[发明专利]一种汽车转向系统中间轴的公轴加工方法及其模具

权利要求书

1.一种汽车转向系统中间轴的公轴加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、根据公轴设计长度，截取球化退火的棒料，放入镦挤成型模具内，冷态挤压棒料的一端，使材料径向流动形成T形头，得到T形坯件，棒料的另一端为T形坯件的轴部；

步骤二、所述T形坯件的T形头的端面中心位置留有挤压后的凸台，采用盘铣刀或车床将凸台切除；

步骤三、在T形坯件的T形头涂抹润滑剂，然后采用挤压弯曲模将T形头的两翼对向弯曲，并形成圆弧，得到公轴端部的U型叉和U型叉内槽；

步骤四、去除所得U型叉上的毛刺后，利用冲床冲切掉U型叉端部的余量；

步骤五、对经步骤四处理所得的坯件进行表面润滑处理，然后冷挤压成形轴部外花键，得到所需的公轴毛坯，毛坯的花键和U型叉部分不再补充机械加工；

步骤六、对所得的公轴毛坯补充机加工至成品尺寸，热处理至技术要求的强度和硬度，得到公轴成品；

所述的镦挤成型模具包括上模和下模，在上模中安装有凸模（15）和弹性压紧机构，所述弹性压紧机构用于使上模和下模紧密合模，所述凸模（15）的直径和待成型的棒料头端相配合；所述下模的模孔具有用于成型所述T形头的模腔（22），所述凸模（15）下压挤压模孔内的棒料时，棒料头端的材料向下流动并沿径向流入所述模腔（22），成型T形头。

2.根据权利要求1所述的汽车转向系统中间轴的公轴加工方法，其特征在于，所述上模包括封模上座（20）和封模座台（18），封模座台（18）固定在封模上座（20）下表面，所述弹性压紧机构固定在封模上座（20）和封模座台（18）相对应的安装槽内，弹性压紧机构下端伸出所述安装槽；所述封模座台（18）的中心设有用以安装所述凸模（15）的安装孔，凸模（15）的上端面抵在安装孔中的凸模垫块（17）上，由锁定机构将凸模（15）固定在所述安装孔内。

3.根据权利要求2所述的汽车转向系统中间轴的公轴加工方法，其特征在于，所述凸模（15）上端部呈锥型，所述锁定机构为带有外螺纹的锁紧环（16），所述安装孔孔壁加工有内螺纹，锁紧环（16）套在凸模（15）上端部，通过内外螺纹配合，将凸模（15）固定在封模座台（18）上。

4.根据权利要求2所述的汽车转向系统中间轴的公轴加工方法，其特征在于，所述弹性压紧机构为氮气弹簧（19）。

5.根据权利要求2所述的汽车转向系统中间轴的公轴加工方法，其特征在于，所述下模包括自下而上设置的下腔内芯（5）、径向挤压内芯（8）和镦头模内芯（10），下腔内芯（5）外设有同心的下腔外套（4），径向挤压内芯（8）外设有同心的容料腔外套（7），镦头模内芯（10）外设有同心的套头应力圈（11），所述下腔内芯（5）、径向挤压内芯（8）和镦头模内芯（10）的中心孔上下对应形成所述的模孔，所述容料腔外套（7）上表面的中部沿径向方向设置两条成型槽，两条成型槽分别位于所述模孔的两侧，且呈“一”字布置，所述径向挤压内芯（8）顶面开有与所述成型槽对接的过渡槽，过渡槽和成型槽对接形成用以成型所述T形头的模腔（22）。

6.根据权利要求5所述的汽车转向系统中间轴的公轴加工方法，其特征在于，所述套头应力圈（11）和容料腔外套（7）之间、容料腔外套（7）和下腔外套（4）之间均通过凸凹结构配合安装；所述下腔外套（4）固定在模架内，容料腔外套（7）以及套头应力圈（11）之间还设有导柱（9）以及导套。

7.根据权利要求5所述的汽车转向系统中间轴的公轴加工方法，其特征在于，所述上模和下模之间还设有限位机构以及导向机构，限位机构和导向机构均沿模具周向设置，所述限位机构用于限制上模回程的极限位置，所述导向机构为上模下压提供导向。

8.根据权利要求7所述的汽车转向系统中间轴的公轴加工方法，其特征在于，所述限位机构为定距拉杆螺钉（13），定距拉杆螺钉（13）穿过所述封模座台（18）后，定距拉杆螺钉（13）的螺纹端部和套头应力圈（11）螺纹连接、螺钉头伸入所述封模上座（18）的限位孔中，在上模回程时，螺钉头挡在所述限位孔底部，以起到限制上模回程极限位置的作用。

9.根据权利要求7所述的汽车转向系统中间轴的公轴加工方法，其特征在于，所述导向机构包括导向杆（14）和导向套（12），导向套（12）安装在封模座台（18）上，导向杆（14）设置在导向套（12）中，导向杆（14）底端固定在所述套头应力圈（11）上，导向杆（14）顶端活动设置在封模上座（20）的导向孔内。