Способ изготовления опоры для подвески переднего колеса автомобиля

 

Использование: в области автомобилестроения. Сущность изобретения: способ создания опоры для подвески переднего колеса автомобиля, включает в себя изготовление, при выполнении операций по пластическому формоизменению, из листового металла опорного рычага, приспособленного для крепления к подвеске и снабженного первой по существу плоской стенкой, в которой имеется первое отверстие, и пластины, способной поддерживать калибровочный инструмент дискового тормоза и снабженной второй плоской стенкой, в которой имеется второе отверстие, а также втулки, снабженной опорной поверхностью для подшипников поворотного кулака, при этом способе вторую стенку пластины вводят в контакт с первой стенкой рычага, при этом втулку вставляют в отверстия пластины и пластину, рычаг и втулку соединяют между собой лазерной сваркой. 7 з.п. ф-лы, 9 ил.

Настоящее изобретение относится к способу создания опоры для подвески передних колес автомобиля, содержащей гнездо для размещения подшипников поворотного кулака и пластину, способную поддерживать калибровочный инструмент дисковых тормозов.

Опору такого типа обычно изготавливают литьем, как правило, из чугуна в виде полуобработанной детали, которую затем подвергают чистовой обработке, в частности, для того, чтобы получить указанное гнездо для размещения подшипников. Пластину, поддерживающую калибровочный инструмент дискового тормоза, обычно крепят болтами к указанной полуобработанной детали.

Этот способ довольно сложен, требует многоэтапности процесса изготовления, а полученные таким образом опоры тяжелы и дорогостоящи.

При другом способе опору получают прикреплением к листоопорному рычагу, изготовленному из листового металла методом пластического формоизменения, и соответствующей пластины, способной поддерживать калибровочный инструмент дискового тормоза, которую также получают способом пластического формоизменения. К этому рычагу обычно болтами затем прикрепляют фланец наружного кольца подшипника качения особого типа. Внутреннее и наружное кольца этого подшипника снабжены фланцами, один из которых крепят к дисковому тормозу и ободу, а другой к указанному опорному рычагу. Полученные при таком способе опоры являются дорогостоящими, поскольку в них используют предназначенный для этой цели сложный подшипник.

При еще одном способе опорный рычаг, пластину для поддерживания калибровочного инструмента дискового тормоза и втулку для поддерживания подшипников поворотного кулачка изготавливают раздельно. Эти части затем дуговой сваркой соединяют вместе. Полученные при таком способе опоры не очень точно выполнены или выполнены не очень точных размеров ввиду значительной деформации, которую они претерпевают при дуговой сварке; действительно, при таком способе сварки соединяемые части, нагреваясь, деформируются и в них возникают ненормальные напряжения. Кроме того, опоры, изготавливаемые таким способом, обычно требуют проведения дополнительной механической обработки для получения требуемых форм и размеров.

Целью настоящего изобретения является создание способа изготовления опоры для подвески передних колес автомобиля, позволяющего устранить указанные выше недостатки и изготавливать опору, имеющую простую конструкцию и уменьшенные вес и размеры, причем форма и размеры ее будут строго соответствовать проектированным.

Эти цели достигаются способом создания опоры для подвески передних колес автомобиля, содержащей главным образом гнездо, способное поддерживать указанные подшипники поворотного кулака, и пластину, способную поддерживать калибровочный инструмент дискового тормоза; и этот способ характеризуется: выполнением операций по пластическому формоизменению, при которых формируют опорный рычаг из листового металла, приспособленный для крепления к указанной подвеске и снабженный первой плоской стенкой, в которой получают первое отверстие; выполнением операций по пластическому формоизменению, при которых получают пластину, способную поддерживать калибровочный инструмент дискового тормоза и снабженную второй плоской стенкой, в которой получают второе отверстие; формированием втулки, снабженной указанным гнездом для размещения подшипников указанного поворотного кулака, причем нарушая поверхность этой втулки имеет участок, внутренний диаметр которого такой же, как и упомянутых отверстий.

Указанную вторую стенку пластины вводят в контакт с указанной первой стенкой рычага, указанную втулку вставляют в указанные отверстия, и пластину, рычаг и втулку соединяют между собой лазерной сваркой.

В целях лучшего понимания предлагаемого способа ниже на примере дается описание основных приемов способа со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых: фиг. 1 показывает часть опоры, изготовленной по способу согласно изобретению, к которой прикреплен передний поворотный кулак автомобиля; фиг. 2 вертикальный разрез опоры, изготовленной по способу согласно изобретению; фиг. 3 7 разрезы устройств в сборе, полученных соединением вместе некоторых частей опоры на различных этапах осуществления способа согласно изобретению; фиг. 9 разрез опоры в другом исполнении, изготовленной по способу согласно настоящему изобретению, которая отличается от опоры, представленной на фиг. 2, формой пластины, служащей для поддерживания калибровочного инструмента дискового тормоза.

Предлагаемый способ используют для создания опоры для подвески переднего колеса (1) (фиг. 1) автомобиля. Как известно, опора такого типа главным образом содержит гнездо 2, способное поддерживать подшипники 3 поворотного кулака 4 колеса 1, и пластину 5, способную поддерживать калибровочный инструмент (не показан) дискового тормоза, диск 6 которого, прикрепленный к колесу 1, виден на фиг. 1.

Как ясно показано на фиг. 1, поворотный кулак 4 выполнен как одно целое со стаканом 7 сферической гомоцентрической муфты и шлицевым соединением соединен со втулкой 8, снабженной фланцем 9, к которому болтами крепят диск 6 и обод 6 а колеса 1.

Как видно на фиг. 2, показывающей вертикальный разрез опоры, созданной по предлагаемому способу, опора в сущности содержит опорный рычаг 13, верхний конец которого приспособлен для подсоединения к подвеске автомобиля, пластину 14, пластину 5, внутри которой получают вышеупомянутую опорную поверхность 2.

При таком способе рычаг 13 изготавливают из металлического листа при проведении операций по пластическому формоизменению. Он в сущности содержит первую плоскую стенку 16, в которой получают первое отверстие 17. Пластину 5 также изготавливают из металлического листа проведением операций по пластическому формоизменению, и она имеет вторую плоскую стенку 18, в которой получают отверстие 19.

Втулку 14 получают методом выдавливания или вырезания (или комбинацией этих способов) и она на своей наружной поверхности имеет участки, диаметр которых меньше диаметра отверстий 17 и 19, благодаря чему, по крайней мере, частично она может быть введена в них, как показано на фиг. 2.

Втулка 14, как показано на фиг. 3, вводится в отверстие 17 опорного рычага 13. Втулка предпочтительно снабжена кольцевым уступом 20, в который упирается плоская стенка 16. Затем втулку крепят к рычагу 13 посредством валикового сварного шва 21, выполняемого лазерным лучом 22.

Далее плоскую стенку 18 пластины 5 вводят в контакт с плоской стенкой 16 рычага 13, что показано на фиг. 4. При такой конфигурации отверстие 19 в пластине 5 соединяют с наружной поверхностью втулки 14. Для установки пластины в правильное положение относительно рычага ее приваривают к последнему в зонах сварки 23, имеющих малую площадь. Вышеуказанные зоны состоят из небольшого числа точечных швов, выполняемых сваркой выступами. Получаемые таким образом зоны 23 могут иметь такое расположение, которое схематически показано на фиг. 5, где пластина 5 и опорный рычаг 13 изображены при виде спереди.

Далее между наружной поверхностью втулки 14 и внутренней поверхностью отверстия 19 в пластине 5 выполняют еще один валиковый сварной шов 26, причем этот, второй, наплавленный валик создают лазерным лучом 27.

Пластину 5 крепят к опорному рычагу 13 также направленным валиком, который в варианте способа, показанном на фиг. 7, обозначен поз. 28. При этом варианте осуществления способа указанный валик образуют световым лучом 28 лазера, направляемым на по существу плоский участок стенки 16 пластины 5 с тем, чтобы еще больше вызывать местное сплавление лежащей под валиком части плоской поверхности 18. Таким образом могут быть получены, например, два наплавленных валика 28 (фиг. 8), располагаемых симметрично по отношению к осям отверстий 17 и 19.

По описанному выше способу таким образом получают опору, показанную на фиг. 2, в которой втулка 14 прикреплена к рычагу 13 наплавленным валиком 21, к пластине 5 наплавленным валиком 26, а пластина 5 прикреплена к опоре наплавленным валиком 28. Таким образом получают конструкцию очень высокого механического сопротивления, в которой различные компоненты (рычаг 13, пластина 5 и втулка 14) не подвергаются деформации или короблению при сварке лазерным лучом. Следовательно, форма и размеры опоры будут точно соответствовать запроектированным.

Предлагаемый способ может быть также применен и для получения опоры, показанной на фиг. 9, которая снабжена пластиной 5, имеющей несколько измененную конструкцию в сравнении с конструкцией на фиг. 2. Действительно, она значительно толще, чем пластина на предыдущей фигуре, и в основном содержит кольцевую часть 30, от которой отходят два рычага (не показаны), способные нести калибровочный инструмент дискового тормоза. Такая пластина может быть изготовлена из листового металла путем простой штамповочной операции или может создаваться любым другим известным способом. Для получения опоры, показанной на фиг. 9, в процессе изготовления выполняют все те же операции, которые выполняются и при изготовлении опоры на фиг. 2, за исключением операции, при которой создают наплавленный валик 23 (фиг. 4). Этот наплавленный валик, который, как указывалось выше, служит для крепления пластины 5 к опорному рычагу 13, в данном случае заменяется наплавленным валиком 31 (фиг. 9), который формируют между наружной кромкой 32 кольцевой части 30 пластины 5 и наружной поверхностью 33 опорного рычага 13. Наплавленный валик 31 создают дуговой сваркой. При выполнении наплавленного валика 31 в различных частях опоры не происходят какие-либо деформации ввиду характера расположения этого валика, который может быть либо непрерывным, либо, что предпочтительно, состоять из коротких секций.

В соответствии с предлагаемым способом выгодно, но не обязательно снабжать опорный рычаг 13 дополнительной плоской частью 34, располагаемой в сущности перпендикулярно к плоской части 18 с получением отверстия 35, в которое вставляют втулку 36, снабженную кольцевым выступом 37, способным опираться на указанную стенку.

По способу согласно изобретению втулку 36 хранят к опорному рычагу наплавленным валиком 38, создаваемым лазерным лучом 39.

Очевидно, что в приемы способа, описанного выше, могут быть внесены изменения, если они не выходят за рамки объема изобретения.

Формула изобретения

1. Способ изготовления опоры для подвески переднего колеса автомобиля, включающий изготовление пластических гибких из листового материала опорного рычага для крепления опоры к подвеске и пластины для дискового тормоза, а также изготовление втулки с опорной поверхностью для подшипников поворотного кулака колеса, последующую сборку рычага, пластины и втулки посредством сварки в узел, отличающийся тем, что рычаг выполняют с первой плоской стенкой, имеющей первое отверстие, пластину выполняют с второй плоской стенкой, имеющей второе отверстие, на поверхности втулки выполняют участок, наружный диаметр которого меньше диаметра указанных отверстий, затем в процессе сборки вводят в контакт плоские стенки рычага и пластины, вставляют втулку упомянутым участком в отверстия рычага и пластины, а взаимную сварку элементов узла производят лазерным инструментом.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что лазерной сваркой последовательно соединяют вначале втулку с опорным рычагом, затем втулку с пластиной и затем пластину с опорным рычагом.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что перед сваркой втулки с пластиной последнюю рельефной сваркой прихватывают к рычагу для фиксации их взаимного положения перед дальнейшей сваркой.

4. Способ по любому из пп. 1 3, отличающийся тем, что сварку втулки с рычагом производят в зоне между наружной поверхностью втулки и поверхностью отверстия рычага.

5. Способ по любому из пп. 1 4, отличающийся тем, что сварку втулки с пластиной производят в зоне между наружной поверхностью втулки и поверхностью отверстия пластины.

6. Способ по любому из пп. 1 5, отличающийся тем, что сварку пластины и рычага производят в зоне между плоскими стенками соответственно пластины и рычага на определенных участках этих стенок.

7. Способ по любому из пп. 1 6, отличающийся тем, что предварительную рельефную сварку пластины и рычага (их прихватку) производят в зоне между плоскими стенками.

8. Способ по любому из пп. 1 7, отличающийся тем, что втулку изготавливают с наружным кольцевым выступом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9