CN216324915U - 一种铝质转向柱的冷镦毛坯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种铝质转向柱的冷镦毛坯，包括头部和杆部，杆部包括连接段与配合段，连接段靠近头部，配合段远离头部，头部为圆柱状结构，连接段是在头部的基础上由外向内开设有多个凹槽，相邻两个凹槽之间形成挡块，配合段为柱状，配合段的横截面为“五角星”状，配合段的侧面是由弧形面构成，配合段的侧面包括多个凸弧形面，相邻两个凸弧形面之间为凹弧形面，配合段与连接段相接处的凸弧形面向外形成凸起部，配合段上的凸弧形面与连接段上的凹槽一一对应，配合段的每个凸弧形面位于连接段上对应凹槽的正上方。本实用新型能够解决现有的汽车转向系统的关键零件生产效率较低、生产成本高、铝合金材料利用率低的问题。
Description
技术领域
本实用新型实施例涉及汽车零件技术领域，具体涉及一种铝质转向柱的冷镦毛坯。
背景技术
一些高端德系品牌汽车转向系统的关键零件为铝合金制造，其主要承担传递转向扭矩的功能，从而承受较大的扭转应力，所以对该零件的外形尺寸、零件整体的机械强度要求较高，不允许有裂纹、内部疏松、气孔等缺陷的存在。此零件在使用的过程中，一旦断裂，转向系统就会失效，汽车前进时方向不能控制，如果在高速行驶的情况下，会导致严重的后果，因此该零件质量的好坏事关人身安全。
目前，该汽车转向系统的关键零件是利用铝棒直接作为毛坯，采用钻孔、车削、铣削等机加工工艺逐步生产完成，采用铝棒直接作为毛坯的生产加工方式虽然也可以满足小批量的生产需要，但是这种生产加工方式操作复杂，且操作人员需要经过长时间的训练才能掌握加工方法，另外，这种生产加工方式生产效率较低，根据实践经验，每件加工完成至少需要三分钟，每人每天大约可完成300件左右产品的生产，对于月销量上万辆的汽车品牌，此产品需要每月供货1-2万件，操作人员长时间重复性机械劳动，劳动强度大，设备使用成本高，从而导致生产成本提高，常规的机加工方法需要很大数量规模的车床才可以满足生产数量，生产投资是巨大的；而且采用这种方式生产，铝合金材料的利用率只有40％左右，大量宝贵的原材料都变成了碎屑废渣，既拉高了生产成本又对环境造成了污染，不符合目前国家提出的节能低碳的制造理念。
实用新型内容
为此，本实用新型实施例提供一种铝质转向柱的冷镦毛坯，以解决现有的汽车转向系统的关键零件利用铝棒直接作为毛坯生产效率较低、生产成本高、铝合金材料利用率低的问题。
为了实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：一种铝质转向柱的冷镦毛坯，所述毛坯为一体成型，所述毛坯包括头部和杆部，所述杆部接于头部上，所述杆部包括连接段与配合段，所述连接段靠近头部，所述配合段远离头部，所述头部为圆柱状结构，所述连接段是在头部的基础上由外向内开设有多个凹槽，相邻两个凹槽之间形成挡块，所述配合段为柱状，所述配合段的横截面为“五角星”状，所述配合段的侧面是由弧形面构成，所述配合段的侧面包括多个凸弧形面，相邻两个凸弧形面之间为凹弧形面，所述配合段与连接段相接处的凸弧形面向外形成凸起部，所述配合段上的凸弧形面与连接段上的凹槽一一对应，所述配合段的每个凸弧形面位于连接段上对应凹槽的正上方。
优选地，所述头部的直径为40±0.2mm。
优选地，所述毛坯的长为71.50mm。
优选地，所述配合段的截面上凸弧形面的中点与凹弧形面的中点分别与轴心连线形成的夹角为36°±0.5°，所述配合段的截面上两个相邻凹弧形面的中点分别与轴心连线形成的夹角为72°±0.5°。
优选地，所述凹槽包括两个侧壁、一个背面和一个底面，两个侧壁和一个底面均为平面，一个背面为弧形面，两个侧壁之间的距离为8mm。
优选地，所述凹槽的边缘处导圆弧角。
优选地，所述连接段上的凹槽与配合段上的凸弧形面的数目均为5个。
优选地，所述配合段的顶边处导圆弧角。
本实用新型至少具有如下优点：
1.本实用新型所涉及的毛坯的应用，可以快速经济地生产出汽车转向系统的关键零件，并保证零件各个尺寸和性能符合图纸和客户的要求，把生产人员从单调重复的简单劳动中解放出来，降低了人员的劳动强度，提高了人员的劳动效率，相比采用原有的纯机加工生产方式，生产效率提高了10倍以上，而且，冷镦一体成型的毛坯，铝合金材料的利用率高，不会对原材料造成浪费，节能降耗，低碳环保；
2.在毛坯的边角处设置圆弧角，不仅美观，而且有效减小了应力的集中。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。
图1为本实用新型涉及的一种铝质转向柱的冷镦毛坯一种实施例的立体结构示意图；
图2为图1另一视角的结构示意图；
图3为图2中A-A剖视图；
图4为图2中B-B剖视图；
图5为图2中C-C剖视图；
其中：1-头部；2-杆部；3-凹槽；4-挡块；5-凸弧形面；6-凹弧形面；7-凸起部。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参照图1～5，本实用新型提出一种技术方案：一种铝质转向柱的冷镦毛坯，毛坯为一体成型，毛坯包括头部1和杆部2，杆部2接于头部1上，杆部2包括连接段与配合段，连接段靠近头部1，配合段远离头部1，头部1为圆柱状结构，连接段是在头部1的基础上由外向内开设有多个凹槽3，相邻两个凹槽3之间形成挡块4，配合段为柱状，配合段的横截面为“五角星”状，配合段的侧面是由弧形面构成，配合段的侧面包括多个凸弧形面5，相邻两个凸弧形面5之间为凹弧形面6，配合段与连接段相接处的凸弧形面5向外形成凸起部7，配合段上的凸弧形面5与连接段上的凹槽3一一对应，配合段的每个凸弧形面5位于连接段上对应凹槽3的正上方；
头部1的直径为40±0.2mm；
毛坯的长为71.50mm；
配合段的截面上凸弧形面5的中点与凹弧形面6的中点分别与轴心连线形成的夹角为36°±0.5°，配合段的截面上两个相邻凹弧形面6的中点分别与轴心连线形成的夹角为72°±0.5°；
凹槽3包括两个侧壁、一个背面和一个底面，两个侧壁和一个底面均为平面，一个背面为弧形面，两个侧壁之间的距离为8mm；
凹槽3的边缘处导圆弧角，有效减小了应力的集中；
连接段上的凹槽3与配合段上的凸弧形面5的数目均为5个；
配合段的顶边处导圆弧角，不仅美观，而且有效减小了应力的集中；
用本实用新型涉及的毛坯生产汽车转向系统的关键零件，仅仅需要在毛坯的顶部钻一个通孔，然后将头部1的直径由40±0.2mm缩小为30.5±0.3mm即可，只需要简单的机加工，大大减少了机加工量，提高了生产效率，减少了材料的消耗，提高了产品的尺寸一致性。同时，由于冷镦过程中保留了完整的金属流线，加上金属的冷作硬化效应，采用此工艺生产的零件，整体机械性能明显提高，产品质量提升明显。
该零件为冷镦方式生产，生产效率较高，每台设备每天可以生产出4-6万件，生产过程稳定，仅需一个操作人员即可操作生产线。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之做一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。
Claims (8)
1.一种铝质转向柱的冷镦毛坯，其特征在于，所述毛坯为一体成型，所述毛坯包括头部(1)和杆部(2)，所述杆部(2)接于头部(1)上，所述杆部(2)包括连接段与配合段，所述连接段靠近头部(1)，所述配合段远离头部(1)，所述头部(1)为圆柱状结构，所述连接段是在头部(1)的基础上由外向内开设有多个凹槽(3)，相邻两个凹槽(3)之间形成挡块(4)，所述配合段为柱状，所述配合段的横截面为“五角星”状，所述配合段的侧面是由弧形面构成，所述配合段的侧面包括多个凸弧形面(5)，相邻两个凸弧形面(5)之间为凹弧形面(6)，所述配合段与连接段相接处的凸弧形面(5)向外形成凸起部(7)，所述配合段上的凸弧形面(5)与连接段上的凹槽(3)一一对应，所述配合段的每个凸弧形面(5)位于连接段上对应凹槽(3)的正上方。
2.根据权利要求1所述的一种铝质转向柱的冷镦毛坯，其特征在于，所述头部(1)的直径为40±0.2mm。
3.根据权利要求1所述的一种铝质转向柱的冷镦毛坯，其特征在于，所述毛坯的长为71.50mm。
4.根据权利要求1所述的一种铝质转向柱的冷镦毛坯，其特征在于，所述配合段的截面上凸弧形面(5)的中点与凹弧形面(6)的中点分别与轴心连线形成的夹角为36°±0.5°，所述配合段的截面上两个相邻凹弧形面(6)的中点分别与轴心连线形成的夹角为72°±0.5°。
5.根据权利要求1所述的一种铝质转向柱的冷镦毛坯，其特征在于，所述凹槽(3)包括两个侧壁、一个背面和一个底面，两个侧壁和一个底面均为平面，一个背面为弧形面，两个侧壁之间的距离为8mm。
6.根据权利要求1所述的一种铝质转向柱的冷镦毛坯，其特征在于，所述凹槽(3)的边缘处导圆弧角。
7.根据权利要求1所述的一种铝质转向柱的冷镦毛坯，其特征在于，所述连接段上的凹槽(3)与配合段上的凸弧形面(5)的数目均为5个。
8.根据权利要求1所述的一种铝质转向柱的冷镦毛坯，其特征在于，所述配合段的顶边处导圆弧角。
Priority Applications (1)
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2021
- 2021-12-06 CN CN202123046815.8U patent/CN216324915U/zh active Active
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