汽车转向壳体PCD成型刀的制作方法

本发明涉及刀具技术领域，特别是涉及一种汽车转向壳体pcd成型刀。

背景技术：

汽车转向器是汽车转向系统中最重要的部件，主要作用是增大转向盘传到转向传动机构的力矩和改变力的传递方向。转向器壳体上的孔较多，且孔的内壁和外壁上存在不同的台阶面和倒角，如图1所示，为转向壳体上的加工孔的结构，其内壁存在两个凹环a和b，凹环的底部和边缘均具有倒角，外壁上具有一个凹环c，现有的加工方式内外壁要分不同工序进行加工，需要更换不同刀具，刀具更换后必然无法保证前后同轴度完全一致，因此，导致加工后的产品内孔凹环与外壁台阶的同轴度等指标达不到加工要求，产品合格率降低；另外，频繁更换刀具，使工序复杂，加工效率低下。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种汽车转向壳体pcd成型刀，内外壁加工一次成型。

本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种汽车转向壳体pcd成型刀，包括刀柄以及连接在刀柄上的第一刀杆和第二刀杆，所述第一刀杆一端直接与刀柄一体连接，另一端设有u型臂结构，且u型臂的内侧对称设有外凹环c成型刀片；所述第二刀杆为柱形结构，且一端延伸至u型臂内与第一刀杆固定连接，所述第一刀杆另一端的外壁上设有外凸的内凹环a成型刀片和内凹环b成型刀片，所述内凹环b成型刀片介于内凹环a成型刀片和外凹环c成型刀片之间的第二刀杆上；其中，

每个所述内凹环a成型刀片包括凹环a切削刃、凹环a底部倒角刃和凹环a顶部倒角刃，所述凹环a切削刃凸出于第二刀杆的侧壁，凹环a底部倒角刃和凹环a顶部倒角刃均为两个，分别位于内凹环a成型刀片的两侧，且所述凹环a底部倒角刃与凹环a切削刃连接，所述内凹环a成型刀片靠近第二刀杆的一侧形成所述凹环a顶部倒角刃；

每个所述内凹环b成型刀片包括凹环b切削刃、凹环b底部倒角刃和凹环b顶部倒角刃，所述凹环b切削刃凸出于第二刀杆的侧壁，凹环b底部倒角刃和凹环b顶部倒角刃均为两个，分别位于内凹环b成型刀片的两侧，且所述凹环b底部倒角刃与凹环b切削刃连接，所述内凹环b成型刀片靠近第二刀杆的一侧形成所述凹环b顶部倒角刃；

每个所述外凹环c成型刀片包括凹环c切削刃和凹环c倒角刃，所述凹环c切削刃凸出于第一刀杆的侧壁，且端部削平形成凹环c倒角刃。

进一步，为了增加第一刀杆与刀柄的连接强度，使u型臂的底部厚度增加，如果连接处直接为直角，应力集中，在加工过程中容易导致断裂，因此，所述u型臂与刀柄连接的一侧的切刃外圆倒锥形成锥形面，且锥角α为100°-110°。锥角α的大小可以根据实际加工转速、凹环深度以及材料的需要进行设置，可优选为105°。

优选的，所述内凹环a成型刀片、内凹环b成型刀片和外凹环c成型刀片均采用pcd材料制成。

优选的，为了提高加工效率和保证加工的质量，刀具采用多刀片结构，所述内凹环a成型刀片和内凹环b成型刀片均为四个，呈十字形对称分布。内凹环a成型刀片与内凹环b成型刀片为一一对应关系，每组均位于第二刀杆的同一条母线上。

具体的，所述内凹环a成型刀片和内凹环b成型刀片的回转直径∅1和高度h均相同，回转直径∅1为38mm，且公差为±0.02mm，高度h为2.5mm，公差为±0.05mm；所述外凹环c成型刀片的回转直径∅2为68mm，公差为±0.02mm。

内凹环a成型刀片位于第二刀杆的端部，内凹环b成型刀片位于内凹环a成型刀片的后端，具体的所述内凹环a成型刀片和内凹环b成型刀片之间的距离为6mm。

具体的，所述凹环a切削刃的长度为3mm，公差为0.03mm；所述凹环a底部倒角刃为圆弧倒角，且半径r为0.2mm；所述凹环a顶部倒角刃为直倒角，倒角大小c1为1.0mm。

具体的，所述凹环b切削刃的长度为3mm，公差为0.03mm；所述凹环b底部倒角刃为直倒角，倒角大小c2为0.2mm；所述凹环b顶部倒角刃为直倒角，倒角大小c3为1.0mm。

具体的，所述凹环c切削刃的的长度为3mm，公差为0.03mm；所述凹环c倒角刃为直倒角，倒角大小c4为1.0mm。

具体的，所述外凹环c成型刀片的外径∅3为100mm。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种汽车转向壳体pcd成型刀，在一个刀具上设置多个刀片，可以使内外凹环一次成型，提升了加工效率；并且刀柄采用一体式结构大大增加刀具刚性力度，增加了刀具寿命降低了生产成本；从而解决了客户在加工汽车转向壳体时的难加工问题，改善了客户加工后的产品表面精度与质量，从而凸显出pcd成型刀具的优势。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明最佳实施例的结构示意图。

图2是本实用型的pcd成型刀结构示意图。

图3是图2中a的放大示意图。

图4是图2中a的放大示意图。

图5a-5c是加工的流程示意图。

图中：1、刀柄，2、第一刀杆，3、第二刀杆，4、内凹环a成型刀片，41、凹环a切削刃，42、凹环a底部倒角刃，43、凹环a顶部倒角刃，5、内凹环b成型刀片，51、凹环b切削刃，52、凹环b底部倒角刃，53、凹环b顶部倒角刃，6、外凹环c成型刀片，61、凹环c切削刃，62、凹环c倒角刃。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成，方向和参照(例如，上、下、左、右、等等)可以仅用于帮助对附图中的特征的描述。因此，并非在限制性意义上采用以下具体实施方式，并且仅仅由所附权利要求及其等同形式来限定所请求保护的主题的范围。

如图2所示，本发明的一种汽车转向壳体pcd成型刀，包括刀柄1以及连接在刀柄1上的第一刀杆2和第二刀杆3，所述第一刀杆2一端直接与刀柄1一体连接，另一端设有u型臂结构，且u型臂的内侧对称设有外凹环c成型刀片6；所述第二刀杆3为柱形结构，且一端延伸至u型臂内与第一刀杆2固定连接，所述第一刀杆2另一端的外壁上设有外凸的内凹环a成型刀片4和内凹环b成型刀片5，所述内凹环b成型刀片5介于内凹环a成型刀片4和外凹环c成型刀片6之间的第二刀杆3上。

本实施例中，内凹环a成型刀片4和内凹环b成型刀片5均为四个，呈十字形对称分布；内凹环a成型刀片4与内凹环b成型刀片5为一一对应关系，每组均位于第二刀杆3的同一条母线上。由于第一刀杆2为u型臂结构，因此，外凹环c成型刀片6为两个，且呈对称分布。

如图3所示，每个所述内凹环a成型刀片4包括凹环a切削刃41、凹环a底部倒角刃42和凹环a顶部倒角刃43，所述凹环a切削刃41凸出于第二刀杆3的侧壁，凹环a底部倒角刃42和凹环a顶部倒角刃43均为两个，分别位于内凹环a成型刀片4的两侧，且所述凹环a底部倒角刃42与凹环a切削刃41连接，所述内凹环a成型刀片4靠近第二刀杆3的一侧形成所述凹环a顶部倒角刃43，同侧的凹环a底部倒角刃42和凹环a顶部倒角刃43之间通过凹环a侧壁切削刃连接。

每个所述内凹环b成型刀片5包括凹环b切削刃51、凹环b底部倒角刃52和凹环b顶部倒角刃53，所述凹环b切削刃51凸出于第二刀杆3的侧壁，凹环b底部倒角刃52和凹环b顶部倒角刃53均为两个，分别位于内凹环b成型刀片5的两侧，且所述凹环b底部倒角刃52与凹环b切削刃51连接，所述内凹环b成型刀片5靠近第二刀杆3的一侧形成所述凹环b顶部倒角刃53，。

本实施例中所述内凹环a成型刀片4和内凹环b成型刀片5的回转直径∅1和高度h均相同，回转直径∅1为38mm，且公差为±0.02mm，高度h为2.5mm，公差为±0.05mm；内凹环a成型刀片4位于第二刀杆3的端部，内凹环b成型刀片5位于内凹环a成型刀片4的后端，具体的所述内凹环a成型刀片4和内凹环b成型刀片5之间的距离为6mm。所述凹环a切削刃41的长度为3mm，公差为0.03mm；所述凹环a底部倒角刃42为圆弧倒角，且半径r为0.2mm；所述凹环a顶部倒角刃43为直倒角，倒角大小c1为1.0mm。所述凹环b切削刃51的长度为3mm，公差为0.03mm；所述凹环b底部倒角刃52为直倒角，倒角大小c2为0.2mm；所述凹环b顶部倒角刃53为直倒角，倒角大小c3为1.0mm。

如图4所示，每个所述外凹环c成型刀片6包括凹环c切削刃61和凹环c倒角刃62，所述凹环c切削刃61凸出于第一刀杆2的侧壁，且端部削平形成凹环c倒角刃62。本实施例中所述外凹环c成型刀片6的回转直径∅2为68mm，公差为±0.02mm。所述凹环c切削刃61的的长度为3mm，公差为0.03mm；所述凹环c倒角刃62为直倒角，倒角大小c4为1.0mm。所述外凹环c成型刀片6的外径∅3为100mm。

进一步，为了增加第一刀杆2与刀柄1的连接强度，使u型臂的底部厚度增加，如果连接处直接为直角，应力集中，在加工过程中容易导致断裂，因此，所述u型臂与刀柄1连接的一侧的切刃外圆倒锥形成锥形面，且锥角α为100°-110°。锥角α的大小可以根据实际加工转速、凹环深度以及材料的需要进行设置，可优选为105°。

优选的，所述内凹环a成型刀片4、内凹环b成型刀片5和外凹环c成型刀片6均采用pcd材料制成。

加工过程如图5a-图5c所示，将待加工的半成品和刀具均固定安装好，使刀具的内凹环a成型刀片4和内凹环b成型刀片5靠近待加工半成品内孔的壁面，然后按照一定的进给速度使待加工半成品与刀具之间产生径向相对移动，开始孔内凹环的加工，如图5b所示；由于内凹环高度和外凹环高度不同，因此，开始一段仅仅是进行内凹环的加工；当相对移动到一定高度，外凹环c成型刀片6开始进行加工，直至完成转向壳体的单孔加工，如图1所示。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。