[發(fā)明專利]一種汽車轉(zhuǎn)向螺母和轉(zhuǎn)向搖臂軸的殼型鑄造工藝

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010500683.2
• 申請(qǐng)日: 2020-06-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111618248A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李祖軍;章烈旭;陶紅宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北軍威機(jī)械有限公司
• 主分類號(hào): B22C9/06
• 分類號(hào): B22C9/06;B22C9/22;C21D1/30;C21D1/18;C21D9/00;B22F3/105;B33Y70/00
• 代理公司: 上海精晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253
• 代理人: 安曼

本發(fā)明公開(kāi)了一種汽車轉(zhuǎn)向螺母和轉(zhuǎn)向搖臂軸的殼型鑄造工藝，具體包括以下步驟：S1、模具設(shè)計(jì)：根據(jù)汽車轉(zhuǎn)向螺母和轉(zhuǎn)向搖臂軸的外形尺寸，本發(fā)明涉及模鍛工藝技術(shù)領(lǐng)域。該汽車轉(zhuǎn)向螺母和轉(zhuǎn)向搖臂軸的殼型鑄造工藝，通過(guò)改變了傳統(tǒng)的機(jī)械切削工藝加工，利用三維模型設(shè)計(jì)保證了汽車轉(zhuǎn)向螺母模具和轉(zhuǎn)向搖臂軸模具在制造過(guò)程中的精度，另外在汽車轉(zhuǎn)向螺母和轉(zhuǎn)向搖臂軸的原料中加入碳粉，提高汽車轉(zhuǎn)向螺母和轉(zhuǎn)向搖臂軸齒形的強(qiáng)度以及表面耐磨能力，采用中溫進(jìn)行退火處理，并且利用保溫箱對(duì)汽車轉(zhuǎn)向螺母和轉(zhuǎn)向搖臂軸進(jìn)行緩冷，有效地降低汽車轉(zhuǎn)向螺母和轉(zhuǎn)向搖臂軸的熱處理變形，提高汽車轉(zhuǎn)向螺母和轉(zhuǎn)向搖臂軸的使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及模鍛工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種汽車轉(zhuǎn)向螺母和轉(zhuǎn)向搖臂軸的殼型鑄造工藝。

背景技術(shù)

汽車轉(zhuǎn)向搖臂是汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中非常重要的零件，是汽車產(chǎn)品的保安件、關(guān)鍵件，因此，保證搖臂的加工質(zhì)量就顯得尤其重要，搖臂因其加工過(guò)程中的工序種類繁多，需要的設(shè)備類型很多，所以加工生產(chǎn)較為困難，需要合理安排加工設(shè)備以及制定各個(gè)工序的先后順序，汽車轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)間隙t隨轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的大小而改變，直線行駛時(shí)，轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)副若存在傳動(dòng)間隙，一旦轉(zhuǎn)向輪受到側(cè)向力作用，就能在間隙t的范圍內(nèi)，允許車輪偏離原行駛位置，使汽車失去穩(wěn)定，為防止出現(xiàn)這種情況，要求傳動(dòng)副的傳動(dòng)間隙在轉(zhuǎn)向盤處于中間及其附近位置時(shí)(一般是10°至15°)要極小，最好無(wú)間隙。

現(xiàn)有技術(shù)在汽車轉(zhuǎn)向器循環(huán)球結(jié)構(gòu)中，轉(zhuǎn)向螺母齒形和轉(zhuǎn)向搖臂軸齒形是一對(duì)嚙合齒，兩者均是汽車轉(zhuǎn)向器的關(guān)鍵件，它們的質(zhì)量好壞直接影響汽車轉(zhuǎn)向器的使用壽命，目前國(guó)內(nèi)主要采用機(jī)械切削工藝加工轉(zhuǎn)向螺母和轉(zhuǎn)向搖臂軸的齒形，用機(jī)械切削加工的齒形強(qiáng)度和表面耐磨能力差，熱處理變形量大，使用壽命短。

發(fā)明內(nèi)容

(一)解決的技術(shù)問(wèn)題

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種汽車轉(zhuǎn)向螺母和轉(zhuǎn)向搖臂軸的殼型鑄造工藝，解決了轉(zhuǎn)向螺母和轉(zhuǎn)向搖臂軸在加工過(guò)程中用機(jī)械切削加工的齒形強(qiáng)度和表面耐磨能力差，熱處理變形量大，使用壽命短的問(wèn)題。

(二)技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種汽車轉(zhuǎn)向螺母和轉(zhuǎn)向搖臂軸的殼型鑄造工藝，具體包括以下步驟：

S1、模具設(shè)計(jì)：根據(jù)汽車轉(zhuǎn)向螺母和轉(zhuǎn)向搖臂軸的外形尺寸，采用三維建模軟件對(duì)汽車轉(zhuǎn)向螺母和轉(zhuǎn)向搖臂軸進(jìn)行建模優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過(guò)汽車轉(zhuǎn)向螺母和轉(zhuǎn)向搖臂軸的建模，獲取建立汽車轉(zhuǎn)向螺母模具和轉(zhuǎn)向搖臂軸模具的整體三維模型；

S2、模具制造：利用汽車轉(zhuǎn)向螺母模具和轉(zhuǎn)向搖臂軸模具三維模型的各項(xiàng)工藝參數(shù)輸入到激光燒結(jié)3D制造機(jī)中，將5CrNiMo鋼粉末通入到激光燒結(jié)3D制造機(jī)中，將5CrNiMo鋼粉末平鋪在工作臺(tái)面上并且將5CrNiMo鋼粉末加熱至加工溫度，啟動(dòng)激光器，調(diào)節(jié)激光器的脈沖及掃描器的掃描角度，使激光束與工作臺(tái)在一個(gè)二維層面進(jìn)行掃描，利用激光束對(duì)汽車轉(zhuǎn)向螺母模具和轉(zhuǎn)向搖臂軸模具進(jìn)行燒結(jié)，對(duì)燒結(jié)后的汽車轉(zhuǎn)向螺母模具和轉(zhuǎn)向搖臂軸模具表面進(jìn)行清洗、打磨和涂蠟，接著將汽車轉(zhuǎn)向螺母模具和轉(zhuǎn)向搖臂軸模具進(jìn)行焙燒，焙燒完成后對(duì)汽車轉(zhuǎn)向螺母模具和轉(zhuǎn)向搖臂軸模具進(jìn)行冷卻；

S3、零件成型：將汽車轉(zhuǎn)向螺母和轉(zhuǎn)向搖臂軸的原料分別在電爐中進(jìn)行熔融，在熔融的最后一小時(shí)向熔融料中加入碳粉，將汽車轉(zhuǎn)向螺母和轉(zhuǎn)向搖臂軸原料熔融成液態(tài)后準(zhǔn)備進(jìn)行澆鑄，對(duì)汽車轉(zhuǎn)向螺母模具和轉(zhuǎn)向搖臂軸模具進(jìn)行預(yù)熱，將鋼液注入預(yù)熱后的汽車轉(zhuǎn)向螺母模具和轉(zhuǎn)向搖臂軸模具模腔中，在鋼液全部澆注完成后對(duì)汽車轉(zhuǎn)向螺母模具和轉(zhuǎn)向搖臂軸模具采用保溫箱進(jìn)行緩冷，最后對(duì)冷卻成型后的汽車轉(zhuǎn)向螺母和轉(zhuǎn)向搖臂軸胚件使用鍛造機(jī)進(jìn)行模鍛；