具体实施方式

下面对本发明进一步说明。

如图1、10、11所示，本发明公开的汽车前下控制臂，包括第一主体部1和第二主体部2，所述第一主体部1和第二主体部2均为管成型件，所述第一主体部1包括用于连接球销的第一连接端和设置有第一衬套3的第二连接端；

所述第一主体部1为扁平的弯曲结构，所述第一主体部1沿周向依次包含第一表面、第二表面、第三表面和第四表面，所述第一表面与第三表面相对，所述第二表面与第四表面相对，所述第一表面和第三表面的宽度均大于第二表面和第四表面的宽度，所述第二表面位于弯曲结构的外侧，所述第四表面位于弯曲结构的内侧；

所述第二主体部2的外端设置有第二衬套4，所述第二主体部2的内端与第一主体部1的中部连接段106相焊接，且第二主体部2的内端连接于第一主体部1的第二表面。

第一主体部1为弯曲的管成型件，如图1所示，图中纸面正面的即为第一表面，纸面背面为第三表面，右侧为第二表面，左侧为第四表面。本申请的前下控制臂的整体安装硬点与现有的前下控制臂基本保持一致，保证车辆正确装配，和前轮定位参数。其第一主体部1整体朝向第四表面方向弯曲，第二主体部2连接于第二表面，即弯曲的第二主体部2连接于弯曲点的外侧。整体而言，除了主体部分与衬套之间的焊接外，仅有第一主体部1和第二主体部2之间的环向焊缝，因而可以大幅降低焊缝的长度。

现有的两半冲压件扣合形式的前下控制臂，可以在两半冲压件上分别设置加强筋等结构，然后再进行扣合焊接，但是管成型件则难以焊接加强结构，因而只能通过其自身的截面形状改变保证其强度到达要求，并且，由于第一主体部1和第二主体部2分别是由一个管件加工而成，这就使得第一主体部1和第二主体部2分各个节段上的材料分布是基本相同的，无法如背景技术中所述的实心结构或者两半扣合结构一样，可以根据该节段的受力调整该节段的尺寸和用料量。在实际设计和加工中需要保证最大减薄率小于材料的延展率，为了更好地成型加工，保证材料的利用，所述第一主体部1和各个节段的周长差异小于10％。为此，本申请对前下控制臂的各个节段进行了如下设计。

如图2和3所示，在本申请的优选实施例中，所述第一主体部1的第一连接端设置有球销连接区107，所述球销连接区107内第一表面和第二表面所对应的管壁相贴合，所述第一连接端的两侧为空心凸起结构108，所述空心凸起结构108包绕于球销连接区107边沿，所述球销连接区107内设置有贯穿第一表面和第二表面的连接孔。球销连接区107的对应的管壁相贴合，可以保证螺栓力矩完全作用于球销，避免打紧螺栓时克服间隙导致扭力衰减。第一连接端的两侧的空心凸起结构108包绕于球销连接区107边沿，一方面可以避免两侧超出材料的延展率而造成开裂，另一方面空心凸起结构108包绕于球销连接区107边沿可以为球销连接区107提供更高的结构强度，第一连接端的受力性能。

在此基础上，如图2和3所示，所述第一连接端从外到内包含有第一节段101和第二节段102；所述第一节段101的第一表面为凸面结构，所述第一节段101的第二表面为凹面结构，所述第二节段102的第一表面和第二表面均为凹面结构，所述第二节段102的连接区从外至内逐渐缩小。如图1所示，由于第一节段101通常沿沿宽度方向设置有两个连接孔，而第二节段102仅中部设置有一个连接孔，为了方便安装，将第一节段101两侧的空心凸起结构108加工在第二表面一侧，从而使得第一表面形成凸面结构，第二表面形成凹面结构，而第二节段102的连接区从外至内逐渐缩小，逐渐过渡为方管结构，为了降低材料的变形率，以便于成型和达到良好的效果，第二节段102的第一表面和第二表面均为凹面结构，如此可以使第二节段102的两面管壁分别分担部分变形量。

如图4所示，所述第一主体部1的第一连接端与中部连接段106之间为第三节段103，为保证其受力性能，所述第三节段103为方管结构。方管结构相较于常规的圆管结构具有更强的抗弯性能。

如图1和图5所示，第一主体部1的中部连接段106是第一主体部1和第二主体部2相连接的节段，此处是应力集中区域，为了使更好地分散和传递此处的应力，第一表面和第二表面分别设置有相对应的腰型凹槽109，所述腰型凹槽109的长度方向沿第一主体部1的长度方向设置。请注意此处的腰型凹槽109并非是通孔结构，而是由管壁成型的封闭槽体结构。尽量使第一表面和第二表面的腰型凹槽109的槽底接近，但是管壁之间不能相互接触，需要保持一定的间隙，防止产生摩擦。设计和加工时，一定要注意腰型凹槽109不能出现材料撕裂，否则会影响腰型凹槽109的受力性能。如图5所示，虽然采用了第一表面和第二表面设置对称的腰型凹槽109的方式，但是腰型凹槽109的槽底和第三节段103的第二表面(即弯曲外侧)仍然是整个第一主体部1减薄率最大的地方，通常只要保证两处的减薄率达到要求即可保证整体的减薄率达到要求。

如图1所示，所述第一主体部1的中部连接段106与第二连接端之间具有较长的长度，且大体为直段，为了保证防止其发生变形，在所述第一主体部1的中部连接段106与第二连接端之间的第一表面设置有条形凹槽110，所述条形凹槽110沿第一主体部1的长度方向设置。一般而言，条形凹槽110只需要在第一表面设置即可达到要求，条形凹槽110的深度相较于腰型凹槽109要浅得多，其可以代替加强筋起到加强效果。

如图6和7所示，所述第一主体部1的中部连接段106与第二连接端之间依次具有第四节段104和第五节段105，所述第四节段104与中部连接段106相邻，第一主体部1的中部连接段106因为与第二主体部2相连，因而两者的连接处是受力最为集中的地方，而且由于通常情况下，第二主体部2是偏向第四节段104方向设置的，因此，第四节段104也会带来较大的应力，本申请中除了将所述条形凹槽110从第四节段104延伸至第五节段105外，还在所述第四节段104的第一表面与第二表面之间设置有侧部凹槽面111，所述侧部凹槽面111为月牙形状。月牙形状的侧部凹槽面111可以很好地对抗第二主体部2带来的朝向外侧的应力，防止该处出现变形问题。

为了保证第一主体部1与第一衬套3的连接，所述第一主体部1的第二连接端具有贯穿第一表面和第二表面的弧形凹槽，所述第一衬套3焊接于弧形凹槽内。第二连接端通常具有相对较宽的尺寸，保证弧形凹槽的形成和宽度方向的受力，因为一般而言，第二连接端及与其相邻的第五节段105的宽度是要大于第三节段103的。

上面主要介绍的是第一主体部1的结构情况，下面介绍第二主体部2的结构形状。如图1、8、9所示，第二主体部2的长度要短得多，主要需要保证内外两端的连接处的强度，尤其是内端的连接强度，这是整个控制臂应力最为集中的地方，为此，在本申请的优选实施例中，所述第二主体部2的内端沿第一主体部1长度方向的尺寸大于沿第一主体部1厚度方向的尺寸。从而可以答复提高第一主体部1和第二主体部2之间的焊缝的长度，保证连接的的稳定性，同时满足抗弯、抗扭性能。而在另一端则采用第一主体部1的第二连接端类似的结构，保证其与第二衬套4的连接强度。

参照图1所示的实施例进行设计加工后，对其减薄率进行分析，如图24所示，该实施例中最大减薄率15％，而选取材料延伸率22％满足成型要求。如图12-23所示，分别对垂跳、制动、启动、倒车、右转向、左转向、前进过坎、倒车过坎、垂向冲击、纵向冲击、左轮侧向冲击、右轮侧向冲击进行了实验，结果表明最大应力为340MPa,小于所选材料的屈服极限，满足设计要求。