聚氨酯材质GM控制臂衬套结构设计

　　日常做底盘件逆向建模的时候，这类控制臂衬套是悬架系统里最容易被忽略但又直接影响行驶质感的零件，很多新手建模的时候只画个大概外形，忽略了安装边界和功能结构的匹配，最后装配的时候要么压装不到位，要么衬套的刚度特性完全不对。这款衬套采用聚氨酯作为主体弹性材质，相比传统橡胶衬套，聚氨酯的抗蠕变性能更好，在长期承受交变载荷的工况下不容易出现永久变形，适合对操控响应有要求的改装场景或者重载使用场景。从结构上看，衬套一端带一体式翻边凸缘，这个结构是压装时的轴向定位基准，安装时凸缘端面要完全贴合控制臂的安装座端面，保证衬套不会在控制臂的安装孔内出现轴向窜动，建模的时候要注意凸缘的外径要比安装孔大0.8-1.2mm，过盈量太小压装后容易松脱，

　　过盈量太大则会导致压装时聚氨酯主体被挤压变形，影响内孔的同轴度。衬套的主体是等直径的圆柱段，长度要和控制臂安装座的宽度匹配，压装后圆柱段完全嵌入安装孔内，两端不突出安装座的加工面，避免和相邻的摆臂、副车架部件发生运动干涉。衬套的另一端是内嵌的金属端盖，端盖中心开有同轴的安装通孔，这个孔是用来穿装固定螺栓的，金属端盖的作用是分散螺栓紧固时的压紧力，避免聚氨酯材质直接承受螺栓的轴向压力出现压溃，建模的时候要注意金属端盖和聚氨酯主体的结合面要做滚花或者凹槽结构，保证两者硫化或者压合后不会出现相对转动。内孔的尺寸公差要按照H7级精度控制，和固定螺栓的配合间隙控制在0.1-0.2mm，既保证安装时螺栓能顺利穿入，

　　又不会因为间隙过大导致衬套工作时出现异常的横向窜动。从应用场景来说，这类衬套主要用在车辆的前悬架下控制臂和副车架的连接位置，作用是过滤路面传递上来的高频振动，同时在车辆转向、过弯的时候承受控制臂传递的纵向、横向载荷，限制车轮的不必要位移，保证车轮定位参数的稳定。设计的时候还要考虑衬套的径向刚度和轴向刚度的匹配，聚氨酯的邵氏硬度选择要根据车型的整备质量调整，硬度太高会导致振动过滤效果差，车内NVH表现变差，硬度太低则会导致悬架响应滞后，过弯时侧倾变大。建模的时候要注意衬套外圆的圆柱度误差控制在0.05mm以内，保证压装时整个圆周面受力均匀，不会出现局部应力集中导致衬套早期开裂。另外翻边的根部要做R1.5的圆角过渡，

　　避免压装时应力集中在翻边和圆柱段的连接位置，长期受载出现断裂。很多人建模的时候会把金属端盖和聚氨酯主体做成完全齐平的端面，实际上实际产品里金属端盖会比聚氨酯端面凹进去0.3mm左右，避免压装时金属端盖直接和对面的安装支架硬接触，产生异响。