[发明专利]一种转向管柱的生产工艺

说明书

技术领域

本发明属于管状部件加工成型工艺，具体涉及一种转向管柱的生产工艺。

背景技术

转向管柱是用来连接方向盘和转向器的转向机构，转向管柱为一端管径较大、一端管径较小的异管径结构，转向管柱的生产加工可以采用切削加工来完成，但是切削加工的加工成本较高，强度要求难以保证，因此通常还是用无屑加工的方式来完成，如胀形，首先按照小径端的直径截取一根管柱，然后通过胀形工艺，将其一端胀形，形成大径端，从而形成异管径结构的转向管柱结构。胀形成型时，材料受到切向拉伸，其变形程度受材料的极限延伸率限制，转向管柱的材料通常采用20#钢，20#钢的许用延伸率为24％，胀形系数K＝胀形后最大直径/圆筒毛坯直径＝1.24。转向管柱的胀形系数需要达到1.59，因此，采用20#钢来生产加工转向管柱，一次胀形则几乎不可能，采用一次胀形管材容易破裂，因此需要多次胀形，才能最终成型为异管径结构的转向管柱。这样的生产加工方式，无法大批量运用于生产，导致生产效率极低。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术的转向管柱生产加工中存在的问题，提供一种转向管柱的生产工艺，转向管柱采用一次胀形的胀形生产工艺，有效提供转向管柱的生产效率高。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种转向管柱的生产工艺，包括以下步骤：

a.坯料准备，以转向管柱的小径端内径d、外径D及转向管柱的长度L为基准，加工内径为d、外径为D、长度为L的坯料管柱；

b.端面加工，将坯料管柱的其中一端的内圆进行倒角加工，形成倒角C，倒角C的角度为25°-35°，长度为坯料管柱的厚度，倒角面的粗糙度的值为0.4或0.4以下；

c.磷化处理，将加工完倒角C的坯料管柱进行表面磷化处理；

d.模具胀形，包括模具准备和胀形加工，其中，

模具准备包括制作胀形加工用的胀形凸模和胀形凹模，胀形凸模的加工面进行表面抛光处理，抛光后加工面的粗糙度的值为0.05或0.05以下；

胀形加工包括将磷化处理后的坯料管柱放置在胀形凹模内，且加工有倒角C的一端朝向胀形凸模，胀形凸模与胀形凹模合模，坯料管柱一次胀形成型为转向管柱。

优选地，步骤d中，磷化处理后的坯料管柱在胀形加工之前，将坯料管柱的内圆倒角一端的内壁以及倒角面涂抹润滑油，然后再进行胀形加工。

优选地，步骤d中，胀形加工采用压力机完成，压力机的速度为每分钟完成3-4次分合模。

优选地，步骤b中，倒角C的角度优选为30°。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明的一种转向管柱的生产工艺，通过在坯料管柱的端面内圆进行倒角，并且光滑程度较高，确保胀形凸模能够快速进入坯料管柱，起到引导作用，同时胀形凸模表面进行抛光处理，非常光滑，胀形凸模在进入坯料管柱后能够快速的一次成型，不需要进行退火处理，不加温，也不需要多次胀形，生产效率显著提高。

附图说明

图1是本发明的经过步骤d后加工成型的转向管柱成品主视图。

图2是本发明的经过步骤a后加工成型的坯料管柱主视图。

图3是本发明的经过步骤b后加工成型的坯料管柱主视图。

图4是本发明的步骤d中，胀形加工的模具加工状态图。

图中标记：1-胀形凸模，2-胀形凹模，3-坯料管柱，4-转向管柱，5-顶杆。

具体实施方式

参照图1-4，本发明的一种转向管柱的生产工艺，包括以下步骤：

a.坯料准备，以转向管柱4的小径端内径d、外径D及转向管柱4的长度L为基准，加工内径为d、外径为D、长度为L的坯料管柱3。如需要生产的转向管柱4的小径端内径d为34mm，外径D为38mm，长度L为219mm，则首先按照该尺寸，加工出内径为34mm，外径为38mm，长度为219mm的坯料管柱3，原材料可采用20#钢的钢管来截取坯料管柱3。

b.端面加工，将坯料管柱3的其中一端的内圆进行倒角加工，形成倒角C，倒角C的角度为25°-35°，优选为30°；倒角C的长度为坯料管柱3的厚度，根据步骤a中选取的坯料管柱3参数，则坯料管柱3的厚度为2mm，则倒角C的长度为2mm，倒角面的粗糙度的值为0.4或0.4以下。

c.磷化处理，将加工完倒角C的坯料管柱3进行表面磷化处理，每批次可加工2000-3000件。