[发明专利]转向轴的生产工艺

说明书

本申请涉及一种转向轴的生产工艺，其包括工序取料、旋锻内花键成型以及挤花键。本申请具有利用旋锻缩小的管料的内外径，并使得管料的内周贴合芯棒，进而加工出内花键；同时，本工件的内花键的表面配合其他工件的外花键，并依靠相互之间的挤压力完成力矩传递，在旋锻过程中，管料冷塑性变形，材料发生加工硬化，提高材料的硬度和强度，实现增强内花键的强度，以实现传递更大的力矩的效果。

技术领域

本申请涉及汽车零配件的领域，尤其是涉及一种转向轴的生产工艺。

背景技术

汽车转向系统(steering system)是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向，以用来改变或保持汽车行驶或倒退方向的一系列装置。

就轮式汽车而言，实现汽车转向的方法是：驾驶员对转向盘（方向盘）施加一个转向力矩，该力矩通过转向轴输入转向器，转向器放大力矩并输出，以驱动汽车转向桥（一般是前桥）上的车轮（转向轮）相对于汽车纵轴线偏转一定角度。

转向轴的功用是将驾驶员作用于转向盘的转向力矩传递给转向器，转向轴的上部与转向盘固定连接，下部与转向器相连。且转向轴从转向柱管中穿过，支承在柱管内的轴承和衬套上。

参照图1、2，转向轴整体呈中空的管状，且转向轴的一端外周设有外花键，转向轴的一端内周设有内花键，以实现转向盘与转向器之间的连接，并传递力矩。

针对上述中的相关技术，发明人认为转向轴依靠外花键、内花键实现传递力矩，而内花键延伸至转向轴内的深处，利用铣床加工时，需要利用细长的刀具深入转向轴内部的深处，刀具变形而导致内花键处的加工精度低。

发明内容

为了提高内花键处的加工精度，本申请提供一种转向轴的生产工艺。

本申请提供的一种转向轴的生产工艺采用如下的技术方案：

一种转向轴的生产工艺，包括以下工序：

取料，取一定长度的管料，管料的外径大于内花键段的外径，且管料的内径大于内花键段的内径；

旋锻内花键成型，旋锻机上安装适配的外模、芯棒，利用夹具夹紧管料的一端外周，并使得管料套接至芯棒上，利用外模缩小管料另一端的外径，并使得管料的另一端内周贴合芯棒的外周；以及

挤花键，在管料远离内花键的一端外周加工外花键。

通过采用上述技术方案，利用旋锻缩小的管料的内外径，并使得管料的内周贴合芯棒，进而加工出内花键；同时，本工件的内花键的表面配合其他工件的外花键，并依靠相互之间的挤压力完成力矩传递，在旋锻过程中，管料冷塑性变形，材料发生加工硬化，提高材料的硬度和强度，实现增强内花键的强度，以实现传递更大的力矩。

可选的，工序挤花键之后，还包括以下工序：

磨轴承档，工件安装至数控磨床上，磨削外花键朝向内花键的一侧外周，磨削后的外周用于配合轴承。

通过采用上述技术方案，精加工轴承档的外周，以在装配时用于配合轴承的内圈。

可选的，工序旋锻内花键成型之后，工序磨轴承档之前，还包括以下工序：

旋锻轴承位，工件安装至旋锻机上，夹具夹紧内花键段的外周，缩小工件远离内花键段的一端外径。

通过采用上述技术方案，利用旋锻实现工件的冷塑性变形，材料发生加工硬化，提高材料的硬度和强度，以便用于配合轴承的内圈。

可选的，工序旋锻内花键成型之后，工序挤花键之前，还包括以下工序：

旋锻花键外圆，工件安装至旋锻机上，夹具夹紧内花键段的外周，缩小工件远离内花键段的一端外径；以及

退火，对花键外圆区域进行退火处理。

通过采用上述技术方案，旋锻花键外圆之后，工件冷塑性变形，材料产生残余应力；此时，通过退火处理，实现去内应力、恢复材料性能，便于完成后续的挤花键。