CN106239067A - 一种汽车转向球头的制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车转向球头的制造工艺，包括如下步骤：(1)原坯料的切割；(2原坯料的加热处理；(3)原坯料的锻造成型处理；(4)转向球头的热处理；(5)转向球头的抛丸处理；(6)转向球头的抛丸处理；(7)成品包装处理。本发明结构简单，实用性强，通过严格控制转向球头制造工艺中的加热温度和加工余量，使得转向球头的加工质量更好，精度等级更高，同时通过对球头部和球头杆部的采用不同模具进行锻造成型处理，有效降低次品率，节约成本费用，同时该制造工艺简单，满足了实际的生产要求，提高了综合利用率。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车转向球头的制造工艺。
背景技术
转向球头又叫做球头销或万向节，指的是利用球型连接实现不同轴的动力传送的机械结构。万向节是汽车上一个很重要的部件。万向节与传动轴组合，称为万向节传动装置。在前置发动机后轮驱动的车辆上，万向节传动装置安装在变速器输出轴与驱动桥主减速器输入轴之间；而前置发动机前轮驱动的车辆省略了传动轴，万向节安装在既负责驱动又负责转向的前桥半轴与车轮之间。汽车配件中的球头销个头虽很小，技术含量却不低，它是是确保汽车转向、平衡的关键构件，对材料和工艺有着严格的要求。
现有转向球头的制作工艺复杂，不便于实际的使用和生产，而且在实际加工生产中球头和球头杆连接部位经常出现裂痕，导致大量废料的产生，增加生产成本。由于球头部和球头杆之间的功能作用不同，导致两者的加工精度要求不同，但是现有的球头部与球头杆部的锻造处理一般采用模具一次成型，不仅增加了模具的制作难度，而且加工精度等级差。
发明内容
本发明目的在于针对现有技术所存在的不足而提供一种汽车转向球头的制造工艺的技术方案，通过严格控制转向球头制造工艺中的加热温度和加工余量，使得转向球头的加工质量更好，精度等级更高，同时通过对球头和球头杆的采用不同模具进行锻造成型处理，有效降低次品率，节约成本费用，同时该制造工艺简单，满足了实际的生产要求，提高了综合利用率。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种汽车转向球头的制造工艺，其特征在于：包括如下步骤：
1)原坯料的切割：
a、根据设计图纸及加工工艺要求，来确定原坯料的下料尺寸，再根据确定的尺寸进行下料，将原材料放置在切割平台上，并且用固定环固定牢固，再根据切割平台上的刻度确定原材料的切割面，同时设置好切割参数，将切割刀对准原材料的切割面进行切割作业，最终得到原坯料；
b、对切割好的原坯料进行尺寸、公差、端面倾斜度和长度尺寸的检查，确保其达到实际的加工要求，便于原坯料的后期加工和处理；
c、对检验合格的原坯料进行表面的冲洗，将其表面的杂质冲洗干净，避免影响后期对原坯料的处理；
2)原坯料的加热处理：
a、将清洗干净后的原坯料放入到加热盘上，并且相邻原坯料之间间隔开，间隔距离为0.5～1.0cm，从而确保原坯料的加热效果；
b、再将放满原坯料的加热盘放入到循环加热炉的旋转架上，并且相邻两个加热盘之间间隔3～5cm，确保热量可以从加热盘底部的加热孔散发出，从而使得待加热原坯料的每个层面都可以进行加热作用，同时旋转架旋转，带动加热盘的转动，进一步提高原坯料加热效果和加热效率，避免出现温度差；
3)原坯料的锻造成型处理：
a、模具的制作：
(1)、首先根据设计图纸中转向球头中球头的尺寸和球头杆的尺寸来进行球头模具和球头杆模具的制作，并且确保制作好的球头模具与球头杆模具的中心在同一水平线上，再分别对球头和球头杆进行加工，采用两种模具进行加工，降低模具的难度要求，提高后期的锻造精度要求，降低误差精度，提高精准性；
(2)、对制作好的球头模具和球头杆模具进行校验，确保其尺寸要求和精度要求到达实际的设计指标；
b、球头杆的加工：
(1)、将球头杆模具放置在挤压机上，并且运用检验装置校验，确保球头杆模具与挤压平台之间的水平度，减小误差尺寸，提高加工精度，再将球头杆模具固定；
(2)、将加热达到指定时间的原坯料从循环加热炉中取出，将其放置在挤压机上，根据实际的球头杆的加工长度和裁剪预留长度，确定挤压尺寸，挤压机上的挤压件对原坯料进行挤压成型处理；
(3)、当球头杆挤压加工好后，竖直移动装置带动球头杆模具移动，从而使球头杆模具与原坯料分离，水平移动装置带动原坯料回到原位；
c、球头的加工
(1)、在球头杆模具安装的同时，根据实际的球头加工尺寸和加工位置进行球头模具的装置，使球头杆模具与球头模具的中心线在同一水平面上，且球头杆模具与球头模具并列放置，对安装好的模具进行校验，确保其水平度，再将其与挤压台平台固定；
(2)、当原坯料经过球头杆模具的加工后，无需进行模具的拆卸，通过垂直移动装置将移动到原位的原坯料移动到球头模具的加工位置处，且通过红外传感器确保原坯料的中心与球头模具的中心在同一直线上，挤压机对其进行再次的挤压作用，使得球头部分加工完成，最终形成转向球头；
4)转向球头的热处理：
a、首先对转向球头进行淬火处理，淬火处理的温度为830～850℃；
b、再对转向球头进行回火处理，回火处理的温度为180～200℃，确保球头部HRC56～63，球头杆部HRC23～43，通过热处理工艺对转向球头的材质进行改变，使得其更适用于实际的使用，并且对球头和球头杆部的硬度进行区别处理；
5)转向球头的抛丸处理：
将热处理后的转向球头放置在抛丸机的加工台上，抛丸机上的抛光叶轮在旋转离心力的作用下，把磨料以很高的线速度射向被处理的转向球头表面，产生打击和磨削作用，除去转向球头表面的氧化皮和锈蚀，并产生一定的粗糙度；
6)转向球头的车加工处理：
a、首先根据设计尺寸中的螺纹加工尺寸和加工长度，在确保加工精度和加工误差的要求下确定螺纹的车削尺寸和加工次数，将外螺纹车刀安装在车床上，并且将转向球头固定在车床上，进行螺纹加工；
b、然后将外螺纹车刀换成外圆车刀，对转向球头进行倒圆角处；
7)成品包装处理：
肉眼观察转向球头的表面没有存在有害的缺陷，再采用卡尺、角度器对转向球头的尺寸和弯曲角度进行检查，确保转向球头的表面没有出现裂纹、划伤、压痕，使其符合实际的加工要求，再对符合标准的转向球头进行型号规格的打印，并且对转向球头的表面涂刷一层防锈油，再经过最终的包装入库。
进一步，在步骤2)的步骤b中，循环加热炉在对原坯料进行加热处理的同时，温控监测箱对循环加热炉中的温度进行监控，通过温度传感器测量循环加热炉中的温度，直至循环加热炉中的温度达到指定的温度值。
进一步，循环加热炉的加热温度为600～750℃。
进一步，在步骤6)和步骤7)之转向球头需要经过整形处理，通过均整机对转向球头进行均整，使得转向球头的表面光滑，使得球头部更圆正。
进一步，在步骤5)中，抛丸机在对转向球头进行抛丸处理的同时，抛丸机加工台底部的吸尘装置开启，通过吸尘泵对加工台上的磨屑进行吸取，将磨屑吸取到收集箱中进行集中回收处理，避免其四处飞溅造成一定的伤害。
进一步，在步骤5)中，抛丸处理后，需要对转向球头进行磁粉探伤，确保转向球头表面没有出现裂痕，提高了加工精度。
本发明所采用的制造工艺简单，整体流程自动化程度高，便于实际的操作和使用。同时通过该制造工艺生产的转向球头的精度高，成品质量好，次品率低，能耗损失小。而且该工艺过程通过严格控制下料尺寸、加热时间、热处理时间和热处理温度，同时对球头和球头杆进行不同的锻造加工，使得转向球头的加工更加的便捷，降低模具的制造难度，提高后期的成品规格，提高了产品的经济效益。
本发明结构简单，实用性强，通过严格控制转向球头制造工艺中的加热温度和加工余量，使得转向球头的加工质量更好，精度等级更高，同时通过对球头部和球头杆部的采用不同模具进行锻造成型处理，有效降低次品率，节约成本费用，同时该制造工艺简单，满足了实际的生产要求，提高了综合利用率。
具体实施方式
一种汽车转向球头的制造工艺，包括如下步骤：
1)原坯料的切割：
a、根据设计图纸及加工工艺要求，来确定原坯料的下料尺寸，再根据确定的尺寸进行下料，将原材料放置在切割平台上，并且用固定环固定牢固，再根据切割平台上的刻度确定原材料的切割面，同时设置好切割参数，将切割刀对准原材料的切割面进行切割作业，最终得到原坯料；
b、对切割好的原坯料进行尺寸、公差、端面倾斜度和长度尺寸的检查，确保其达到实际的加工要求，便于原坯料的后期加工和处理；
c、对检验合格的原坯料进行表面的冲洗，将其表面的杂质冲洗干净，避免影响后期对原坯料的处理；
2)原坯料的加热处理：
a、将清洗干净后的原坯料放入到加热盘上，并且相邻原坯料之间间隔开，间隔距离为0.5～1.0cm，从而确保原坯料的加热效果；
b、再将放满原坯料的加热盘放入到循环加热炉的旋转架上，并且相邻两个加热盘之间间隔3～5cm，确保热量可以从加热盘底部的加热孔散发出，从而使得待加热原坯料的每个层面都可以进行加热作用，同时旋转架旋转，带动加热盘的转动，进一步提高原坯料加热效果和加热效率，避免出现温度差；
3)原坯料的锻造成型处理：
a、模具的制作：
(1)、首先根据设计图纸中转向球头中球头的尺寸和球头杆的尺寸来进行球头模具和球头杆模具的制作，并且确保制作好的球头模具与球头杆模具的中心在同一水平线上，再分别对球头和球头杆进行加工，采用两种模具进行加工，降低模具的难度要求，提高后期的锻造精度要求，降低误差精度，提高精准性；
(2)、对制作好的球头模具和球头杆模具进行校验，确保其尺寸要求和精度要求到达实际的设计指标；
b、球头杆的加工：
(1)、将球头杆模具放置在挤压机上，并且运用检验装置校验，确保球头杆模具与挤压平台之间的水平度，减小误差尺寸，提高加工精度，再将球头杆模具固定；
(2)、将加热达到指定时间的原坯料从循环加热炉中取出，将其放置在挤压机上，根据实际的球头杆的加工长度和裁剪预留长度，确定挤压尺寸，挤压机上的挤压件对原坯料进行挤压成型处理，循环加热炉在对原坯料进行加热处理的同时，温控监测箱对循环加热炉中的温度进行监控，通过温度传感器测量循环加热炉中的温度，直至循环加热炉中的温度达到指定的温度值，循环加热炉的加热温度为600～750℃；
(3)、当球头杆挤压加工好后，竖直移动装置带动球头杆模具移动，从而使球头杆模具与原坯料分离，水平移动装置带动原坯料回到原位；
c、球头的加工
(1)、在球头杆模具安装的同时，根据实际的球头加工尺寸和加工位置进行球头模具的装置，使球头杆模具与球头模具的中心线在同一水平面上，且球头杆模具与球头模具并列放置，对安装好的模具进行校验，确保其水平度，再将其与挤压台平台固定；
(2)、当原坯料经过球头杆模具的加工后，无需进行模具的拆卸，通过垂直移动装置将移动到原位的原坯料移动到球头模具的加工位置处，且通过红外传感器确保原坯料的中心与球头模具的中心在同一直线上，挤压机对其进行再次的挤压作用，使得球头部分加工完成，最终形成转向球头；
4)转向球头的热处理：
a、首先对转向球头进行淬火处理，淬火处理的温度为830～850℃；
b、再对转向球头进行回火处理，回火处理的温度为180～200℃，确保球头部HRC56～63，球头杆部HRC23～43，通过热处理工艺对转向球头的材质进行改变，使得其更适用于实际的使用，并且对球头和球头杆部的硬度进行区别处理；
5)转向球头的抛丸处理：
将热处理后的转向球头放置在抛丸机的加工台上，抛丸机上的抛光叶轮在旋转离心力的作用下，把磨料以很高的线速度射向被处理的转向球头表面，产生打击和磨削作用，除去转向球头表面的氧化皮和锈蚀，并产生一定的粗糙度，抛丸机在对转向球头进行抛丸处理的同时，抛丸机加工台底部的吸尘装置开启，通过吸尘泵对加工台上的磨屑进行吸取，将磨屑吸取到收集箱中进行集中回收处理，避免其四处飞溅造成一定的伤害，抛丸处理后，需要对转向球头进行磁粉探伤，确保转向球头表面没有出现裂痕，提高了加工精度；
6)转向球头的车加工处理：
a、首先根据设计尺寸中的螺纹加工尺寸和加工长度，在确保加工精度和加工误差的要求下确定螺纹的车削尺寸和加工次数，将外螺纹车刀安装在车床上，并且将转向球头固定在车床上，进行螺纹加工；
b、然后将外螺纹车刀换成外圆车刀，对转向球头进行倒圆角处；
7)成品包装处理：
首先转向球头需要经过整形处理，通过均整机对转向球头进行均整，使得转向球头的表面光滑，使得球头部更圆正
然后肉眼观察转向球头的表面没有存在有害的缺陷，再采用卡尺、角度器对转向球头的尺寸和弯曲角度进行检查，确保转向球头的表面没有出现裂纹、划伤、压痕，使其符合实际的加工要求，再对符合标准的转向球头进行型号规格的打印，并且对转向球头的表面涂刷一层防锈油，再经过最终的包装入库。
以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。
Claims (6)
1.一种汽车转向球头的制造工艺，其特征在于：包括如下步骤：
1)原坯料的切割：
a、根据设计图纸及加工工艺要求，来确定原坯料的下料尺寸，再根据确定的尺寸进行下料，将原材料放置在切割平台上，并且用固定环固定牢固，再根据切割平台上的刻度确定原材料的切割面，同时设置好切割参数，将切割刀对准原材料的切割面进行切割作业，最终得到原坯料；
b、对切割好的原坯料进行尺寸、公差、端面倾斜度和长度尺寸的检查，确保其达到实际的加工要求，便于原坯料的后期加工和处理；
c、对检验合格的原坯料进行表面的冲洗，将其表面的杂质冲洗干净，避免影响后期对原坯料的处理；
2)原坯料的加热处理：
a、将清洗干净后的原坯料放入到加热盘上，并且相邻原坯料之间间隔开，间隔距离为0.5～1.0cm，从而确保原坯料的加热效果；
b、再将放满原坯料的加热盘放入到循环加热炉的旋转架上，并且相邻两个加热盘之间间隔3～5cm，确保热量可以从加热盘底部的加热孔散发出，从而使得待加热原坯料的每个层面都可以进行加热作用，同时旋转架旋转，带动加热盘的转动，进一步提高原坯料加热效果和加热效率，避免出现温度差；
3)原坯料的锻造成型处理：
a、模具的制作：
(1)、首先根据设计图纸中转向球头中球头的尺寸和球头杆的尺寸来进行球头模具和球头杆模具的制作，并且确保制作好的球头模具与球头杆模具的中心在同一水平线上，再分别对球头和球头杆进行加工，采用两种模具进行加工，降低模具的难度要求，提高后期的锻造精度要求，降低误差精度，提高精准性；
(2)、对制作好的球头模具和球头杆模具进行校验，确保其尺寸要求和精度要求到达实际的设计指标；
b、球头杆的加工：
(1)、将球头杆模具放置在挤压机上，并且运用检验装置校验，确保球头杆模具与挤压平台之间的水平度，减小误差尺寸，提高加工精度，再将球头杆模具固定；
(2)、将加热达到指定时间的原坯料从循环加热炉中取出，将其放置在挤压机上，根据实际的球头杆的加工长度和裁剪预留长度，确定挤压尺寸，挤压机上的挤压件对原坯料进行挤压成型处理；
(3)、当球头杆挤压加工好后，竖直移动装置带动球头杆模具移动，从而使球头杆模具与原坯料分离，水平移动装置带动原坯料回到原位；
c、球头的加工
(1)、在球头杆模具安装的同时，根据实际的球头加工尺寸和加工位置进行球头模具的装置，使球头杆模具与球头模具的中心线在同一水平面上，且球头杆模具与球头模具并列放置，对安装好的模具进行校验，确保其水平度，再将其与挤压台平台固定；
(2)、当原坯料经过球头杆模具的加工后，无需进行模具的拆卸，通过垂直移动装置将移动到原位的原坯料移动到球头模具的加工位置处，且通过红外传感器确保原坯料的中心与球头模具的中心在同一直线上，挤压机对其进行再次的挤压作用，使得球头部分加工完成，最终形成转向球头；
4)转向球头的热处理：
a、首先对转向球头进行淬火处理，淬火处理的温度为830～850℃；
b、再对转向球头进行回火处理，回火处理的温度为180～200℃，确保球头部HRC56～63，球头杆部HRC23～43，通过热处理工艺对转向球头的材质进行改变，使得其更适用于实际的使用，并且对球头和球头杆部的硬度进行区别处理；
5)转向球头的抛丸处理：
将热处理后的转向球头放置在抛丸机的加工台上，抛丸机上的抛光叶轮在旋转离心力的作用下，把磨料以很高的线速度射向被处理的转向球头表面，产生打击和磨削作用，除去转向球头表面的氧化皮和锈蚀，并产生一定的粗糙度；
6)转向球头的车加工处理：
a、首先根据设计尺寸中的螺纹加工尺寸和加工长度，在确保加工精度和加工误差的要求下确定螺纹的车削尺寸和加工次数，将外螺纹车刀安装在车床上，并且将转向球头固定在车床上，进行螺纹加工；
b、然后将外螺纹车刀换成外圆车刀，对转向球头进行倒圆角处；
7)成品包装处理：
肉眼观察转向球头的表面没有存在有害的缺陷，再采用卡尺、角度器对转向球头的尺寸和弯曲角度进行检查，确保转向球头的表面没有出现裂纹、划伤、压痕，使其符合实际的加工要求，再对符合标准的转向球头进行型号规格的打印，并且对转向球头的表面涂刷一层防锈油，再经过最终的包装入库。
2.根据权利要求1所述的一种汽车转向球头的制造工艺，其特征在于：在所述步骤2)的步骤b中，循环加热炉在对原坯料进行加热处理的同时，温控监测箱对循环加热炉中的温度进行监控，通过温度传感器测量循环加热炉中的温度，直至循环加热炉中的温度达到指定的温度值。
3.根据权利要求2所述的一种汽车转向球头的制造工艺，其特征在于：所述循环加热炉的加热温度为600～750℃。
4.根据权利要求1所述的一种汽车转向球头的制造工艺，其特征在于：在所述步骤6)和所述步骤7)之转向球头需要经过整形处理，通过均整机对转向球头进行均整，使得转向球头的表面光滑，使得球头部更圆正。
5.根据权利要求1所述的一种汽车转向球头的制造工艺，其特征在于：在所述步骤5)中，抛丸机在对转向球头进行抛丸处理的同时，抛丸机加工台底部的吸尘装置开启，通过吸尘泵对加工台上的磨屑进行吸取，将磨屑吸取到收集箱中进行集中回收处理，避免其四处飞溅造成一定的伤害。
6.根据权利要求1所述的一种汽车转向球头的制造工艺，其特征在于：在所述步骤5)中，抛丸处理后，需要对转向球头进行磁粉探伤，确保转向球头表面没有出现裂痕，提高了加工精度。
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