[发明专利]一种方向盘中心衬套安装结构

说明书

技术领域

本发明属于汽车零部件构造的技术领域，涉及汽车动力控制系统，更具体地说，本发明涉及一种方向盘中心衬套安装结构。

背景技术

目前，轿车方向盘支架成为选用轻合金制造的零部件之一。铝合金和镁合金在成型加工中，主要应用铸造成型。而针对于需要抗耐磨性的零部件，通常采用内部镶嵌其他耐磨材料的方式，其中，主要是在需要抗耐磨的部位嵌入钢件。

用铝镁合金材料制造的现代轿车方向盘具有重量轻，变形小，外观美等特点。大多采用如图3所示的方向盘。方向盘的盘体材料为高延伸率的铝合金材料和镁合金，镁合金材料如AM60B、AM50A等，此类镁合金材料具有中等强度和较高的延伸率，如AM50A抗拉强度200MPa左右，延伸率6～10％。在实际应用中，能够保证需要的强度，同时还具有较好的抗冲击能力，大大提升了汽车的安全性能。而方向盘中心的轴承连接件，是用来与转向制动杆连接的部件。此转向连接轴承套，需要具有优良的强度和优异的耐磨性能。而铝合金和镁合金材料的耐磨性能较差。为了实现有效减轻方向盘重量而又具有良好耐磨性能的目的，采用在方向盘中镶嵌轴承套的办法。内嵌轴承套材料为45碳素钢，用机床加工。

具体制造工艺是：将加工好的方向盘中心衬套2放入模具的相应位置，作为内镶件定位后，再将模具合上，等待镁液注入。在高温、高压下，方向盘中心衬套2，因为壁厚太薄；又由于截面形状设计不合理，受热加工影响，产生较大热应力，促使其在凝固后发生较大的变形，并造成较大的残余应力，使方向盘成形凝固后在内嵌轴承套的锥孔3的锥面产生较大变形，压铸出来产品，其所述的锥孔3的锥度贴合面用锥度检具检测80％产品不能满足锥度贴合检测要求。检测结果为：检具粘锥度方向的印泥面积仅占锥面总面积的五分之一至四分之一，而锥度检测要求其贴合面应达到60％。因此，直接影响了方向盘部件的装配。

为了实现方向盘的一次压铸成形能符合部件安装的要求，现有技术进行了以下方案的试验：

1.采用在如图1所示的凹槽处增加壁厚，经实际压铸后，锥面变形仍然较大。

2.在采用在如图1所示的凹槽处增加截面厚度的基础上，再增加所示的锥孔3处的壁厚，仍未取得工程效果。

3.采用在如图1所示的增加所示的锥孔3处的壁厚，而不增加凹槽处的壁厚，由于在高温、高压条件下，热收缩变形不均匀导致位置锥孔3处发生变形。

国内很多同行企业采用二次配合加工的方法解决这一问题，但这会提高零件加工成本和增加其工艺内容的复杂性。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种方向盘中心衬套安装结构，其目的是解决方向盘的轴承套的内锥度在压铸时的变形问题。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明所提供的这种方向盘中心衬套安装结构，镶嵌在方向盘的中心并与方向盘同轴线，所述的方向盘中心衬套的内孔的一端为圆柱孔，另一端为口部大于内部的锥孔，其外圆上设有圆环形凸起的台阶，所述的台阶为两个，一个为端部凸台，位于方向盘中心衬套圆柱孔的一端；另一个为中间凸台，其轴向位于所述的锥孔的最小孔径处的外圆上。

为使本发明更加完善，还进一步提出了以下更为详尽和具体的技术方案，以获得最佳的实用效果，更好地实现发明目的，并提高本发明的新颖性和创造性：

所述的端部凸台与中间凸台之间为环形的凹槽；所述的中间凸台至锥孔端部的外圆为锥孔部位外圆；所述的凹槽的直径与锥孔部位外圆的直径相等。

所述的中间凸台位于所述的凹槽方向的端面，到所述的锥孔端部的距离为ab；所述的中间凸台7的轴向尺寸为bc；所述的bc∶ab＝0.618∶1。

本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：1、简易方便：在制作内嵌轴承套时，直接用45号碳素钢制造，经过机床加工完整的内嵌轴承套，直接用于压铸生产，实施方便；2、高效：在压铸生产过程中，直接把预先制作好的内嵌轴承套放入压铸模具中，进行一次性压铸成型；3、高成品率、低成本：所选用内嵌轴承套的结构，加工制造容易，材料价格低廉，压铸生产时不发生变形。压铸出来的方向盘中心衬套的内锥度贴合面用锥度检具检测100％满足锥度贴合检测要求同，使锥孔变形程度稳定而有效的控制在图纸要求的范围内。

附图说明

下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本说明书背景技术部分所述结构的示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明在方向盘上的安装结构示意图；