[发明专利]电子助力转向机空心齿条及其加工方法

说明书

一种电子助力转向机空心齿条，包括齿端和杆端，齿端设有中心通孔，杆端为空心杆，齿端和杆端焊接相连。该电子助力转向机空心齿条的加工方法，包括取无缝钢管成型为杆端、取实心调质钢棒料成型为齿端、将齿端和杆端通过摩擦焊接连接成一体等步骤。本发明由于齿端和杆端都是空心的，与传统钢棒材加工实心的齿条比较，重量降低了30％‑‑40％(约1.4Kg)，为汽车轻量化做出了很大的贡献。

技术领域

本发明涉及一种汽车部件，特别涉及一种电子助力转向机空心齿条及其加工方法。

背景技术

随着社会的发展，能源危机与环境污染问题开始逐渐成为世界关注焦点，相应影响了人们对能源消费观念。一些工业发达国家制订了严格的汽车燃油经济性法规，汽车制造商们为了减少油耗，在设法提高燃油经济性、提高轿车空气动力性的同时，着力于汽车轻量化的研究。使汽车轻量化，优化结构设计、减轻零配件单个重量，也是一个关键的途径及有效的方法。

因此，汽车转向系统总成的轻量化是值得研究的一个课题。其中，转向机齿条的轻量化又是重中之重。

发明内容

本发明的目的，就是为了解决上述问题，提供一种电子助力转向机空心齿条及其加工方法。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种电子助力转向机空心齿条，包括齿端和杆端，所述齿端设有中心通孔，所述杆端为空心杆，齿端和杆端焊接相连。

所述中心通孔的直径为5mm。

所述杆端壁厚为4.5mm，壁厚误差为±0.05mm。

上述电子助力转向机空心齿条的加工方法，包括以下步骤：

一、取无缝钢管经过精磨冷拔，成型为符合所述电子助力转向机空心齿条杆端长度和大小的杆端；

二、取实心调质钢棒料，沿轴芯钻出直径为5mm的通孔，形成符合所述电子助力转向机空心齿条齿端长度和大小的齿端坯料；

三、在齿端坯料上通过铣削、磨削、拉削加工出符合要求的齿形，成型为齿端；

四、将齿端和杆端通过摩擦焊接连接成一体。

所述齿形的粗糙度为Ra0.8。

所述实心调质钢棒料的抗拉强度达980N/mm²。

所述电子助力转向机空心齿条整体的抗拉强度达665N/mm²。

本发明由于采用了以上技术方案，具有以下的优点和特点：

1、由于齿端和杆端都是空心的，与传统钢棒材加工实心的齿条比较，重量降低了30％--40％(约1.4Kg)，为汽车轻量化做出了很大的贡献。

2、整体由两部分组成，齿端是实心的调质钢棒料，保持着优良的机械性能；最大抗拉强度能达到980N/mm²；杆端是无缝钢管，是经过精磨冷拔成型的，壁厚均匀性能达到±0.05，这种管材是国内自主开发研制而成，经过后序热处理机械性能优良；此钢管用于转向齿条，会带动我国精密无缝钢管产业市场的飞跃；

3、现有的空心齿条一般是一根整体管材，齿部是锻压而成的；这样很难解决齿部的高强度的难题，并且齿部的加工方法受到了限制；本发明设计成两段，齿端容易实现高强度要求并且齿形的实现可以通过铣削、磨削、拉削等多种工艺，完成不同精度的要求；

4、由于齿条外径比较小，在国外做的空心齿条是使用的小口径焊管为原材料，目前在我国小口径焊管规模及实力有待优化，如果材料进口，那么成本就很高，不具备市场竞争能力；无缝钢管的精磨加工，我国技术已经很成熟，我们设计这种结构适应目前我们的工业实际，有利于推进民族工业的发展，解决原材料进口问题，增强了市场竞争能力；