【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及车辆悬架横臂制造，特别是涉及一种钢铝复合材料车辆悬架横臂的制作方法。
技术介绍
1、车辆悬架横臂作为车辆结构中承载的一个重要部分，需要承受如加速或者制动过程中的纵向力以及转向过程中的横向力和垂向力。车辆悬架横臂是保证车辆具有良好的行驶平顺性、减震性、车身平稳性、操纵稳定性以及可靠的传递车身和车轮之间力和力矩的重要结构。传统的车辆悬架横臂通常采用锻造、铸造或机械加工的方式进行制造，材料为铝合金或钢。对于纯钢车辆悬架横臂，其具有良好的强度和刚度，能够承受高负荷和振动，不锈钢等特殊钢材也可以用于提高耐腐蚀性能，可以满足在性能上的需求。但是由于钢的密度较大，导致结构整体重量严重提高。因此，纯铝合金存在强度、刚度、抗冲击性能以及耐久性能方面较低的问题，采用纯钢结构会导致结构质量显著提升。对于铝合金车辆悬架横臂结构，能实现车辆的轻量化设计，但是在性能上存在一些限制。
2、为了解决上述问题，本专利技术提供一种钢铝复合材料车辆悬架横臂的制作方法，来解决铝合金车辆悬架横臂强度低、刚度低、抗冲击性能低的难题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种钢铝复合材料车辆悬架横臂的制作方法，通过电弧增材制造技术制造了车辆悬架横臂的钢骨架结构，之后进行了铝合金浇筑，从而不仅保证了铝合金车辆悬架横臂结构的轻量化的性能，还借助钢结构提高了强度、刚度、抗冲击性能以及耐久性能。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种钢铝复合材料车辆悬架横臂的制作
4、提取待制作车辆悬架横臂外表面几何特征；
5、制作车辆悬架横臂的实体模型，对所述车辆悬架横臂的实体模型使用固体各向同性材料惩罚模型进行拓扑优化，提取到所述车辆悬架横臂实体结构中主要承载区域，将其作为钢骨架结构作用区域；
6、采用电弧增材制造所述钢骨架结构；
7、按照所述车辆悬架横臂的实体模型，制造砂模，将所述钢骨架结构定位放置在砂模中的预设位置，开始铝合金浇筑，待铝合金完全冷却，将砂模拆卸得到钢铝复合材料车辆悬架横臂。
8、优选地，所述车辆悬架横臂外表面的几何特征包括车辆悬架横臂套筒的内径、外径以及中心轴和悬架横臂主体曲面。
9、优选地，所述钢骨架结构包括上弦、下弦以及腹筋结构。
10、优选地，所述钢骨架结构的制作方法如下：
11、采用电弧增材制造基板；
12、将机床移动至原点，首先提取腹筋结构中的90°无支撑杆坐标，根据坐标与原点的距离升序进行1至n编号，将机床移动至1号无支撑杆坐标，在所述基板上开始1号杆的沉积，依次按照编号完成第n个90度无支撑杆的沉积；
13、按照上述方法制造附近结构中其他角度无支撑杆；
14、按照上述方法制造所述上弦；
15、根据钢骨架结构下弦的几何模型，对基板进行线切割。
16、优选地，基板与焊丝均采用奥氏体不锈钢。
17、优选地，所述无支撑杆的直径设置为4mm至12mm，钢骨架的上弦和下弦与车辆悬架横臂的实体上下表面之间的间距设置为20mm至25mm。
18、本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
19、1.本专利技术通过电弧增材制造技术制造了车辆悬架横臂的钢骨架结构，之后进行了铝合金浇筑，从而不仅保证了铝合金车辆悬架横臂结构的轻量化的性能，还借助钢结构提高了强度、刚度、抗冲击性能以及耐久性能。
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1.一种钢铝复合材料车辆悬架横臂的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种钢铝复合材料车辆悬架横臂的制作方法，其特征在于，所述车辆悬架横臂外表面的几何特征包括车辆悬架横臂套筒的内径、外径以及中心轴和悬架横臂主体曲面。
3.根据权利要求1所述的一种钢铝复合材料车辆悬架横臂的制作方法，其特征在于，所述钢骨架结构包括上弦、下弦以及腹筋结构。
4.根据权利要求3所述的一种钢铝复合材料车辆悬架横臂的制作方法，其特征在于，所述钢骨架结构的制作方法如下：
5.根据权利要求4所述的一种钢铝复合材料车辆悬架横臂的制作方法，其特征在于，基板与焊丝均采用奥氏体不锈钢。
6.根据权利要求4所述的一种钢铝复合材料车辆悬架横臂的制作方法，其特征在于，所述无支撑杆的直径设置为4mm至12mm，钢骨架的上弦和下弦与车辆悬架横臂的实体上下表面之间的间距设置为20mm至25mm。
【技术特征摘要】
1.一种钢铝复合材料车辆悬架横臂的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种钢铝复合材料车辆悬架横臂的制作方法，其特征在于，所述车辆悬架横臂外表面的几何特征包括车辆悬架横臂套筒的内径、外径以及中心轴和悬架横臂主体曲面。
3.根据权利要求1所述的一种钢铝复合材料车辆悬架横臂的制作方法，其特征在于，所述钢骨架结构包括上弦、下弦以及腹筋结构。
4.根据权利要求3所...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘长猛，毛昊，许瀚文，吴同，凌雪，敬晨晨，谢嘉伟，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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