CN104088976B - 用于电子驻车制动系统的丝杆及其加工成型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电子驻车制动系统的丝杆及其加工成型方法。杆体包含螺纹端和花键端，两者之间设有一个法兰，法兰朝向螺纹端一侧的平面上设有一个用于与螺母限位槽匹配的凸台，其特征在于所述法兰朝向花键端的平面上设有一个位置和尺寸与凸台对应的凹槽。凸台成型，首先在法兰朝向螺纹端一侧平面上固定设置一个包含凸台外形预设槽的凹模，然后利用压力机挤压法兰朝向花键端的另一侧平面，并利用压力机的冲头挤压凹模的预设槽处，使法兰的金属材料流动到预设槽处形成凸台。本方案提供的丝杆通过球槽成型之后再挤压凸台，解决了凸台位置无法精准定位的难题，通过螺母旋转止点位置来确定凸台的位置。

Description

用于电子驻车制动系统的丝杆及其加工成型方法
技术领域
本发明涉及一种用于电子驻车制动系统的丝杆及其加工成型方法。
背景技术
随着汽车的普及，汽车公司更加关注提高顾客驾驶的舒适性和安全性，目前电子驻车制动（EPB）系统在汽车上得到普遍应用。电子驻车制动系统由皮带、行星齿轮、丝杆将电机的旋转运动转化为螺母的直线运动，再由螺母推动轮缸的活塞实现驻车制动。释放驻车制动时，电机反向旋转，螺母后退，轮缸活塞回位。
丝杆传动实现了旋转运动与直线运动之间相互转换，且具有自锁功能。
丝杆两侧含有螺纹和花键，螺纹端含有与螺母配合旋转的球槽；花键端含有一个卡槽，卡槽上端为花键，下端是一段圆柱。
丝杆的中间,如图1所示有一个法兰，法兰的一侧平面上设计有一个凸台，当螺母旋转至螺母起始处限位槽与凸台刚好重合时，丝杆被锁死，汽车实现驻车制动；当螺母反向旋转时，螺母起始处限位槽与凸台分离，汽车实现释放制动。因此由于螺纹的起始处与凸台的位置要求，凸台的加工比较困难。
现有技术中凸台有以下几种成型工艺：
第一种，凸台通过铣削加工凸台，此种加工凸台的办法不仅费时费力，浪费材料，而且生产效率低，不符合现代高效、省时、环保的生产理念。
第二种，凸台通过冷镦成型，此种凸台成型方法由于冲模在挤压时材料流动径向速度大于轴向速度，所以材料在法兰外径达到时，凸台成型高度还没有达到；而且整个法兰端面只有一边有法兰，所以有法兰侧材料既要径向流动又要轴向流动，造成材料径向流动速度与其他部位不一致，从而导致法兰外径不规则，外径需要经过车削才能达到要求范围；而且丝杆冷镦成型时球槽还没有滚压成型，螺母起始位置无法确定，进而造成凸台位置无法精准确定。所以此种成型工艺不仅加工工艺复杂，浪费材料，而且凸台位置无法精准定位，进而造成与螺母无法配合使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于电子驻车制动系统的丝杆及其加工成型方法。
本发明在凸台对应的另一面设计了一个凹槽，使凸台的加工变得容易。凸台成型时通过冲压法兰一侧的凹槽，使材料流动到需要凸台这一侧，并通过模具限制凸台尺寸，可以做到凸台的精确定位。
用于电子驻车制动系统的丝杆，杆体包含螺纹端和花键端，两者之间设有一个法兰，法兰朝向螺纹端一侧的平面上设有一个用于与螺母限位槽匹配的凸台，其特征在于所述法兰朝向花键端的平面上设有一个位置、形状和尺寸与凸台对应的凹槽。所谓对应，如图3所示，指的是凹槽在花键端法兰平面上的位置与凸台在螺纹端法兰平面上的位置相同；形状和尺寸对应指的是凹槽的凹坑形状和尺寸跟凸台的形状和尺寸一致。
所述丝杆的加工成型方法包括以下步骤：
A、丝杆外形成型，利用多工位冷镦机挤压出包含法兰的丝杆雏形；
B、球槽成型，利用滚齿机把丝杆雏形的螺纹端球槽滚压出来；
C、凸台成型，首先在法兰朝向螺纹端一侧平面上固定设置一个包含凸台外形预设槽的凹模，然后利用压力机挤压法兰朝向花键端的另一侧平面，并利用压力机的冲头挤压凹模的预设槽处，使法兰的金属材料流动到预设槽处形成凸台。
进一步地，所述丝杆的加工成型方法包含以下步骤组成：
a、金属线材经过退火、拉拔和润滑，使之适合冷镦成型；
b、冷镦成型，利用多工位冷镦机挤压出包含法兰的丝杆雏形；
c、车加工，利用数控车床加工丝杆的卡槽；
d、滚压球槽，用滚丝机或搓丝机滚压螺旋端的球槽；
e、凸台成型，首先在法兰朝向螺纹端一侧平面上固定设置一个包含凸台外形预设槽的凹模，然后利用压力机挤压法兰朝向花键端的另一侧平面，并利用压力机的冲头挤压凹模的预设槽处，使法兰的金属材料流动到预设槽处形成凸台；
f、热处理。
本方案提供的丝杆通过球槽成型之后再挤压凸台，避免了凸台位置无法精准定位的难题，可以通过螺母旋转止点位置来确定凸台的位置，然后通过冲压法兰一侧，使材料流动到需要凸台这一侧，并用模具限制凸台尺寸。
附图说明
图1是本发明丝杆三视结构示意图。
图2是其他丝杆三视结构示意图。
图3是本发明凸台挤压加工位置示意图。
图号说明：
1、凸台
2、球槽
3、法兰
4、卡槽
5、花键
6、凹槽
7、冲头
8、工件
9、凹模
10、预设槽。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行进一步的描述：
如图1所示，丝杆包含螺纹端和花键端，他们中间设有一个法兰3，法兰3朝向螺纹端一侧的平面上设有一个凸台1，法兰3朝向花键端的平面上设有一个位置和尺寸与凸台对应的凹槽6。丝杆两侧含有螺纹和花键，螺纹端含有与螺母配合旋转的球槽2；花键端含有一个卡槽4，卡槽上端为花键5，下端是一段圆柱。
如图3所示，通过冷镦成型、车加工卡槽、滚压球槽、滚压花键后形成的工件8，凸台1采用通过冲头7冲压法兰3花键端一侧，使法兰3的金属材料流动到需要螺纹端，即流动充满凹模9的预设槽10，该预设槽10的形状与凸台1一致。凹模9是根据螺母的旋转指点位置进行预设槽10的位置确定的。
本方案丝杆的凸台是在冷镦成型、车加工卡槽、滚压球槽、滚压花键等工序之后进行，挤压凸台后，进行热处理。由于凸台尺寸由凹模9保证，这样既可以避免凸台位置错位，又可以保证凸台尺寸；生产效率更高，而其它的加工方式不仅加工所需时间长，凸台尺寸也没有模具保证来的可靠，凸台位置误差不可控。

Claims (3)

1.用于电子驻车制动系统的丝杆，杆体包含螺纹端和花键端，两者之间设有一个法兰，法兰朝向螺纹端一侧的平面上设有一个用于与螺母限位槽匹配的凸台，其特征在于所述法兰朝向花键端的平面上设有一个位置和尺寸与凸台对应的凹槽。
2.如权利要求1所述丝杆的加工成型方法，其特征在于包括以下步骤：
丝杆外形成型，利用多工位冷镦机挤压出包含法兰的丝杆雏形；
球槽成型，利用滚齿机把丝杆雏形的螺纹端球槽滚压出来；
凸台成型，首先在法兰朝向螺纹端一侧平面上固定设置一个包含凸台外形预设槽的凹模，然后利用压力机挤压法兰朝向花键端的另一侧平面，并利用压力机的冲头挤压凹模的预设槽处，使法兰的金属材料流动到预设槽处形成凸台。
3.根据权利要求2所述丝杆的加工成型方法，其特征在于包含以下步骤组成：
a、金属线材经过退火、拉拔和润滑，使之适合冷镦成型；
b、冷镦成型，利用多工位冷镦机挤压出包含法兰的丝杆雏形；
c、车加工，利用数控车床加工丝杆的卡槽；
d、滚压球槽，用滚丝机或搓丝机滚压螺旋端的球槽；
e、凸台成型，首先在法兰朝向螺纹端一侧平面上固定设置一个包含凸台外形预设槽的凹模，然后利用压力机挤压法兰朝向花键端的另一侧平面，并利用压力机的冲头挤压凹模的预设槽处，使法兰的金属材料流动到预设槽处形成凸台；
f、热处理。
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