[发明专利]电动助力转向器中输入轴的冷挤压成型工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种冷挤压工艺，特别涉及一种电动助力转向器中输入轴的冷挤压成型工艺。

背景技术

电动助力转向器中的输入轴是汽车上的一个零部件，它为三段式结构(见图1和图2)包括上部的圆柱形轴杆11、近下部处通过一台阶增大直径的过渡轴杆12及在该过渡轴杆12的下端再通过一台阶增大直径形成下部的具有空腔的套筒13，该空腔的底面上设有一个十字形凸缘131，套筒13的腔壁上设有四个从套筒的下端面至十字形凸缘31顶面的缺口132，四个缺口132与十字形凸缘131错开45°并也成十字形。它的加工方式主要是冷挤压工艺。现有技术的冷挤压工艺生产的输入轴冷挤压坯件只在套筒的空腔底面带十字形凸缘，要完成最终产品还必须通过切削加工才能成型，即分别在套筒的腔壁上通过切削加工四个缺口。这种加工工艺即使冷挤压坯件的精度较高，由于再经过切削加工，也使得四个缺口与十字形凸缘之间的位置精度很难控制，存在加工误差和累积误差。因此本申请人研制了一种新的输入轴冷挤压坯件(见图3和图4)，即在输入轴的下部挤压一具有空腔并且壁厚大于成品套筒13壁厚的轴头14，轴头14的内腔底面上设有十字形凸缘131，轴头14的内腔壁上均布设有四个深度与套筒13的壁厚相同的凹坑140。要得到成品的输入轴只需车削去轴头14上大于套筒13壁厚的部分即可形成成品输入轴，并自然得到套筒13上的四个缺口132。此圆周面的车削加工相比现有技术要分别车削四个缺口的加工方便，而且加工过程中不改变原有的挤压精度，从而能使成品后的输入轴精度更高。为此对冷挤压工艺的要求更高。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种电动助力转向器中输入轴的冷挤压成型工艺，它实现了筒壁上具有缺口的筒类零件的少切削加工，从而降低后续加工的废品率。

实现上述目的的技术方案是：一种电动助力转向器中输入轴的冷挤压成型工艺，包括下列步骤：

步骤一，根据产品要求切割所需长度的圆柱形坯件，保证圆柱的长度公差在0～0.1mm；

步骤二，将圆柱形坯件进行退火处理，退火后的圆柱形坯件硬度为120～130HB；

步骤三，磨削经过步骤二的圆柱形坯件的外圆，保证磨削后的圆柱形坯件的直径公差控制在-0.05mm～0；

步骤四，按常规磷皂化工艺对经过步骤三的圆柱形坯件进行磷皂化处理；

步骤五，将经过步骤四的圆柱形坯件放入冷挤压成型模具进行正挤压工序，压制成输入轴的一次预成型坯件；

步骤六，将经过步骤五的所述一次预成型坯件进行镦头工序，形成二次预成型坯件；

步骤七，将经过步骤六的所述二次预成型坯件进行球化退火处理，球化后的二次预成型坯件硬度为120～130HB；

步骤八，按常规厚膜磷皂化工艺对经过步骤七的二次预成型坯件进行厚膜磷皂化处理；

步骤九，将经过步骤八的二次预成型坯件再放入冷挤压成型模具进行反挤压工序，压制成输入轴的冷挤压件。

上述的电动助力转向器中输入轴的冷挤压成型工艺，其中，所述步骤二的退火处理和步骤七的球化退火处理分别为先将炉温升至840℃～880℃，保温3～4小时后，随炉冷却，冷却速度小于20℃/小时，在温度小于500℃时出炉，然后自然冷却。

本发明的电动助力转向器中输入轴的冷挤压成型工艺的技术方案，它实现了筒壁上具有缺口的复杂型腔类零件的少切削加工，可以节约加工费用，并使输入轴冷挤压件的内在质量明显提高，而且精度高，降低后续加工的废品率。

附图说明

图1为电动助力转向器中输入轴的结构剖视图；

图2图1中的A向视图；

图3为电动助力转向器中输入轴的冷挤压件的结构剖视图；

图4图3中的B向视图；

图5a、图5b、图5c、图5d、图5e为本发明的电动助力转向器中输入轴的冷挤压成型步骤的示意图；

图6为电动助力转向器中输入轴的冷挤压成型模具的结构剖视图。

具体实施方式

为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体实施例并结合附图进行详细说明：

本发明的电动助力转向器中输入轴的冷挤压成型工艺，包括下列步骤：

步骤一，根据产品要求切割所需长度的圆柱形坯件20(见图5a)，保证圆柱形坯件的长度公差在0～0.1mm；