[发明专利]一种带补偿结构的球头总成及其制作工装和装配方法

说明书

本发明提供一种带补偿结构的球头总成，包括球壳，球壳上成型有顶部敞口的安装腔；球座安装在所述安装腔上端，球座为环形，所述球座与所述安装腔之间形成球形腔体；球头销包括球体及销杆；球壳的敞口端径向向内折弯形成压边，所述压边下底面与所述球座上端面之间形成安装部，安装部内由上而下依次设有封板、补偿垫圈、及弹性部件。本发明种带补偿结构的球头总成，增设补偿垫圈，通过补偿垫圈的变形来补偿其他配件产生的累积误差，保证碟形弹簧的压缩量一致，实现产品扭矩的稳定性，大大提高了产品质量可靠性和使用可靠性，并提高使用安全性。

技术领域

本发明涉及一种汽车球头，特别涉及一种带补偿结构的球头总成及其制作工装和装配方法。

背景技术

球头总成在独立悬架系统中被广泛采用，控制臂或推力杆常通过位于端部的球头销与其它部件相连。球头总成的主要功能是实现车轮上下跳动和转向运动。其主要由端盖、球销、球座及防尘罩等构成，端盖多采用钢板冲压件，其材料以碳素钢为主，有的也采用铝合金或球墨铸铁。对球销面的加工精度要求较高，多采用淬透性良好的合金钢，与金属球做配合的球销表面需采用高频淬火等表面硬化处理，以提高耐磨性。现在多采用球销与非金属球座配合，因此只需对球销采取调质处理。对球销直径的选择应根据拉伸强度、耐久性等因素综合考虑。球座的材料采用表面硬化钢，粉末冶金、尼龙、聚缩醛树脂、聚氨酯及聚酯弹性体。由于球座的材料及形状对磨损及疲劳寿命有较大影响，故在材料中浸入二硫化钼或油，以提高耐磨性。也可在球座上增设加强筋或采用复合材料。

传统工艺中，使用封板5'直接压配碟形弹簧4'，通过碟形弹簧的弹力使球销产生扭矩，参阅图1和图2。然而在实际生产过程中，由于球座、球壳和球销的相关尺寸都有加工误差存在，3个配件的累积误差容易使产品的扭矩很不稳定，从而降低了产品质量可靠性和使用可靠性，在使用过程中存在一定的安全隐患。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种通过补偿垫圈消除累计误差并使产品扭矩稳定的带补偿结构的球头总成及其制作工装和装配方法。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种带补偿结构的球头总成，其包括：

球壳1，所述球壳上成型有顶部敞口的安装腔；

球座3，安装在所述安装腔上端，所述球座为环形，所述球座与所述安装腔之间形成球形腔体；

球头销，所述球头销包括可转动地安装在所述球形腔体内的球体2、及固定在所述球体侧壁且延伸至所述球形腔体外的销杆；

所述球壳的敞口端径向向内折弯形成压边101，所述压边下底面与所述球座上端面之间形成安装部，所述安装部内由上而下依次设有用于上端定位的封板6、用于使所述封板下端面与所述球座上端面形成预设间隙的补偿垫圈5、及使所述球座有向下的运动趋势并使所述球体产生转动阻尼的弹性部件4。

进一步的，所述球壳的敞口端内壁设有第一台阶面102，所述封板贴合在所述第一台阶面上，所述球壳的敞口端径向向内折弯形成能压住所述封板并使其固定的压边。

进一步的，所述弹性部件为碟形弹簧。

进一步的，所述补偿垫圈由冲压后产生塑性变形的金属制成。

进一步的，所述球座的上端外缘开设有环形槽，所述环形槽径向向外延伸至所述球座侧壁，所述弹性部件及所述补偿垫圈安装在所述环形槽内。

进一步的，所述补偿垫圈包括横截面为矩形的环形体5，所述环形体5的上端面周向均布有至少三个凸台501。

进一步的，所述凸台的横截面为梯形。