[发明专利]转向轴成型模具及成型工艺

说明书

技术领域

本发明涉及转向轴技术领域，尤其涉及一种转向轴成型模具及使用该转向轴成型模具的转向轴成型工艺。

背景技术

转向轴是汽车转向系统的核心部件，其性能的优劣直接关系着交通和人身安全。转向轴的端部设有用来插装阀芯端部扁头、且可容许阀芯相对转向轴双向转动以打开转向阀的角位移量的腰孔。腰孔宽度的两侧槽壁与竖直轴面设成设定角度，以容许阀芯可双向转动相应的角位移量，从而改变转向阀的泄露通道和泄流量，因此腰孔的上述角度精度要求极高且在后续渗碳淬火过程中极易变形。传统的机加工工艺，腰孔承受扭矩的强度低、浪费材料、效率低下；普通冷锻成型的腰孔质量和尺寸精度不够、需要对位整形、效率低下、容易出错、质量很不稳定。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种腰孔尺寸稳定、质量和尺寸精度高的转向轴成型模具。

本发明的另一个目的在于提出一种工序简单、生产效率高的转向轴成型工艺。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种转向轴成型模具，包括凹模、滑动设置在凹模中心腔内的上冲头和下冲头，所述转向轴坯件设置在凹模中心腔内且位置上冲头和下冲头之间，所述上冲头包括上冲头预应力外圈和上冲头模芯，所述上冲头模芯设置在所述上冲头预应力外圈的中心腔内且可相对于上冲头预应力外圈进行设定行程浮动，所述上冲头用于成型转向轴的腰孔。

进一步的技术方案是，所述上冲头模芯为台阶轴，所述上冲头预应力外圈的中心腔内壁为与台阶轴相适配的台阶结构，所述台阶轴上端台阶的轴向长度小于所述台阶结构上端台阶的轴向长度，所述台阶轴浮动的上限位置为台阶轴上表面与上冲头预应力外圈平齐，所述台阶轴的浮动的下限位置为台阶轴抵靠在台阶结构上。

进一步的技术方案是，所述凹模为三层预应力套结构。

进一步的技术方案是，所述凹模包括凹模预应力外圈、凹模预应力中圈和凹模模芯，所述凹模预应力中圈包括上预应力中圈和下预应力中圈，所述凹模模芯包括凹模上模芯和凹模下模芯。

进一步的技术方案是，所述模具还包括凹模垫块，所述凹模垫块设置在所述凹模下方，用于支撑所述凹模。

一种转向轴成型工艺，包括如下步骤：

步骤1：预处理坯料，成型出转向轴坯件；

步骤2：使用上述的转向轴成型模具对转向轴坯件进行冷压工序，成型所述转向轴的腰孔。

进一步的技术方案是，所述步骤1的预处理包括如下所述步骤：

步骤101：对坯料进行下料；

步骤102：整形处理；

步骤103：使用挤压模具对转向轴坯件进行正挤压，成型转向轴外壁的台阶结构。

进一步的技术方案是，所述步骤101和步骤102之间还包括对下料后的坯件进行退火、抛丸和润滑处理工序。

进一步的技术方案是，所述退火工序为球化退火，所述球化退火包括：

步骤A:加热至720-740℃，保温5-6h；

步骤B：随炉降温至650℃后保温5-6h；

步骤C：再次随炉降温至550℃，出炉空冷却至室温。

进一步的技术方案是，所述润滑处理为采用皂化处理或者使用高分子润滑剂润滑。

本发明的有益效果为：

本发明转向轴成型模具的上冲头采用分层浮动模芯结构，提高了腰孔成型质量和尺寸的稳定性和精度。

本发明转向轴成型工艺工序简单、成型效率高。

附图说明

图1是本发明优选实施例1提供的转向轴成型模具的结构示意图。

图中：

1、凹模；2、上冲头；3、下冲头；4、转向轴坯件；5、凹模垫块；11、凹模预应力外圈；12、凹模预应力中圈；13、凹模模芯；21、上冲头预应力外圈；22、上冲头模芯。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

优选实施例1