[發明專利]轉向軸成型模具及成型工藝

在審

• 申請號: 201610022246.8
• 申請日: 2016-01-14
• 公開（公告）號: CN105537485A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 胡紅旗;林明路
• 申請（專利權）人: 上海久進精密鍛造有限公司
• 主分類號: B21J13/02
• 分類號: B21J13/02;B21J5/10
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 張海英;林波

技術領域

本發明涉及轉向軸技術領域，尤其涉及一種轉向軸成型模具及使用該轉向軸成型模具的轉向軸成型工藝。

背景技術

轉向軸是汽車轉向系統的核心部件，其性能的優劣直接關系著交通和人身安全。轉向軸的端部設有用來插裝閥芯端部扁頭、且可容許閥芯相對轉向軸雙向轉動以打開轉向閥的角位移量的腰孔。腰孔寬度的兩側槽壁與豎直軸面設成設定角度，以容許閥芯可雙向轉動相應的角位移量，從而改變轉向閥的泄露通道和泄流量，因此腰孔的上述角度精度要求極高且在后續滲碳淬火過程中極易變形。傳統的機加工工藝，腰孔承受扭矩的強度低、浪費材料、效率低下；普通冷鍛成型的腰孔質量和尺寸精度不夠、需要對位整形、效率低下、容易出錯、質量很不穩定。

發明內容

本發明的一個目的在于提出一種腰孔尺寸穩定、質量和尺寸精度高的轉向軸成型模具。

本發明的另一個目的在于提出一種工序簡單、生產效率高的轉向軸成型工藝。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種轉向軸成型模具，包括凹模、滑動設置在凹模中心腔內的上沖頭和下沖頭，所述轉向軸坯件設置在凹模中心腔內且位置上沖頭和下沖頭之間，所述上沖頭包括上沖頭預應力外圈和上沖頭模芯，所述上沖頭模芯設置在所述上沖頭預應力外圈的中心腔內且可相對于上沖頭預應力外圈進行設定行程浮動，所述上沖頭用于成型轉向軸的腰孔。

進一步的技術方案是，所述上沖頭模芯為臺階軸，所述上沖頭預應力外圈的中心腔內壁為與臺階軸相適配的臺階結構，所述臺階軸上端臺階的軸向長度小于所述臺階結構上端臺階的軸向長度，所述臺階軸浮動的上限位置為臺階軸上表面與上沖頭預應力外圈平齊，所述臺階軸的浮動的下限位置為臺階軸抵靠在臺階結構上。

進一步的技術方案是，所述凹模為三層預應力套結構。

進一步的技術方案是，所述凹模包括凹模預應力外圈、凹模預應力中圈和凹模模芯，所述凹模預應力中圈包括上預應力中圈和下預應力中圈，所述凹模模芯包括凹模上模芯和凹模下模芯。

進一步的技術方案是，所述模具還包括凹模墊塊，所述凹模墊塊設置在所述凹模下方，用于支撐所述凹模。

一種轉向軸成型工藝，包括如下步驟：

步驟1：預處理坯料，成型出轉向軸坯件；

步驟2：使用上述的轉向軸成型模具對轉向軸坯件進行冷壓工序，成型所述轉向軸的腰孔。

進一步的技術方案是，所述步驟1的預處理包括如下所述步驟：

步驟101：對坯料進行下料；

步驟102：整形處理；

步驟103：使用擠壓模具對轉向軸坯件進行正擠壓，成型轉向軸外壁的臺階結構。

進一步的技術方案是，所述步驟101和步驟102之間還包括對下料后的坯件進行退火、拋丸和潤滑處理工序。

進一步的技術方案是，所述退火工序為球化退火，所述球化退火包括：

步驟A:加熱至720-740℃，保溫5-6h；

步驟B：隨爐降溫至650℃后保溫5-6h；

步驟C：再次隨爐降溫至550℃，出爐空冷卻至室溫。

進一步的技術方案是，所述潤滑處理為采用皂化處理或者使用高分子潤滑劑潤滑。

本發明的有益效果為：

本發明轉向軸成型模具的上沖頭采用分層浮動模芯結構，提高了腰孔成型質量和尺寸的穩定性和精度。

本發明轉向軸成型工藝工序簡單、成型效率高。

附圖說明

圖1是本發明優選實施例1提供的轉向軸成型模具的結構示意圖。

圖中：

1、凹模；2、上沖頭；3、下沖頭；4、轉向軸坯件；5、凹模墊塊；11、凹模預應力外圈；12、凹模預應力中圈；13、凹模模芯；21、上沖頭預應力外圈；22、上沖頭模芯。

具體實施方式

下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術方案。

優選實施例1