CN102303070B - 一种汽车转向传动机构用轴套的加工方法及模具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种汽车转向传动机构轴套的加工方法，其采用材质为E235+N的无缝钢管作为母体，使用由凸模和凹模构成的翻边模具，每端采用三次翻边制成，其中第一次翻边角度为30～45°，第二次翻边角度为45～70°，第三次翻边角度为70～93°，第一端翻边时，凸模的下降速度控制在50～100mm/min；第二端翻边时，凸模的下降速度控制在150～200mm/min；每次翻边时，通过凸模上的润滑油孔向母体与凹模之间注入润滑油，同时通过凸模上的冷却空气孔向母体与凹模之间注入压缩空气，以冷却母体；在一端翻边完成后，进行另一端的翻边。本发明具有如下技术效果：1.即在内角90度处不会产生增厚现象；2.在法兰边外圆处，不会产生减薄现象，并有效避免细裂纹和材料的褶皱现象。本发明还公开了该方法所使用的模具。

Description

一种汽车转向传动机构用轴套的加工方法及模具
技术领域
本发明涉及一种汽车转向传动机构轴套的加工方法及模具。
背景技术
转向传动机构的功用是将转向器输出的力和运动传到转向桥两侧的转向节，使两侧转向轮偏转，且使二转向轮偏转角按一定关系变化，以保证汽车转向时车轮与底面的相对滑动尽可能小。
为了保证行驶安全，组成转向系的各零件应有足够的强度。而轴套是其中一关键零件。目前轴套的加工方法其翻边外圆处存在细裂纹，并且存在壁厚减薄或增厚现象，外圆圆度和端面平面度较难控制，加工中废品率较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一在于针对现有轴套的加工方法所存在的缺陷而提供一种汽车转向传动机构轴套的加工方法，采用该加工方法加工的轴套翻边外圆处无细裂纹，壁厚减薄和增厚量控制在10％以内，外圆圆度控制在0.10mm之内，端面平面度在0.1mm之内。
本发明所要解决的技术问题之二在于提供实现上述方案的模具。
本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：
一种汽车转向传动机构轴套的加工方法，其采用材质为E235+N的无缝钢管作为母体，使用由凸模和凹模构成的翻边模具，每端采用三次翻边制成，其中第一次翻边角度为30～45°，第二次翻边角度为45～70°，第三次翻边角度为70～93°，第一端翻边时，凸模的下降速度控制在50～100mm/min；第二端翻边时，凸模的下降速度控制在150～200mm/min；每次翻边时，通过凸模上的润滑油孔向母体与凹模之间注入润滑油，同时向凸模上的冷却空气孔向向母体与凹模之间注入压缩空气，以冷却母体；在一端翻边完成后，进行另一端的翻边。
一种汽车转向传动机构轴套的加工方法所使用的模具，包括凸模和凹模，所述凸模包括与凹模配套使用、对应于三次翻边的第一凸模、第二凸模、第三凸模，每一凸模均包括导引端和翻边段，其中第一凸模的翻边段与凸模轴线之间的夹角为30～45°，第二凸模的翻边段与凸模轴线之间的夹角为45～70°，第三凸模的翻边段与凸模轴线之间的夹角为70～93°；所述凹模的中心设置有模腔，并在所述凹模的模体上设置有径向的且贯穿模腔与外界的润滑油孔和冷却空气孔。
由于采用了如上的技术方案，本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：
1.即在内角90度处不会产生增厚现象；
2.在法兰边外圆处，不会产生减薄现象；
3.法兰边外圆处，有效避免细裂纹和材料的褶皱现象；
4.法兰边外圆端面平面度在0.05mm内；
5.法兰边端面与钢管本体垂直度在0.1mm之内。
附图说明
图1为本发明轴套加工前母体的结构示意图。
图2为本发明轴套加工成型后的示意图。
图3为本发明轴套一端第一次翻边母体与模具的状态示意图。
图4为本发明轴套一端第二次翻边母体与模具的状态示意图。
图5为本发明轴套一端第三次翻边母体与模具的状态示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效，易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
参见图2，汽车转向传动机构轴套100为一两端带法兰边110、120的筒状零件，其内径为Φ38_0.2mm，法兰边110、120的外圆外径为Φ53+1.5mm，法兰边110、120与外筒壁之间成90°夹角，整个筒壁的壁厚为2.5±0.2mm，法兰边110、120与内筒壁之间采用R3.5±0.3mm过渡，整个汽车转向传动机构轴套100的高度为40_0.2mm。
为此，该汽车转向传动机构轴套100采用如图1所示的材质为E235+N的无缝钢管作为母体300，该无缝钢管的材质见表1：
表1
该无缝钢管的内径d为Φ38_0.2mm，壁厚H为2.5±0.2mm，长度L为48.1mm±0.1mm。
该汽车转向传动机构轴套100采用图1所示的无缝钢管作为母体300，每一法兰边110或120均使用三步挤压成型工艺，每一步挤压成型工艺采用的挤压模具分为凹模210和凸模，三步挤压成型的凸模有所区别，凹模210的结构相同，为一筒型结构，其中心开设有模腔211，并在模体上设置有径向的润滑油孔212和冷却空气孔213，在挤压成型过程中，通过润滑油孔212向母体300与凹模之间注入润滑油，同时通过凸模上的冷却空气孔213向母体300与凹模之间注入压缩空气，以冷却母体300。加润滑油的目的是为了减少钢管与模具的摩擦力，避免钢管内外壁拉伤；吹压缩空气的目的是为了快速冷却模具和钢管摩擦产生的热量，也是为了保证钢管本体由于受热，而产生力学性能降低而加大挤压变形。
下面结合附图3至8具体描述挤压工艺步骤：
第一步：参见图3，将母体300放入凹模210的模腔211中，凸模220a具有导引段221a和翻边段222a，翻边段222a与凸模220a轴线之间的夹角为30～45°，使法兰边110a成30～45°演变。凸模压下速度较慢，控制在50-100mm/min；
第二步：参见图4，凸模220b具有导引段221b和翻边段222b，翻边段222b与凸模220b轴线之间的夹角为45～70°，使法兰边110b成45～70°演变。凸模压下速度较慢，控制在50-100mm/min；
第三步：参见图5，凸模220c具有导引段221c和翻边段222c，翻边段222c与凸模220c轴线之间的夹角为70～93°，使法兰边110c成70～93°演变。凸模压下速度较慢，控制在50-100mm/min；
通过第一至第三步挤压，最后使法兰边110与外筒壁之间成90°夹角，法兰边110与内筒壁之间采用R3.5±0.3mm过渡。
将一端翻有法兰边110的工件掉头，放入凹模210的模腔211中，对另一端的法兰边120成型，具体步骤如下：
第四步：参靠第一步，凸模220a具有导引段221a和翻边段222a，翻边段222a与凸模220a轴线之间的夹角为30～45°，使法兰边120成30～45°演变。凸模压下速度较块，控制在150-200mm/min；
第五步：参考第二步，凸模220b具有导引段221b和翻边段222b，翻边段222b与凸模220b轴线之间的夹角为45～70°，使法兰边120成45～70°演变。凸模压下速度较快，控制在150-100mm/min；
第六步：参考第三步，凸模220c具有导引段221c和翻边段222c，翻边段222c与凸模220c轴线之间的夹角为70～93°，使法兰边120成70～93°演变。凸模压下速度较快，控制在150-200mm/min；
通过第四至第六步挤压，最后使法兰边120与外筒壁之间成90°夹角，法兰边120与内筒壁之间采用R3.5±0.3mm过渡。
本发明法兰边120的挤压成型过程中，凸模压下速度较快，控制在150-200mm/min的目的是为了防止已成型的法兰边110少受外力变形。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种汽车转向传动机构轴套的加工方法，其特征在于，采用材质为E235+N的无缝钢管作为母体，使用由凸模和凹模构成的翻边模具，每端采用三次翻边制成，其中第一次翻边角度为30～45°，第二次翻边角度为45～70°，第三次翻边角度为70～93°，第一端翻边时，凸模的下降速度控制在50～100mm/min；第二端翻边时，凸模的下降速度控制在150～200mm/min；每次翻边时，通过凹模上的润滑油孔向母体与凹模之间注入润滑油，同时通过凹模上的冷却空气孔向母体与凹模之间注入压缩空气，以冷却母体；在一端翻边完成后，进行另一端的翻边。
2.一种如权利要求1所述的汽车转向传动机构轴套的加工方法所使用的模具，包括凸模和凹模，其特征在于，所述凸模包括与凹模配套使用、对应于三次翻边的第一凸模、第二凸模、第三凸模，每一凸模均包括导引段和翻边段，其中第一凸模的翻边段与第一凸模轴线之间的夹角为30～45°，第二凸模的翻边段与第二凸模轴线之间的夹角为45～70°，第三凸模的翻边段与第三凸模轴线之间的夹角为70～93°；所述凹模的中心设置有模腔，并在所述凹模的模体上设置有径向的且贯穿模腔与外界的润滑油孔和冷却空气孔。
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