汽车球头

汽车球头销是什么

球头销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。球头销的主要功能是实现车轮上下跳动和转向运动。

汽车球头销材料

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。

防尘罩的密封性对球头销的磨损及疲劳寿命影响很大。其材料多选用耐高温、耐油、耐老化的聚氨酯或氯丁橡胶。另外，在设计上应考虑其运动时的变形情况，以免变形后灰尘从配合面进入球头销。同时，防尘罩与相关件的配合精度，也对密封性和使用寿命有很大影响。

汽车球头销结构

球头销的结构主要有两种：一是球形销与整体式球座组合式，另一种是半球状球销与球形构件组合式。以前多采用螺旋弹簧进行预压和补偿磨损的结构，现在则广泛采用具有弹性和润滑作用的合成树脂球座，既降低了成本，又提高了操纵稳定性。此外，防尘罩的材料及形状、油脂的种类等均有很大改进，取消了滑脂嘴，实现了免维修的结构。

球头销主要由端盖、球销、球座及防尘罩等构成。

汽车球头销加工工艺

球头销是汽车、拖拉机上的重要连接零件，物理、力学性能都有较高要求。过去该零件主要采用切削加工，材料的强度、硬度都得不到保证，实际使用中经常发生零件损伤而需要不断更换的现象。目前已普遍采用冷成形方法，即镦挤成形加工球头销，但工艺设计主要还是凭经验，加工道次的分配、模具结构设计都还存在不合理的现象，需要深入研究。

以汽车用球头销为例，材料20Cr，结合精密冷锻成形工艺，分析了该零件的结构特点，完成了三道次镦挤成形工艺的设计。同时，借助有限元模拟手段，分析了该球头销镦挤工艺的成形过程。模拟结果表明，镦挤工艺方案设计合理，能保证该零件的成形质量。

球头销零件为轴对称的回转体，主要由杆部和球头两部分组成。在结构特征上，主要包含四个重要的特征，依次是：Φ9.10mm的底端杆部；Φ15.0mm的中间杆部，且与底端杆部连接处为直角过渡；中间杆部一段长为6mm的六边形台阶；杆部顶端，带有2mm凸缘的球头部分。

由传统经验可知，Φ9.10mm的杆部可采用正挤压一次成形；下端杆部与中间杆部的直角过渡，若对其一次成形，则会造成变形和应力分布的不均匀，易产生裂纹。因此，在对该部分设计时，最好先将直角端面部位设计成锥形过渡，圆杆与六边形的衔接处采用平滑圆弧连接，分成多道次成形出直角过渡部分；对于中间杆部的六边形台阶，宜放在成形的最后一个道次加工。这是因为，若最初就加工出来，则也需要对后面道次的模具加工出相应的六边形台阶，这显然增加了模具制造上的工时和难度；另外，球头销的头部变形量大，不宜一道次成形，最好是能采用预成形加终成形两道次来完成。