CN212069966U - 一种转向器空心齿条内涨挤压成型的加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种转向器空心齿条内涨挤压成型的加工装置，加工装置包括定型模具以及内涨顶杆，所述定型模具包括上模以及与所述上模相配合的下模，所述上模设有上模腔，所述下模设有下模腔，所述上模腔与下模腔组合形成用于加工工件的型腔；所述型腔设有供所述内涨顶杆进入的入口，所述转向器空心齿条为空心管，所述内涨顶杆插入所述转向器空心齿条内部，所述内涨顶杆连接动力源，所述内涨顶杆按所述型腔结构将所述转向器空心齿条充满型腔，完成加工成型。本装置解决目前依靠铣齿这种落后工艺的局面，提高齿形的精度，满足整齿OPD变差在0.02内，满足目前严格的节能减排要求，且加工的质量得到保证。

Description

一种转向器空心齿条内涨挤压成型的加工装置

技术领域

本实用新型涉及汽车转向器技术领域，具体涉及一种转向器空心齿条内涨挤压成型的加工装置。

背景技术

在国内汽车转向器市场，主流转向器分为：液压助力式转向系统(HPS)、电子助力转向器两大类。其中传动齿条轴是转向器的核心零部件之一，关于传动齿条的齿加工工艺有很多类，比如：铣齿、拉齿、磨齿、温煅、冷挤压等方法，面对国内汽车市场的大洗牌实情，节能减排、保质降本是时代的主题，所以有关齿条轴的制齿工艺也在创新。然而，目前的传动齿条的齿加工仍无法满足目前严格的节能减排要求，且加工的齿轮质量难以保证。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决上述问题而提供一种转向器空心齿条内涨挤压成型的加工装置，本实用新型符合节能降本、保质增效的要求。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种转向器空心齿条内涨挤压成型的加工装置，包括定型模具以及内涨顶杆，所述定型模具包括上模以及与所述上模相配合的下模，所述上模设有上模腔，所述下模设有下模腔，所述上模腔与下模腔组合形成用于加工工件的型腔；所述型腔设有供所述内涨顶杆进入的入口，所述转向器空心齿条为空心管，所述内涨顶杆连接动力源，所述内涨顶杆插入所述转向器空心齿条内部，所述内涨顶杆按所述型腔结构将所述转向器空心齿条充满型腔，完成加工成型。

进一步地，所述上模的上模腔表面设有用于加工所述转向器空心齿条齿部的齿部定型区，所述齿部定型区的形状与所述转向器空心齿条的齿部相匹配。

进一步地，所述齿部定型区凸出所述上模腔表面，用于成型所述转向器空心齿条齿部的平坦表面，所述齿部定型区的齿形根据所述转向器空心齿条的齿部形状需要设定。

进一步地，所述上模与下模均为长条形的块状结构。

进一步地，所述上模腔及下模腔沿所述上模与下模的长度方向设置在所述上模与下模的中间。

进一步地，所述上模与下模的一端设置供所述内涨顶杆进入的入口。

进一步地，所述转向器空心齿条的原料为空心焊接管。本实用新型整个齿条是空心的，与传统钢棒材加工实心的齿条比较，重量降低了60％以上，在汽车轻量化上做出来很大的贡献，降低了耗油量，既节能又经济，符合环保的要求。

进一步地，所述内涨顶杆为圆柱杆，所述动力源为压力机，所述内涨顶杆由直径大小不等的多组组成，所述内涨顶杆逐级挤压工件，使材料稳定的塑性变形。

一种转向器空心齿条内涨挤压成型的加工方法，采用上述装置进行加工，具体为，将空心管放入所述定型模具的型腔内，通过所述内涨顶杆挤压，使空心管发生塑性变形，按照型腔结构充满型腔，完成齿形加工。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本装置制齿工艺是冷挤压，模具寿命高，降低刀辅具的成本，解决目前依靠铣齿这种落后工艺的局面，提高齿形的精度，满足整齿OPD变差在0.02内，一般工艺无法稳定保证，满足目前严格的节能减排要求，且加工的齿轮质量得到保证。

2、该结构齿条在设计时考虑了原材料的利用率问题，毛坯采用空心焊接钢管加挤压成型的工艺手段，减少加工余量，提高材料的利用率，材料利用率高于95％。

3、根据客户需要，设计不同整齿OPD曲线要求，只需设计好模具型腔结构就可以加工生产。

4、空心管壁厚在热处理时实现全厚度接受高频热处理，弯曲强度大于实心齿条，是实心齿条的1.5倍，与实心齿条比齿平面扭曲度低，齿形精度更高。

附图说明

图1为本实用新型装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型装置加工工件时的结构示意图；

图3为本实用新型加工的转向器空心齿条的结构示意图；

图4为图3的A-A向剖视图；

图5为转向器空心齿条的截面示意图；

图6为内涨顶杆的截面示意图；

图中：上模100、下模200、转向器空心齿条300、内涨顶杆400、型腔500、齿部定型区101、上模腔102、下模腔201、齿部301。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例

如图1，一种转向器空心齿条内涨挤压成型的加工装置，包括定型模具以及内涨顶杆400，定型模具包括上模100以及与上模100相配合的下模200，上模100设有上模腔102，下模200设有下模腔201，上模腔102与下模腔201组合形成用于加工工件的型腔500；型腔500设有供内涨顶杆400进入的入口，设于上模100与下模200的一端，上模100与下模200均为长条形的块状结构，上模腔102及下模腔201沿上模100与下模200的长度方向设置在上模100与下模200的中间。

如图2，上模100的上模腔102表面设有用于加工转向器空心齿条300齿部的齿部定型区101，如图3、4，齿部定型区101的形状与转向器空心齿条300的齿部301相匹配。齿部定型区101凸出上模腔102表面，齿部定型区101的齿形根据转向器空心齿条300的齿部301形状需要设定。

转向器空心齿条300为空心管，具体可为空心焊接管，内涨顶杆400连接动力源，内涨顶杆400为圆柱杆，动力源为压力机，内涨顶杆400由直径大小不等的多组组成，内涨顶杆400逐级挤压工件，使材料稳定的塑性变形。内涨杆截面如图6所示，内涨是逐级完成，共有7组内涨杆，直径由小到大，分为7次挤压完成，最终完成成品齿形的要求，内涨顶杆400插入转向器空心齿条300内部，内涨顶杆400按型腔500结构将转向器空心齿条300充满型腔500，完成加工成型，图5为转向器空心齿条的截面示意图。

具体加工时，将空心管放入定型模具的型腔500内，通过内涨顶杆400挤压，使空心管发生塑性变形，按照型腔500结构充满型腔500，完成齿形加工。

根据客户输出要求，可以设不同要求的齿形；通过CATIA软件进行仿真分析、有限元分析、从而验证设计可行性，设计不同整齿OPD曲线要求，只需设计好模具型腔结构就可以加工生产，解决国内目前依靠铣齿这种落后工艺的局面，提高了齿形的精度，可以满足整齿OPD变差在0.02内，一般工艺无法稳定保证。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种转向器空心齿条内涨挤压成型的加工装置，其特征在于，包括定型模具以及内涨顶杆(400)，所述定型模具包括上模(100)以及与所述上模(100)相配合的下模(200)，

所述上模(100)设有上模腔(102)，所述下模(200)设有下模腔(201)，所述上模腔(102)与下模腔(201)组合形成用于加工工件的型腔(500)；

所述型腔(500)设有供所述内涨顶杆(400)进入的入口，所述转向器空心齿条(300)为空心管，所述内涨顶杆(400)连接动力源，所述内涨顶杆(400)插入所述转向器空心齿条(300)内部，所述内涨顶杆(400)按所述型腔(500)结构将所述转向器空心齿条(300)充满型腔(500)，完成加工成型。

2.根据权利要求1所述的一种转向器空心齿条内涨挤压成型的加工装置，其特征在于，所述上模(100)的上模腔(102)表面设有用于加工所述转向器空心齿条(300)齿部的齿部定型区(101)，所述齿部定型区(101)的形状与所述转向器空心齿条(300)的齿部(301)相匹配。

3.根据权利要求2所述的一种转向器空心齿条内涨挤压成型的加工装置，其特征在于，所述齿部定型区(101)凸出所述上模腔(102)表面，所述齿部定型区(101)的齿形根据所述转向器空心齿条(300)的齿部(301)形状需要设定。

4.根据权利要求1所述的一种转向器空心齿条内涨挤压成型的加工装置，其特征在于，所述上模(100)与下模(200)均为长条形的块状结构。

5.根据权利要求4所述的一种转向器空心齿条内涨挤压成型的加工装置，其特征在于，所述上模腔(102)及下模腔(201)沿所述上模(100)与下模(200)的长度方向设置在所述上模(100)与下模(200)的中间。

6.根据权利要求5所述的一种转向器空心齿条内涨挤压成型的加工装置，其特征在于，所述上模(100)与下模(200)的一端设置供所述内涨顶杆(400)进入的入口。

7.根据权利要求1所述的一种转向器空心齿条内涨挤压成型的加工装置，其特征在于，所述转向器空心齿条(300)的原料为空心焊接管。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种转向器空心齿条内涨挤压成型的加工装置，其特征在于，所述内涨顶杆(400)为圆柱杆，所述动力源为压力机，所述内涨顶杆(400)由直径大小不等的多组组成，所述内涨顶杆(400)逐级挤压工件，使材料稳定的塑性变形。

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