本發(fā)明涉及汽車配件技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種汽車方向管柱轉(zhuǎn)向總成的加工方法。

背景技術(shù)：

汽車行駛過(guò)程中，安全性是一個(gè)非常重要的指標(biāo)，而轉(zhuǎn)向管柱作為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的安全和重要部件，其強(qiáng)度是評(píng)估其綜合性能的重要指標(biāo)，直接關(guān)系到汽車行駛安全。目前汽車采用的轉(zhuǎn)向管柱總成，采用套管作為傳動(dòng)軸的支撐部件，很難很好地控制轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸的剛性、轉(zhuǎn)向軸和套管的同心度，容易發(fā)生傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)卡的現(xiàn)象，球關(guān)節(jié)易脆。

cn103963821a是我公司早期申請(qǐng)的發(fā)明專利，其公開了汽車方向管柱轉(zhuǎn)向總成具體結(jié)構(gòu)，在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，傳動(dòng)軸的支撐件旋轉(zhuǎn)桿的質(zhì)量對(duì)汽車方向管柱轉(zhuǎn)向總成的最終質(zhì)量影響較大，一般生產(chǎn)過(guò)程中，外扁管12與內(nèi)扁桿13是分別加工的，由于生產(chǎn)加工機(jī)床的精度問(wèn)題和裝配公差范圍的跳動(dòng)，使外扁管12與內(nèi)扁桿13在套裝后之間的間隙無(wú)法控制，如果采用過(guò)盈裝配的方法，在將內(nèi)扁桿13向外扁桿12插入過(guò)程中，稍有偏差，就會(huì)使外扁管12彎曲變形；而如果采用間隙配合，則由于外扁管12與內(nèi)扁桿13之間存在間隙，而在傳動(dòng)過(guò)程中噪音巨大，在這種情況下對(duì)外扁管12與內(nèi)扁桿13進(jìn)行焊接，使得焊縫在傳動(dòng)過(guò)程中會(huì)處于受力裝態(tài)，影響產(chǎn)品的可靠性。

cn202574344u公開了改進(jìn)的輕型汽車方向管柱傳動(dòng)下軸，其也關(guān)注到現(xiàn)有的輕型汽車方向管柱傳動(dòng)下軸，是通過(guò)扁管安裝在方向管柱上軸與轉(zhuǎn)向器之間的。在方向管柱下軸與扁管之間，帶有兩個(gè)尼龍注塑塊。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間使用之后，方向管柱下軸與扁管之間的兩個(gè)尼龍注塑塊會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重磨損，因而導(dǎo)致管柱下軸與扁管之間的配合間隙松曠，進(jìn)而出現(xiàn)異常響聲；再者，管柱下軸、管柱下軸上的兩個(gè)尼龍注塑塊和扁管3個(gè)零件，在加工時(shí)工藝較為復(fù)雜；在裝配時(shí)精度難以控制。但其采用的辦法是安裝時(shí)，先把扁軸2的一端與左柔性萬(wàn)向節(jié)1焊接；再把扁管3的一端與右柔性萬(wàn)向節(jié)5焊接；然后把扁軸2安裝在扁管3中；在扁軸2與扁管3之間安裝彈簧片4，吸收傳動(dòng)中產(chǎn)生的能量，消除響聲；最后，把左柔性萬(wàn)向節(jié)1與轉(zhuǎn)向器輸入軸連接；把右柔性萬(wàn)向節(jié)5與方向管柱上軸連接。這種方向管柱傳動(dòng)下軸存在以下幾個(gè)問(wèn)題，首先，由于采用了彈簧片4，則在內(nèi)管和外管之間需要留出彈簧片4安置空間，這種安置空間的存在，破壞了傳動(dòng)下軸的旋轉(zhuǎn)體質(zhì)量均衡，在傳動(dòng)下軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，傳動(dòng)下軸會(huì)因質(zhì)量不均衡而額外受到離心力；其次，焊接長(zhǎng)度不可控，由于是先焊接，再裝配，使得所有加工誤差向裝配工序累積，彈簧片4的存在使得誤差無(wú)法被消除，最后方向管柱傳動(dòng)下軸長(zhǎng)度精度不可控。

可見，如何提高傳動(dòng)下軸套管焊接質(zhì)量是本領(lǐng)域技術(shù)人員長(zhǎng)期希望解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N汽車方向管柱轉(zhuǎn)向總成加工方法，所述汽車方向管柱轉(zhuǎn)向總成包括旋轉(zhuǎn)桿，球關(guān)節(jié)和上轉(zhuǎn)向軸，其特征在于：

步驟1：一次成型制得外扁管，在外扁管的待焊接端切割加工應(yīng)變?nèi)菁{槽，并加工內(nèi)扁管半成品；

步驟2：將內(nèi)扁管半成品插入外扁管后，對(duì)內(nèi)扁管半成品擴(kuò)管，使內(nèi)扁管與外扁管過(guò)盈配合；

步驟3：調(diào)整套裝后外扁管和內(nèi)扁管的總長(zhǎng)度后焊接固定得到旋轉(zhuǎn)桿；

步驟4：在旋轉(zhuǎn)桿上安裝下轉(zhuǎn)向軸；

步驟5：在下轉(zhuǎn)向軸上安裝球關(guān)節(jié)和上轉(zhuǎn)向軸；

步驟6：成品檢驗(yàn)。

優(yōu)選為，步驟2中使用四輪擴(kuò)管器進(jìn)行擴(kuò)管，四輪擴(kuò)管器包括第一側(cè)架，第二側(cè)架和中心架，第一側(cè)架包括第一板體，中心架包括第一安裝槽，第一板體安裝在第一安裝槽內(nèi)，第一側(cè)架將第一擴(kuò)輪，第二擴(kuò)輪固定在中心架上；

第二側(cè)架包括第二板體，中心架包括第二安裝槽，第二板體安裝在第二安裝槽內(nèi)，第二側(cè)架將第三擴(kuò)輪，第四擴(kuò)輪固定在中心架上；

第一至四擴(kuò)輪分別對(duì)應(yīng)內(nèi)扁管四個(gè)直角，當(dāng)四輪擴(kuò)管器從內(nèi)扁管的一端進(jìn)入，利用牽引用從內(nèi)扁管內(nèi)部通過(guò)，將內(nèi)扁管擴(kuò)管成與外扁管過(guò)盈配合。

優(yōu)選為，所述四個(gè)擴(kuò)輪在四輪擴(kuò)管器上位置可調(diào)。

優(yōu)選為，下轉(zhuǎn)向軸設(shè)有插頭，插頭也為扁方體，插入內(nèi)扁管中。

有益效果：

本申請(qǐng)核心的技術(shù)創(chuàng)新在于旋轉(zhuǎn)桿的內(nèi)扁管在外扁桿內(nèi)部擴(kuò)管和焊接應(yīng)變?nèi)菁{槽的配合使用，采用本申請(qǐng)的方法加工汽車方向管柱轉(zhuǎn)向總成，旋轉(zhuǎn)桿由原來(lái)的外扁管內(nèi)扁管隨機(jī)配合裝置，變?yōu)閮?nèi)扁管在外扁管內(nèi)擴(kuò)管成形，即內(nèi)扁管與單一外扁管相適配，消除了公差的跳動(dòng)，另外，可以根據(jù)實(shí)際需要選擇旋轉(zhuǎn)桿的長(zhǎng)度并焊接，避免了現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)裝配由彈簧片來(lái)粗略定位的缺陷。

更重要的是，整個(gè)套管是一個(gè)質(zhì)量均勻的回轉(zhuǎn)體，在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)可以不產(chǎn)生附加的離心力對(duì)套管本身進(jìn)行向外牽引，提高了傳動(dòng)質(zhì)量。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為一種汽車方向管柱轉(zhuǎn)向總成的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為外扁管和內(nèi)扁管半成品套裝在一起的示意圖。

圖3為外扁管和內(nèi)扁管半成品套裝在一起的軸視圖。

圖4為外扁管和內(nèi)扁管半成品套裝在一起后擴(kuò)管的截面圖。

1-旋轉(zhuǎn)桿、2-球關(guān)節(jié)、3-上轉(zhuǎn)向軸、11-下轉(zhuǎn)向軸、111-下球爪、12-外扁管、121-應(yīng)變?nèi)菁{槽、122-擴(kuò)孔部、4-四輪擴(kuò)管器、41-第一側(cè)架、411-第一板體、46-第二側(cè)架、461-第二板體、42-中心架、421-第一安裝槽、422-第二安裝槽、43-擴(kuò)輪、44-輪軸、45-輪軸孔、13-內(nèi)扁管、21-凹槽、22-半球關(guān)節(jié)、23-預(yù)緊彈簧、31-上球爪。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

汽車方向管柱轉(zhuǎn)向總成，包括旋轉(zhuǎn)桿1，球關(guān)節(jié)2和上轉(zhuǎn)向軸3。球關(guān)節(jié)2的表面設(shè)置有凹槽21。旋轉(zhuǎn)桿1的末端設(shè)置有下轉(zhuǎn)向軸11，在下轉(zhuǎn)向軸11上設(shè)置有下球爪111。上轉(zhuǎn)向軸3的末端設(shè)有上球爪31。下球爪111與上球爪31分別卡置于球關(guān)節(jié)2的凹槽22內(nèi)，使得旋轉(zhuǎn)桿1帶動(dòng)球關(guān)節(jié)2和上轉(zhuǎn)向軸3同步旋轉(zhuǎn)。上球爪31和下球爪111呈c形，與球關(guān)節(jié)2的凹槽相匹配。

旋轉(zhuǎn)桿包括外扁管12和內(nèi)扁管13，優(yōu)選為，下轉(zhuǎn)向軸11在與下球爪111相反的方向上具有插頭，插頭位于內(nèi)扁管13內(nèi)，所述外扁管12。外扁管12，內(nèi)扁桿13是空心的，下轉(zhuǎn)向軸11的插頭可以增強(qiáng)旋轉(zhuǎn)桿1的強(qiáng)度。

汽車方向管柱轉(zhuǎn)向總成加工方法如下：

步驟1：一次成型制得外扁管12，在外扁管12的待焊接端切割加工應(yīng)變?nèi)菁{槽，加工內(nèi)扁管13半成品；

步驟2：將內(nèi)扁管13半成品插入外扁管12后，對(duì)內(nèi)扁管13半成品擴(kuò)管，使內(nèi)扁管13與外扁管12過(guò)盈配合；

步驟3：調(diào)整套裝后外扁管12和內(nèi)扁管13的總長(zhǎng)度后焊接固定得到旋轉(zhuǎn)桿1；

步驟4：在旋轉(zhuǎn)桿1上安裝下轉(zhuǎn)向軸11；

步驟5：在下轉(zhuǎn)向軸11上安裝球關(guān)節(jié)2和上轉(zhuǎn)向軸3；

步驟6：成品檢驗(yàn)。

其中，步驟1中在外扁管12的待焊接端切割加工應(yīng)變?nèi)菁{槽121為四個(gè)，分別位于外扁管12的四平面上，應(yīng)變?nèi)菁{槽貫穿外扁管12的管壁，并在應(yīng)變?nèi)菁{槽末端具有擴(kuò)孔部122，應(yīng)變?nèi)菁{槽121的長(zhǎng)度與外扁管12和內(nèi)扁管13之間焊接區(qū)域相適應(yīng)。應(yīng)變?nèi)菁{槽121的長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)，否則在步驟2中內(nèi)扁管13在擴(kuò)管時(shí)容易在外扁管12的待焊接端產(chǎn)生變形。

步驟2中使用四輪擴(kuò)管器4進(jìn)行擴(kuò)管，四輪擴(kuò)管器包括第一側(cè)架41，第二側(cè)架46和中心架42，第一側(cè)架41包括第一板體411，中心架包括第一安裝槽421，第一板體411安裝在第一安裝槽421內(nèi)，第一側(cè)架41將第一擴(kuò)輪，第二擴(kuò)輪固定在中心架上；

第二側(cè)架46包括第二板體461，中心架包括第二安裝槽422，第二板體461安裝在第二安裝槽422內(nèi)，第二側(cè)架46將第三擴(kuò)輪，第四擴(kuò)輪固定在中心架上；

第一至四擴(kuò)輪分別對(duì)應(yīng)內(nèi)扁管13四個(gè)直角，當(dāng)四輪擴(kuò)管器從內(nèi)扁管13的一端進(jìn)入，利用牽引用從內(nèi)扁管13內(nèi)部通過(guò)，從而將內(nèi)扁管13擴(kuò)管成與外扁管12過(guò)盈配合。

在一個(gè)優(yōu)選方案中，四個(gè)擴(kuò)輪在四輪擴(kuò)管器上位置可調(diào)，從而適應(yīng)不同的管徑。具體為擴(kuò)輪上有輪軸44，在中心架和相應(yīng)的側(cè)架上具有一系列的輪軸孔45，與軸44相適應(yīng)，根據(jù)管徑來(lái)選擇軸44的位置。

步驟3中對(duì)外扁管12內(nèi)扁管13進(jìn)行焊接時(shí)，應(yīng)變?nèi)菁{槽121是必要的，如果沒(méi)有應(yīng)變?nèi)菁{槽121，在外扁管12內(nèi)扁管13由于是過(guò)盈配合，兩者之間已無(wú)間隙，無(wú)法調(diào)整焊接產(chǎn)生的應(yīng)力變形。

為了增加內(nèi)扁管13的強(qiáng)度，優(yōu)選為在下轉(zhuǎn)向軸11設(shè)有插頭，插頭也為扁方體，插入內(nèi)扁管13中。在扭矩測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，旋轉(zhuǎn)桿1在傳輸扭矩時(shí)，最容易發(fā)生變形的部位為內(nèi)扁管13與下轉(zhuǎn)向軸11之間的連接處，當(dāng)本申請(qǐng)從現(xiàn)有技術(shù)中的扁桿變?yōu)楸夤芎?，?qiáng)度進(jìn)一步降低，因此，下轉(zhuǎn)向軸11設(shè)有插頭插入內(nèi)扁管13中可以有效的提高該區(qū)域的強(qiáng)度。但這并不是必須的，僅為可選方案。

采用本申請(qǐng)的方法加工汽車方向管柱轉(zhuǎn)向總成，旋轉(zhuǎn)桿由原來(lái)的外扁管12內(nèi)扁管13隨機(jī)配合裝置，變?yōu)閮?nèi)扁管13在外扁管12內(nèi)擴(kuò)管成形，即內(nèi)扁管13與單一外扁管12相適配，消除了公差的跳動(dòng)，另外，可以根據(jù)實(shí)際需要選擇旋轉(zhuǎn)桿的長(zhǎng)度并焊接，避免了現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)裝配由彈簧片來(lái)粗略定位的缺陷。

更重要的是，整個(gè)旋轉(zhuǎn)桿是一個(gè)質(zhì)量均勻的回轉(zhuǎn)體，在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)可以不產(chǎn)生附加的離心力對(duì)旋轉(zhuǎn)桿本身進(jìn)行向外牽引，提高了傳動(dòng)質(zhì)量。

以上所述僅為本申請(qǐng)的實(shí)施例而已，并不用于限制本申請(qǐng)。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本申請(qǐng)可以有各種更改和變化。凡在本申請(qǐng)的精神和原理之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本申請(qǐng)的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。