CN104439953A - 转向器中输入轴上部的加工方法 - Google Patents

转向器中输入轴上部的加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公布了一种转向器中输入轴上部的加工方法，通过对原管材状态的重新确定、精锻成型、中心架辅助定位车粗基准并加工中心孔等工艺手段，满足了输入轴上部轴承部位和锥面的圆跳动要求，实现了稳定的批量生产，而且解决了传统工艺中输入轴上部因跳动不合格而导致的EPS转向器电流信号输出不稳定的难题，极大提升了产品的整体性能，同时缩短了加工工序，提升了工作效率。

Description

转向器中输入轴上部的加工方法
技术领域
本发明涉及机械加工领域，具体涉及一种转向器中输入轴上部的加工方法。
背景技术
转向系统是汽车的主要子系统之一，其性能直接关系到汽车的操纵稳定性和舒适性，对于确保行车安全、减少交通事故以及保护驾驶员的人身安全、改善驾驶员的工作条件起着重要的作用。
目前汽车上配置的助力转向系统大致可以分为三类：机械式液压动力转向系统、电子液压助力转向系统以及电动助力转向系统。其中管柱助力式EPS应用较为普遍，而管柱助力式EPS中输入轴上部上的轴承面和斜锥面部位的跳动值直接关系到转向系统的性能和稳定性，因此其重要性不言而喻。
目前市场上管柱助力式EPS转向系统中的输入轴上部的加工工艺大多数采用的是传统的缩管工艺，其上的内花键的加工主要采用的是拉削加工的方式。这种加工方法工序长，且加工出的输入轴上部圆跳动值较大，在对一批输入轴上部进行抽检后发现，跳动值较大，且数据分布较为离散，不能达到产品图的要求，更不能满足市场对汽车的安全性和舒适性不断提升的需求。
发明内容
为了解决采用传统缩管工艺加工转向器中输入轴上部工序长，而且加工出的输入轴上部圆跳动大不能满足产品要求的技术问题，本发明提供一种转向器中输入轴上部的加工方法，通过对原管材重新状态确定、精锻成型、中心架辅助定位车粗基准及打中心孔等工艺手段，解决输入轴上部的轴承部位和斜锥部位圆跳动不合格的问题，同时大大缩短了加工工序提升了生产效率。
本发明通过以下技术方案实现：
一种转向器中输入轴上部的加工方法，包括以下步骤：
1)原材料状态的确定；
2)车一端端面、倒精锻定位角；
3)车另一端面，车精锻夹位；
4)清洗、拉净内孔，内孔必须无杂质、异物；
5)精锻内花键及各外圆尺寸；
6)热处理，去应力回火；
7)车内花键端外圆的端面A、倒内角；
8)切小端端面B定全长、倒棱；
9)车小端外圆粗基准、钻中心孔；
10)钻小孔、锁孔及倒角；
11)滚外花键；
12)滚小端的外螺纹；
13)去毛刺；
14)刻标记；
15)检验；
16)清洗、浸油、防锈；
17)包装、入库。
进一步，在步骤1)中，原材料使用GB/T3639-2009精密无缝钢管，单根钢管壁厚一致性误差≤0.15mm，直线度≤0.3mm；内外孔壁粗糙度不大于1.6且无明显的氧化皮。
进一步，在步骤2)和步骤3)中，加工时首先用标棒检测三爪精度：三爪夹持标棒后，检测距三爪端面150mm处，圆跳动≤0.03mm。
进一步，在步骤5)中，使用精锻机，精锻前，对同组四付锤头进行精度检测，每个锤头底面与平行底面的圆弧面的最低点的高度H的误差之和≤0.04mm；精锻内花键和各外圆尺寸，内花键成型必须充满，小径椭圆度≤0.03mm；所有外圆必须一次装夹锻造而成，避免重复定位误差；精锻后，内花键端外圆上、内花键的外圆的一端必须有长L≥30mm的外圆，且该段L长的外圆的圆柱度≤0.03mm。
进一步，在步骤6)中，回火去应力，使用真空回火炉，回火温度不超过600℃，回火时输入轴上部竖直放置，端面A在下方，且输入轴上部在装具中不能相互卡紧。
进一步，在步骤7)中，首先，标棒检测三爪精度：夹持标棒后，检测距三爪端面150mm处，圆跳动≤0.03mm；其次，实测步骤5)中L段的长度及位置，根据三爪与待加工输入轴上部的让位关系，确定三爪在L段的定位长度和夹持位置，车内花键端外圆的端面A并倒内角。
进一步，在步骤9)中，首先，标棒检测三爪精度：夹持标棒后，检测距三爪端面150mm处，圆跳动≤0.03mm；其次，三爪卡盘夹内花键端外圆的L段，缓慢调整中心架至其上的支撑轮刚好与外圆Ⅰ接触，检测小端外圆上距端面B30mm处的圆跳动，然后依次缓慢调整各支撑轮位置，直至圆跳动≤0.04mm，固定支撑轮位置；车小端外圆粗基准、钻中心孔，加工中心孔时，采用车刀或镗刀车削加工的方式加工中心孔的倒角。
本发明的有益技术效果是：
1.采用本发明的输入轴上部的原材料使用GB/T3639-2009精密无缝钢管，适合精锻成型；输入轴上部的内花键和各外圆尺寸依次精锻成型，保证了精锻后输入轴上部的轴承部位和斜锥部位的圆跳动满足产品要求；采用中心架辅助定位车小端外圆粗基准及打中心孔等工艺手段，进一步保证了输入轴上部的圆跳动满足产品要求，保证了产品的质量；
2.本发明的加工方法显著的缩短了加工工序，从而提升了生产效率。
附图说明
图1是本发明的转向器中输入轴上部示意图。
图2是图1的输入轴上部加工过程图。
图3是图1的输入轴上部加工过程图。
图4是中心架加工示意图。
图5是锤头检测位置示意图。
附图标记：
1-内孔；          2-内花键；        3-内花键端外圆；        4-小孔；
5-锁孔；          6-外花键；       7-小端外圆；           8-外圆Ⅰ；
9-外螺纹；                10-轴承部位；                  11-中心架；
12-中心孔；     13-精锻定位角；   14-精锻卡位；        15-斜锥部位；
具体实施方式
下面结合附图对本发明作做进一步详细说明。
如图1、图2和图3所示，转向器中输入轴上部的加工方法，包括以下步骤：
1)确定原材料状态；
2)车一端端面、倒精锻定位角13；
3)车另一端面、车精锻夹位14；
4)清洗、拉净内孔1，内孔1必须无杂质、异物，保证精锻后的内花键尺寸和精度，避免造成检测误差；
5)精锻内花键2及各外圆尺寸；
6)热处理，去应力回火；
7)车内花键端外圆3的端面A、倒内角；
8)切小端端面B定全长、倒棱；
9)车小端外圆粗基准、钻中心孔12；
10)钻小孔4、锁孔5及倒角；
11)滚外花键6；
12)滚小端的外螺纹9；
13)去毛刺；
14)刻标记；
15)检验；
16)清洗、浸油、防锈；
17)包装、入库。
在步骤1)中，原材料使用GB/T3639-2009精密无缝钢管，单根钢管壁厚一致性误差≤0.15mm，直线度≤0.3mm；内外孔壁粗糙度不大于1.6且无明显的氧化皮。
在步骤2)和步骤3)中，加工时首先用标棒检测三爪精度：三爪夹持标棒后，检测距三爪端面150mm处，圆跳动≤0.03mm。
在步骤5)中，使用精锻机，精锻前，对同组四付锤头进行精度检测，每个锤头底面与平行底面的圆弧面的最低点的高度H的误差之和≤0.04mm，如图4所示；精锻内花键和各外圆尺寸，内花键成型必须充满，小径椭圆度≤0.03mm；所有外圆必须一次装夹锻造而成，避免重复定位误差；精锻后，内花键端外圆3上、内花键的外圆的一端必须有一段长L≥30mm的外圆，如图1所示，用于后续工序装夹定位，且该段L长的外圆的圆柱度≤0.03mm。
在步骤6)中，回火去应力，使用真空回火炉，回火温度不超过600℃，回火时输入轴上部竖直放置，端面A在下方，以减小输入轴上部的变形量，且输入轴上部在装具中不能相互卡紧，避免在回火时膨胀挤压变形。
在步骤7)中，首先，标棒检测三爪精度：夹持标棒后，检测距三爪端面150mm处，圆跳动≤0.03mm；其次，实测步骤5)中L段的长度及位置，根据三爪与待加工输入轴上部的让位关系，确定三爪在L段的定位长度和夹持位置，车内花键端外圆3的端面A并倒内角。
在步骤9)中，首先，标棒检测三爪精度：夹持标棒后，检测距三爪端面150mm处，圆跳动≤0.03mm；其次，三爪卡盘夹内花键端外圆的L段，缓慢调整中心架11至其上的支撑轮刚好与外圆Ⅰ8接触，检测小端外圆7上距端面B 30mm处的圆跳动，然后依次缓慢调整各支撑轮位置，直至圆跳动≤0.04mm，固定支撑轮位置，如图5所示；车小端外圆7粗基准、钻中心孔，加工中心孔时，采用车刀或镗刀车削加工的方式加工中心孔的倒角。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中，尤其是解决采用精锻或旋锻后的空心轴类输入轴上部跳动的加工方法。

Claims (7)

1.一种转向器中输入轴上部的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)确定原材料状态；
2)车一端端面、倒精锻定位角(13)；
3)车另一端面，车精锻夹位(14)；
4)清洗、拉净内孔(1)，内孔(1)必须无杂质、异物；
5)精锻内花键(2)及各外圆尺寸；
6)热处理，去应力回火；
7)车内花键端外圆(3)的端面A、倒内角；
8)切小端端面B定全长、倒棱；
9)车小端外圆(7)粗基准、钻中心孔；
10)钻小孔(4)、锁孔(5)及倒角；
11)滚外花键(6)；
12)滚小端的外螺纹(9)；
13)去毛刺；
14)刻标记；
15)检验；
16)清洗、浸油、防锈；
17)包装、入库。
2.根据权利要求1所述的转向器中输入轴上部的加工方法，其特征在于：在步骤1)中，原材料使用GB/T3639-2009精密无缝钢管，单根钢管壁厚一致性误差≤0.15mm，直线度≤0.3mm；内外孔壁粗糙度不大于1.6且无明显的氧化皮。
3.根据权利要求1所述的转向器中输入轴上部的加工方法，其特征在于：在步骤2)和步骤3)中，加工时首先用标棒检测三爪精度：三爪夹持标棒后，检测距三爪端面150mm处，圆跳动≤0.03mm。
4.根据权利要求1所述的转向器中输入轴上部的加工方法，其特征在于：在步骤5)中，使用精锻机，精锻前，对同组四付锤头进行精度检测，每个锤头底面与平行底面的圆弧面的最低点的高度H的误差之和≤0.04mm；精锻内花键(2)和各外圆尺寸，内花键成型必须充满，小径椭圆度≤0.03mm；所有外圆必须一次装夹锻造而成，避免重复定位误差；精锻后，内花键端外圆(3)上、内花键的外圆的一端必须有一段长L≥30mm的外圆，且该段L长的外圆的圆柱度≤0.03mm。
5.根据权利要求1所述的转向器中输入轴上部的加工方法，其特征在于：在步骤6)中，回火去应力，使用真空回火炉，回火温度不超过600℃，回火时输入轴上部竖直放置，端面A在下方，且输入轴上部在装具中不能相互卡紧。
6.根据权利要求1所述的一种转向器中输入轴上部的加工方法，其特征在于：在步骤7)中，首先，标棒检测三爪精度：夹持标棒后，检测距三爪端面150mm处，圆跳动≤0.03mm；其次，实测步骤5)中L段的长度及位置，根据三爪与待加工输入轴上部的让位关系，确定三爪在L段的定位长度和夹持位置，车内花键端外圆(3)的端面A并倒内角。
7.根据权利要求1所述的转向器中输入轴上部的加工方法，其特征在于：在步骤9)中，首先，标棒检测三爪精度：夹持标棒后，检测距三爪端面150mm处，圆跳动≤0.03mm；其次，三爪卡盘夹内花键端外圆(3)上的L段，缓慢调整中心架(11)至其上的支撑轮刚好与外圆Ⅰ(8)接触，检测小端外圆(7)上距端面B30mm处的圆跳动，然后依次缓慢调整各支撑轮位置，直至圆跳动≤0.04mm，固定支撑轮位置；车小端外圆(7)粗基准、钻中心孔，加工中心孔时，采用车刀或镗刀车削加工的方式加工中心孔的倒角。
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