阅读说明：本技术 汽车转向管柱的加工方法及制备技术 (Processing method and preparation technology of automobile steering column ) 是由 潘旭一 于 2020-03-31 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种汽车转向管柱的加工方法及制备技术,属于机械技术领域。它解决了现有对汽车转向管柱的加工方法成本高、加工工序繁琐、加工质量低的问题。本包括以下步骤：选择原材料为空心焊拔管毛坯；将毛坯进行表面清洗处理；对表面清洗处理过后的毛坯进行脱脂处理,完全清除掉毛坯表面的油脂；完成上述步骤后,采用清水对毛坯进行清洗,清洗完成后再使用酸液进行酸洗；对酸洗过后的毛坯通过清水反复冲洗；完成上述步骤后,将该毛坯进行包括磷化和皂化的磷皂化处理；完成上述步骤后,对通过磷皂化处理过后的毛坯进行冷挤压。本发明具有加工后的产品强度高、加工成本低、加工效率高及加工后的产品使用寿命高、使用效果好的优点。(The invention provides a processing method and a preparation technology of an automobile steering column, and belongs to the technical field of machinery. The method solves the problems of high cost, complex processing procedures and low processing quality of the existing processing method for the automobile steering column. The method comprises the following steps: selecting a raw material as a hollow welding and drawing tube blank; cleaning the surface of the blank; degreasing the blank after surface cleaning treatment, and completely removing grease on the surface of the blank; after the steps are finished, cleaning the blank by using clear water, and then carrying out acid pickling by using acid liquor after the cleaning is finished; repeatedly washing the acid-washed blank by using clear water; after the steps are completed, carrying out phosphorization saponification treatment including phosphorization and saponification on the blank; after the above steps are completed, the blank after the phosphorization and saponification treatment is subjected to cold extrusion. The invention has the advantages of high strength of processed products, low processing cost, high processing efficiency, long service life of the processed products and good use effect.)

汽车转向管柱的加工方法及制备技术

技术领域

本发明属于机械技术领域，特别涉及一种汽车转向管柱的加工方法及制备技术。

背景技术

近年来，汽车转向管柱的发展超乎寻常，其安全性显得尤其重要，不仅要求进行总成的静态压缩特性考核，还要达到美国联邦机动车安全标准的要求，故企业如果想在激烈的市场竞争中脱颖而出，必须采用先进技术。

转向管柱由具有外花键的轴头和内花键的轴尾组成。传统对转向管柱的加工方法基本通过锻造工艺制成，而锻造工艺存在以下缺点：锻造环境为高温状态，容易发生外伤事，以及导致的成本高等问题。另外，通过锻造制成的转向管柱看似一体成型，其实往往并不是，工人师傅通过在锻造制成后的转向管柱外壁镀一层磨使人们产生视觉上的错觉，故不是一体成型的转向管柱导致强度不高的问题，同时锻造加工工艺的生产效率低，无法适应汽车行业内的大批量生产，其次成本高，加工工序繁琐。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种加工方法好、加工方便、加工精确成本低及加工出来的模具寿命高的汽车转向管柱的加工方法及制备技术。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：汽车转向管柱的加工方法及制备技术，其特征在于，包括以下步骤：

a、选择原材料为空心焊拔管毛坯；

b、将上述毛坯进行表面清洗处理；

c、对表面清洗处理过后的毛坯进行脱脂处理，完全清除掉毛坯表面的油脂；

d、完成上述步骤后，采用清水对毛坯进行清洗，清洗完成后再使用酸液进行酸洗；

e、对酸洗过后的毛坯通过清水反复冲洗；

f、完成上述步骤后，将该毛坯进行包括磷化和皂化的磷皂化处理；

g、完成上述步骤后，对所述通过磷皂化处理过后的毛坯进行冷挤压。

在上述的汽车转向管柱的加工方法及制备技术中，所述冷挤压的步骤如下：

a、根据所需毛坯的形状选择相对应带有工装和模具的油压机，所述的工装上设置有芯轴；

b、将呈中空状的毛坯固定安装于工装上，所述的芯轴穿设于毛坯内；

c、通过油压机驱动模具朝毛坯轴头方向挤压，得到第一次挤压后的毛坯，第一次挤压后的毛坯高度延长，且该毛坯的管壁变薄、周壁外径减小；

d、完成上述步骤后，通过油压机驱动模具对第一次挤压后的毛坯轴头再次挤压，得到第二次挤压后的毛坯，第二次挤压后的毛坯高度延长，且该毛坯的管壁变薄、周壁外径减小；

e、完成上述步骤 后，通过油压机驱动模具对第二次挤压后的毛坯轴头再次挤压，得到第三次挤压后的毛坯，第三次挤压后的毛坯高度延长，且该毛坯的管壁变薄、周壁外径减小；

d、检验第三次挤压后的毛坯规格；

e、将符合规格的毛坯翻转，重复以上步骤，完成加工。

在上述的汽车转向管柱的加工方法及制备技术中，所述的芯轴上具有对毛坯轴尾的内周壁形成内花键的外花键，所述的模具上具有对毛坯轴头的外周壁形成外花键的内花键。

在上述的汽车转向管柱的加工方法及制备技术中，所述脱脂处理的温度在80℃至90℃之间。

在上述的汽车转向管柱的加工方法及制备技术中，所述磷化处理的温度在70℃至80℃之间，所述皂化处理的温度在75℃至85℃之间。

在上述的汽车转向管柱的加工方法及制备技术中，所述加工完成后的毛坯具有一外圈A和一外圈B，外圈A相对于外圈B的圆跳动值为0.15mm，加工完成后的毛坯内花键的直线度在0.02mm以内。

在上述的汽车转向管柱的加工方法及制备技术中，所述的清水冲洗和酸洗均在常温下处理。

在上述的汽车转向管柱的加工方法及制备技术中，所述的酸液为浓硫酸。

与现有技术相比，本汽车转向管柱的加工方法及制备技术替代传统的锻造技术，通过冷挤压工艺加工转向管柱，得到的转向管柱一体成型，其中冷挤压的优点如下：

1、生产效率高，适合汽车行业内的大批量生产；

2、成本低，不仅可以节约材料，而且可以减少机加工工序；

3、冷挤压产生的加工硬化，可以提高零件的机械强度和硬度；

4、机加工无法实现的某些特殊结构和形状，可以通过冷挤压实现。

综上所述，本汽车转向管柱的加工方法及制备技术具有加工后的产品强度高、加工成本低、加工效率高及加工后的产品使用寿命高、使用效果好的优点。

附图说明

图1是本汽车转向管柱的加工方法及制备技术中油压机的结构示意图。

图2是本汽车转向管柱的加工方法及制备技术中初始毛坯的结构示意图。

图3是本汽车转向管柱的加工方法及制备技术中初步加工后毛坯的结构示意图。

图4是本汽车转向管柱的加工方法及制备技术中加工完成后毛坯的结构示意图。

图中，1、毛坯；2、油压机；3、芯轴；4、工装；5、模具；6、轴头；7、轴尾；8、外花键；9、内花键。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1、图2、图3所示，本汽车转向管柱的加工方法及制备技术，包括以下步骤：

a、选择原材料为空心焊拔管毛坯1；

b、将上述毛坯1进行表面清洗处理；

c、对表面清洗处理过后的毛坯1进行脱脂处理，完全清除掉毛坯1表面的油脂；

d、完成上述步骤后，采用清水对毛坯1进行清洗，清洗完成后再使用酸液进行酸洗；

e、对酸洗过后的毛坯1通过清水反复冲洗；

f、完成上述步骤后，将该毛坯1进行包括磷化和皂化的磷皂化处理；

g、完成上述步骤后，对通过磷皂化处理过后的毛坯1进行冷挤压。

在上述的汽车转向管柱的加工方法及制备技术中，冷挤压的步骤如下：

a、根据所需毛坯1的形状选择相对应带有工装4和模具5的油压机2，工装4上设置有芯轴3；

b、将呈中空状的毛坯1固定安装于工装4上，芯轴3穿设于毛坯1内；

c、通过油压机2驱动模具5朝毛坯1轴头6方向挤压，得到第一次挤压后的毛坯1，第一次挤压后的毛坯1高度延长，且该毛坯1的管壁变薄、周壁外径减小；

d、完成上述步骤后，通过油压机2驱动模具5对第一次挤压后的毛坯1轴头6再次挤压，得到第二次挤压后的毛坯1，第二次挤压后的毛坯1高度延长，且该毛坯1的管壁变薄、周壁外径减小；

e、完成上述步骤后，通过油压机2驱动模具5对第二次挤压后的毛坯1轴头6再次挤压，得到第三次挤压后的毛坯1，第三次挤压后的毛坯1高度延长，且该毛坯1的管壁变薄、周壁外径减小；

d、检验第三次挤压后的毛坯1规格；

e、将符合规格的毛坯1翻转，重复以上步骤，完成加工。

进一步细说，芯轴3上具有对毛坯1轴尾7的内周壁形成内花键9的外花键8，模具5上具有对毛坯1轴头6的外周壁形成外花键8的内花键9，在模具5挤压的过程中，由于金属材质的毛坯1具有延展性故在挤压过程中，毛坯1高度会延长，另外，挤压过程中的毛坯1管壁会减小，周壁外径也缩小，向内缩小的毛坯1内周壁与芯轴3外周壁上的花键抵触，以及其外周壁与模具5内周壁上的花键抵触，从而使毛坯1内外周壁均形成花键，加工完成后的毛坯1具有一外圈A和一外圈B，外圈A相对于外圈B的圆跳动值为0.15mm，加工完成后的毛坯1内花键9的直线度在0.02mm以内。

进一步细说，脱脂处理的温度在80℃至90℃之间，85℃为最佳温度，磷化处理的温度在70℃至80℃之间，75℃为最佳温度，皂化处理的温度在75℃至85℃之间，80℃为最佳温度，由磷化和皂化组成的磷皂化处理具有润滑的作用，清水冲洗和酸洗均在常温下处理，酸液为浓硫酸。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。