盖压紧衬套，衬套微观形变抱紧球头从而产生力矩。由于球销座自身尺寸偏差，衬套变形大，导致总成两端力矩变差大或力矩超差，影响整车舒适性或报废；
c球销座止口边翻卷压紧压盖实现密封的方式，因压盖平面度低、球销座止口边翻卷不到位，导致密封早期失效，连接杆总成产品使用寿命降低；
d防尘套下唇口依靠卡簧箍紧至球销座卡槽中实现总成密封，卡簧装配过程中需扩大内孔，易产生永久变形，卡簧箍紧力降低，防尘套下唇口与球销座卡槽产生空隙，导致密封早期失效，连接杆总成产品使用寿命降低；
e连接杆总成装配时，连杆球销从球销座内孔穿出，连杆球销圆台平面积小，与稳定杆、摆臂等接触面积小，无法提供足够摩擦力，导致连接杆总成无法装配或拆卸；
f球销座卡槽部位上端面易与连杆接触，导致连接杆总成摆动范围狭小。
2新结构连杆总成
针对现结构连杆总成在制造和使用过程中存在的问题进行结构优化。
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球销座 衬套
2.1.1连接杆球销座焊接总成：由中间连杆与两个球销座焊接而成，是连接杆总成的主体，具有固定连杆球销和传递扭矩的作用。
a 球销座是外部为圆柱形。上端边缘外翻与衬套上端构成卡槽，卡紧防尘套下口实现密封功能。底部平面均布6个同等规格圆孔，内部是近似圆柱形空腔结构，与衬套配合确定球心位置。
b 连杆是两端成2×45°倒角的圆柱，此结构利于阻焊焊接，提高焊接强度。
2.1.2连杆球销：连接杆总成的主要零件之一，一端是球型体，中间具有锥度的脖颈、支撑角和凸台，另一端是螺纹结构，端末具有内六方孔。球销具有1个转动自由度和2个摆动自由度，球销杆一般为合金材料冷镦（冷挤）成型并热处理后经机加工形成。
2.1.3衬套：内部是球型空腔，内表面有储油槽结构的塑料材料，具有将球销包裹装入球销座中的，起到存储油脂，避免球销与球销座磨损的作用。外部结构是近似圆柱形、底部均布6个圆柱与球销座配合确定球心位置
2.1.4防尘套：上口为唇边结构与球销凸台下面贴合，下口被卡紧在球销座与衬套上端形成的卡槽中，中间为鼓肚形状的橡胶材料。具有密封作用，防止泥沙等异物进入球销总成内部。
2.1.5橡胶圈：具有弹性可将防尘套上唇口箍紧在连杆球销卡槽上，防止防尘套脱落并实现防尘套上端密封的作用。
2.2球销座冲压成型
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装配工艺为：连杆球销、衬套、防尘套组装→将衬套热铆至球销座→安装橡胶圈→清除连接杆总成表面油脂。
2.3.1组装，组装过程分为三个具体步骤：
a组装连杆球销、衬套，以衬套底部平面为定位基准固定衬套，在连杆球销球面和脖颈部位涂布润滑脂，用气缸工装顶紧连杆球销内六方端面将其球体部分压入衬套内腔（装配过程如 “组装连杆球销、衬套”工序所示）；
b组装防尘套，将防尘套从连杆球销内六方孔端装入，确保防尘套上口卡入连杆球销凸台下方的卡槽中，防尘套下口卡至衬套翻遍下侧（装配过程如 “组装防尘套”工序所示）；
c二次组装，固定连杆球销座焊接总成，将防尘套、连杆球销、衬套组合体中衬套的6个圆柱与连杆球销做焊接总成6个圆孔对正并穿出，并利用工装顶紧连杆球销内六方端，保证球销座底部平面与衬套底部平面贴合，同时确保防尘套下口完全卡进衬套外翻边与球销座外翻边形成的环形卡槽内（装配过程如“二次组装”工序所示）；
2.3.2热铆，热铆模具在保持一定温度下逐渐靠近球销座底部露出的衬套的6个圆柱，并在一定位置停滞几秒钟，使衬套的6个变形至设计形状，移开热铆模具（热铆过程如工序所示）；
2.3.3安装橡胶圈，将橡胶圈从连杆球销内六方孔端装入，确保卡至防尘套上口卡槽处（装配过程如工序中所示）；
2.3.4清除连接杆总成表面油脂，并转入包装工序。
3新结构连杆总成优点
新结构、新装配工艺相对于悬铆装配工艺，衬套底面与球销座底面贴合定位，球心位置具有批量生产的稳定性；衬套底部无开口/缝隙避免悬铆工艺产生的缝隙，导致总成进水引起失效问题；防尘套压装在球销座与衬套形成的卡槽内，避免卡簧装配过程产生永久变形，无法将防尘套箍紧至球销座上，导致总成进水引起失效问题；
防尘套上唇口加装橡胶圈（标准件），避免当连杆球销摆动到最大极限时防尘套上唇口与连杆球销凸台平面产生间隙，总成进水引起失效问题。
参考文献
[1]贾辉.汽车摆臂球销座接头失效问题分析与改进[J].轻型汽车技术.2018(03)