[發(fā)明專利]利用冷鍛的汽車用轉(zhuǎn)向裝置的夾緊軛制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680043225.2
• 申請日: 2016-03-11
• 公開（公告）號: CN107848016A
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃泰敏
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社成進(jìn)FO-MA
• 主分類號: B21K1/14
• 分類號: B21K1/14;B21J5/08;B21J5/10;F16D3/26
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11127
• 代理人: 金玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及利用冷鍛(自動多級冷鍛)的汽車用轉(zhuǎn)向裝置的夾緊軛(pinch yoke)的制造方法。

背景技術(shù)

通常，汽車用轉(zhuǎn)向裝置作為由駕駛者通過對轉(zhuǎn)向盤的操作而控制行駛方向的裝置，上述轉(zhuǎn)向裝置包括：方向盤，其設(shè)于駕駛座的前方，通過駕駛者的操作而改變汽車的行進(jìn)方向；轉(zhuǎn)向柱，其設(shè)于上述方向盤的下部；齒輪箱，其將上述方向盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動，同時提高轉(zhuǎn)向力而改變車輪的方向；萬向節(jié)，其將傳遞到上述方向盤柱的旋轉(zhuǎn)力傳遞到齒輪箱。

上述萬向節(jié)由軸接頭和管接頭構(gòu)成，在上述軸接頭的外周面的長度方向上形成有凹凸，在管接頭的內(nèi)周面加工有與上述凹凸部對應(yīng)的花鍵，從而軸接頭能夠以與管接頭結(jié)合、連接的狀態(tài)滑動。

另外，軸接頭和管接頭的各個端部分別連接有夾緊軛，一側(cè)的夾緊軛結(jié)合到轉(zhuǎn)向柱，另一側(cè)的夾緊軛連接到齒輪箱。

如上所述的夾緊軛是利用熱鍛加工方法或沖壓加工方法而制得的。

利用沖壓加工方法的夾緊軛是通過利用沖壓的單一的工序來制得的，在通過單一的鍛造工序來制作產(chǎn)品的情況下，產(chǎn)品的變形量多，因此存在因通過緩慢的加壓而進(jìn)行的沖壓作業(yè)而導(dǎo)致成型速度緩慢的缺點(diǎn)。

另外，通過熱鍛工序來成型夾緊軛的情況下，在熱鍛工序的特性上會產(chǎn)生表面結(jié)垢，由潤滑劑飛散而導(dǎo)致作業(yè)環(huán)境惡劣，并通過追加的切削工序而確保尺寸精度，但因材料的特性發(fā)生改變而導(dǎo)致硬度下降，由此引發(fā)產(chǎn)品的穩(wěn)定性下降等問題。

作為解決這樣的問題的手段，提出了利用冷鍛成型技術(shù)而制造產(chǎn)品的內(nèi)容。

換言之，冷鍛即自動多級冷鍛作為最近應(yīng)用增加的技術(shù)，特別作為適于制造如汽車部件這樣的小且精密的部件的技術(shù)而獲得認(rèn)可，在相關(guān)企業(yè)中對利用冷鍛的產(chǎn)品制造不斷進(jìn)行研究。

在上述冷鍛中將一定形狀的材料投入到鍛造機(jī)，并通過4-6步驟或其以上的自動多級冷鍛而成型出所希望的產(chǎn)品，根據(jù)按照步驟而鍛造的模具的設(shè)計條件，在金屬產(chǎn)品中所生成的鍛造流線的穩(wěn)定性和高強(qiáng)度的確保性不同，而且通過熱變形，產(chǎn)品的尺寸精度發(fā)生變化。

由此，解決沖壓成型及熱鍛工序的問題，而研究利用冷鍛成型技術(shù)的夾緊軛產(chǎn)品成型的現(xiàn)有技術(shù)，則以往提供有如韓國專利第10-1272252號“汽車用轉(zhuǎn)向裝置的夾緊螺栓軛及其制造方法”(專利文獻(xiàn)1)這樣的利用自動多級冷鍛的制造夾緊螺栓軛的手段。

參照圖8至圖13，對上述專利文獻(xiàn)1的技術(shù)內(nèi)容說明如下。

即，通過如下的6個步驟的工序來完成冷鍛工序：如圖8所示，將原材料切斷成所需的長度而準(zhǔn)備材料(M)的切斷工序；如圖9所示，將上述材料(M)嵌入夾緊螺栓軛用模具，用沖頭進(jìn)行加壓而塑性變形，從而將材料鐓鍛(up setting)，由此形成為在外側(cè)形成有槽(110)的主體(100)和一對軛部(200)形狀的預(yù)備成型工序；如圖10所示，將上述預(yù)備成型的軛部(200)之間成型為U字形，在軛部(200)的內(nèi)側(cè)面將槽(210)成型的工序；如圖11所示，在上述軛部(200)之間的主體(100)的上部面將用于形成通孔(130)的部分即位置面(120)成型的通孔預(yù)備成型工序；如圖12所示，將上述預(yù)備成型的位置面(120)部分擊碎而成型為通孔(130)的穿孔工序；如圖13所示，在上述通孔(130)將鋸齒(140)成型，以使相對部件被組裝并嚙合。

通過多個加工工序，用通過冷鍛工序而成型出鋸齒(140)的產(chǎn)品而制造汽車轉(zhuǎn)向裝置的夾緊螺栓軛。

在專利文獻(xiàn)1的工序中，僅通過在將如圖8所示的圓形的金屬材料(M)嵌入模具之后用沖頭加壓的預(yù)備成型的這一個工序，鐓鍛成如圖9所示的主體(100)和形成于主體(100)的兩側(cè)的槽(110)及一對軛部(200)形狀。

但是，在冷鍛單一工序即預(yù)備成型工序中，在將圓筒形的材料(M)沖切而一次性地成型主體(100)、槽(110)、軛部(200)的情況下，對模具和沖頭傳遞過大的負(fù)荷，因此實(shí)際上難以成型，并且即便能夠成型，在成型產(chǎn)品中難以形成穩(wěn)定的鍛造流線，因過負(fù)荷而導(dǎo)致模具被破損或極其縮短壽命。

另外，在圖9的預(yù)備成型工序中成型圖10的槽(210)的工序與在上述圖10的槽(210)成型工序中成型圖11的位置面(120)的通孔預(yù)備成型工序之間，產(chǎn)品的形狀變形極其微小，從而連續(xù)進(jìn)行無需的工序，存在不僅導(dǎo)致資源浪費(fèi)而且還消耗額外的模具和沖頭的問題。

不僅如此，如圖11所示，在主體(100)成型位置面(120)之后，在如圖12所示這樣直接成型通孔(130)的穿孔工序的情況下，也會對沖頭模具施加過大的負(fù)荷，因此并非優(yōu)選，縮短沖頭的使用壽命。