CN114472777B - 一种防止旋锻过程中尾部顶伤的转向管柱的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防止旋锻过程中尾部顶伤的转向管柱的加工方法，包括如下步骤，S1，下料；S2，旋锻前处理；S3，旋锻，在收口时工件的右端部被锻为外径向右逐渐增大的锥度段；S4，粗加工；S5，精加工；S6，花键成型；S7，螺纹成型。在右端部增加一段外径逐渐增大的锥度段，使其能平衡转向管柱在旋锻中产生的向左的水平力，从而防止转向管柱在旋锻过程中花键尾部与定位装置发生挤压变形。
Description
技术领域
本发明属于汽车转向器技术领域，具体涉及一种防止旋锻过程中尾部顶伤的转向管柱的加工方法。
背景技术
转向管柱是安装在方向盘与转向器之间的连接部件，具有控制汽车进行转向、传递扭矩等作用。为了满足驾驶者舒适度要求，转向管柱上下与前后方向可以调节，同时具备汽车的防盗锁车功能。根据产品工作原理可分为：机械式和电动助力式转向管柱两种。转向管柱的结构一般由左到右设置为内花键段a、锁套段b、外花键锁紧段c三段组成，其中内花键段a需要较高的精度，在实现扭力传递的同时，具备良好的溃缩性能。
现有技术中，转向管柱的内花键段a采用旋锻的方法进行加工，由于转向管柱的外花键锁紧段c设置有一段直径逐渐减小的锥面段，因此在旋锻过程中旋锻力会分解出一个向左的水平力，使其在加工过程中易出现内花键段a的尾部(即转向管柱的左端)被顶伤或翻边的情况，其将直接影响内花键长度的有效性及与转向管柱下轴的装配性，从而影响产品的性能，进而影响车辆的安全驾驶。
发明内容
本发明拟提供一种防止旋锻过程中尾部顶伤的转向管柱的加工方法，在右端收口时，在最右端增加一段外径逐渐增大的锥度段，使其能平衡转向管柱在旋锻中产生的向左的水平力，从而防止转向管柱在旋锻过程中出现尾部被顶伤的情况。
为此，本发明所采用的技术方案为：一种防止旋锻过程中尾部顶伤的转向管柱的加工方法，包括如下步骤，
S1：下料，选用合适外径和长度的精密钢管；
S2：旋锻前处理，对S1中的原材料做磷化、皂化处理；
S3：旋锻，采用旋锻机对精密钢管进行处理，其包括先拔长左端区域同时对左端区域进行内花键的旋锻，再拔长中间区域，最后对右端区域进行收口，收口时工件的右端部被锻为外径向右逐渐增大的锥度段；
S4：粗加工，夹持中部区域，切断右端的锥度段，对中心孔进行倒角，
再对整个工件的外圆进行粗车；
S5：精加工，夹持右端区域，对于左端区域的外圆进行精车；
S6：花键成型，夹持中间区域，右端区域的外花键采用挤压成型；
S7：螺纹成型，夹持中间区域，右端区域的外螺纹采用挤压成型。
作为上述方案中的优选，在步骤S3中，旋锻机上锤头的工作面包括依次设置的过渡锻、成形锻和收口锻，其用于右端区域旋锻的旋锻机，其锤头的工作面包括依次设置的过渡区域、成形区域和收口区域，且过渡区域和成形区域与右端区域的轮廓相匹配，收口区域与锥度段的轮廓相匹配。
进一步优选，所述过渡区域与右端区域的锥面段相匹配，其与水平线之间的角度介于为10-45°之间，所述收口区域与水平线之间的角度介于为10-30°之间。
进一步优选，在进行每一步工序前，对转向管柱进行相应检查，当发现上一步工序合格时，才能进行本工序，当发现转向管柱出现漏加工时，则返回上一工序进行加工，当发现转向管柱出现加工不合格时，则单独流转。
进一步优选，还包括以下步骤，
S8：刻码，通过刻码机，对该转向管柱刻上相应的编码；
S9：成品包装，在包装前进行最后的检验，检验合格后，进行油封包装。
进一步优选，所述S2中磷化处理时的总酸度40-60，游离酸度2.5-3.5，磷化时间5-6min；皂化处理时，皂化液油度≥2.5，皂化时间4-5min。
本发明的有益效果：在右端区域收口时，在右端部增加一段外径逐渐增大的锥度段，使其能平衡工件在旋锻中产生的向左的水平力，从而防止转向管柱在旋锻过程中内花键的尾部(即工件的左端)与定位装置发生挤压变形，还能提高旋锻机上定位装置的使用寿命。
附图说明
图1为转向管柱的示意图。
图2为转向管柱在旋锻后的示意图。
图3为本发明中锤头的工作面的示意图。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步说明：
如图1-3所示，一种防止旋锻过程中尾部顶伤的转向管柱的加工方法，包括如下步骤，
第一步：下料，选用合适外径和长度的精密钢管，选用的长度长于现有技术中转向管柱原材料的长度；
第二步：旋锻前处理，对S1中的原材料做磷化、皂化处理；磷化、皂化处理能减少模具在挤压时受到的阻力，从而减少模具的磨损，延长使用寿命。具体在磷化处理时的总酸度40-60，游离酸度2.5-3.5，磷化时间5-6min。皂化处理时，皂化液油度≥2.5，皂化时间4-5min。
第三步：旋锻，采用旋锻机对精密钢管进行处理，其具体包括先拔长左端区域1同时对左端区域进行内花键的旋锻，再拔长中间区域2，最后对右端区域3进行收口，收口时工件的右端部被锻为外径向右逐渐增大的锥度段4，通过增加锥度段4，能平衡工件在旋锻过程中受到的水平力；
第四步：粗加工，夹持中部区域2，切断右端的锥度段4，对中心孔进行倒角，再对整个工件的外圆进行粗车；
第五步：精加工，夹持右端区域3，对于左端区域1的外圆进行精车；
第六步：花键成型，夹持中间区域2，右端区域3的外花键采用挤压成型；
第七步：螺纹成型，夹持中间区域2，右端区域3的外螺纹采用挤压成型。
第八步：刻码，通过刻码机，对该转向管柱刻上相应的编码；
第九步：成品包装，在包装前进行最后的检验，检验合格后，进行油封包装。在包装前进行检验，能有效防止不合格品流出。
在第三步中，为实现在转向管柱的右端增加一段外径逐渐增大的锥度段4，用于右端区域3旋锻的旋锻机，其锤头的工作面包括依次设置的过渡区域5、成形区域6和收口区域7，且过渡区域5和成形区域6与右端区域3的轮廓相匹配，收口区域7与锥度段4的轮廓相匹配。最好是，过渡区域5与水平线之间的角度介于为10-45°之间，收口区域7与水平线之间的角度介于为10-30°之间。通过改变锤头的结构，使其在旋锻过程中，转向管柱同时受到前后两个锥面的力，使其能平衡加工锥面时分解出的水平力，从而防止转向管柱的尾部被顶伤。本发明中锤头的结构也适用于空心半轴、空心电机轴等产品的旋锻锤头。
在进行每一步工序前，对转向管柱进行相应检查，当发现上一步工序合格时，才能进行本工序，当发现转向管柱出现漏加工时，则返回上一工序进行加工，当发现转向管柱出现加工不合格时，则单独流转，通过判断不合格品是否能修正，如能修正则进行单独修正加工，如不能则报废。其能有效减少不合格品的产生，并且方便出现不合格品时进行追责。
Claims (6)
1.一种防止旋锻过程中尾部顶伤的转向管柱的加工方法，其特征在于，包括如下步骤，
S1：下料，选用合适外径和长度的精密钢管；
S2：旋锻前处理，对S1中的原材料做磷化、皂化处理；
S3：旋锻，采用旋锻机对精密钢管进行处理，其包括先拔长左端区域（1）同时对左端区域进行内花键的旋锻，再拔长中间区域（2），最后对右端区域（3）进行收口，收口时工件的右端部被锻为外径向右逐渐增大的锥度段（4）；
S4：粗加工，夹持中间区域（2），切断右端的锥度段（4），对中心孔进行倒角，再对整个工件的外圆进行粗车；
S5：精加工，夹持右端区域（3），对于左端区域（1）的外圆进行精车；
S6：花键成型，夹持中间区域（2），右端区域（3）的外花键采用挤压成型；
S7：螺纹成型，夹持中间区域（2），右端区域（3）的外螺纹采用挤压成型。
2.根据权利要求1中所述的防止旋锻过程中尾部顶伤的转向管柱的加工方法，其特征在于：在步骤S3中，用于右端区域（3）旋锻的旋锻机，其锤头的工作面包括依次设置的过渡区域（5）、成形区域（6）和收口区域（7），且过渡区域（5）和成形区域（6）与右端区域（3）的轮廓相匹配，收口区域（7）与锥度段（4）的轮廓相匹配。
3.根据权利要求2中所述的防止旋锻过程中尾部顶伤的转向管柱的加工方法，其特征在于：所述过渡区域（5）与水平线之间的角度介于10-45°之间，所述收口区域（7）与水平线之间的角度介于10-30°之间。
4.根据权利要求1中所述的防止旋锻过程中尾部顶伤的转向管柱的加工方法，其特征在于：在进行每一步工序前，对转向管柱进行相应检查，当发现上一步工序合格时，才能进行本工序，当发现转向管柱出现漏加工时，则返回上一工序进行加工，当发现转向管柱出现加工不合格时，则单独流转。
5.根据权利要求1中所述的防止旋锻过程中尾部顶伤的转向管柱的加工方法，其特征在于：还包括以下步骤，
S8：刻码，通过刻码机，对该转向管柱刻上相应的编码；
S9：成品包装，在包装前进行最后的检验，检验合格后，进行油封包装。
6.根据权利要求1中所述的防止旋锻过程中尾部顶伤的转向管柱的加工方法，其特征在于：所述S2中磷化处理时的总酸度40-60，游离酸度2.5-3.5，磷化时间5-6min；皂化处理时，皂化液油度≥2.5，皂化时间4-5min。
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