汽车电动助力方向机齿条丝杆加工工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车配件技术领域，尤其涉及一种汽车电动助力方向机齿条丝杆加工工艺。
【背景技术】
[0002]目前，根据加工的零件图(如附图1所示)可看出，该零件其结构左部分为齿条2，右部分为滚珠丝杆1，中间为一段过渡圆柱，该零件直径为28mm，长度850mm，属于细长杆零件。由于齿条部分受结构的影响在机加工与热处理过程中采用常规的方法极容易变形，产品在使用过程中齿条部分受力与滚珠丝杆部分受力是不同的，齿条部分使用过程中接触面积大、应力小，而滚珠丝杆部分使用过程接触面积小、应力大。根据实际使用的特点采用不同的热处理方式满足产品的性能与使用要求。在现有技术中没有公开针对该结构的零件进行加工的工艺或方法，使得该加工技术处于空白阶段，无法达到高精度、高质量的产品。
【发明内容】
[0003]本发明要解决上述现有技术存在的问题，提供一种汽车齿条丝杆加工工艺，使该零件容易实现低成本的规模化生产，所生产的零件具有性能稳定、耐磨性更好、精度更高。
[0004]本发明解决其技术问题采用的技术方案:这种汽车电动助力方向机齿条丝杆加工工艺，其步骤如下:
[0005](I)预处理:采用调质处理使待加工工件材料硬度达到15?26HRC ；
[0006](2)切削加工:将工件安装在无心磨床上进行磨外圆，依次进行粗磨、半精磨、精磨，然后对工件两端进行倒角；这样保证外圆的精度。
[0007](3)加工滚珠丝杆:采用冷轧的方式加工滚珠丝杆；对于该零件的丝杆主要是起传动作用，因此，采用冷轧方式加工出的滚珠丝杆就完全能满足使用的精度要求，冷轧的方式加工滚珠丝杆，它的特点是无耗材，加工成本低，生产效率高，加工周期短，容易实现量产。因而滚珠丝杆在传动上用冷轧丝杆比研磨丝杠价格更具竞争优势。特别是长径比系数达到1:50以上时，其优势尤为显著。
[0008](4)在工件的左右两端加工内螺纹；
[0009](5)加工齿条:在专用数控铣齿机上采用多件装夹成型铣齿，实现批量化生产。
[0010](6)将工件在退火炉中采取垂直悬挂方式装填，130?160°C去应力退火处理3?4h，消除切削加工应力，再放置在校正机上校直；
[0011](7)将齿条部分垂直浸入熔盐中，在550?570°C进行低温盐浴氮化处理4h以上，齿条表面获得12?20 μ m的氮化层；
[0012](8)再将滚珠丝杆部分进行高频淬火处理，喷水冷却后表面硬度达到55?62HRC，淬透深度为I?2_，高频淬火处理是在室温时感应电流流入工件表层的深度δ (_)与电流频率f (HZ)的关系为频率升高，电流透入深度降低，淬透层降低。高频电流频率为:高频加热:100?500KHZ，常用200?300KHZ，为电子管式高频加热，淬硬层深为I?2.5_。
[0013](9)滚珠丝杆部分进行抛光处理，再进行时效与清洗；
[0014](10)经综合检验合格后入库待装配。
[0015]为了进一步完善，步骤(I)中材料选用40Cr材质，然后进行步骤(2)，再切割成两根工件长度的工件，然后进行步骤(3)，再切割成一根工件长度的工件，依次进行步骤(4)。
[0016]本发明有益的效果是:本发明对滚珠丝杆和齿条按照合理的工艺顺序加工，根据齿条与滚珠丝杆结构与使用要求的不同，根据不同的部位采用不同的加工方式进行加工，使该零件精度更高，强度更好，性能更稳定、耐磨性更好，有利于广泛推广。
【附图说明】
[0017]图1为本发明所加工零件的结构示意图。
[0018]附图标记说明:滚珠丝杆1，齿条2，内螺纹3。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明作进一步说明:
[0020]参照附图:汽车电动助力方向机齿条丝杆加工工艺，其步骤如下:
[0021](I)预处理:采用调质处理使待加工工件材料硬度达到15?26HRC ;可选用40Cr材质。
[0022](2)切削加工:将工件安装在无心磨床上进行磨外圆，依次进行粗磨、半精磨、精磨，然后对工件两端进行倒角；这样保证外圆的精度。
[0023](3)加工滚珠丝杆:采用冷轧的方式加工滚珠丝杆；
[0024](4)在工件的左右两端加工内螺纹；
[0025](5)加工齿条:在专用数控铣齿机上铣齿条；
[0026](6)将工件在退火炉中采取垂直悬挂方式装填，130?160°C下去应力退火处理3?4h，消除切削加工应力，再放置在校正机上校直；
[0027](7)将齿条部分垂直悬挂浸入恪盐中，在550?570°C进行低温盐浴氮化处理4h以上，齿条表面获得12?20 μ m的氮化层；
[0028](8)再将滚珠丝杆部分进行高频淬火处理，喷水冷却后表面硬度达到55?62HRC，淬透深度为I?2mm ;高频淬火处理:电流频率100?500KHZ (常用200?300KHZ)，为电子管式高频加热，淬硬层深为I?2.5mm。
[0029](10)经综合检验合格后入库待装配。
[0030]为了进一步完善，步骤(I)中材料选用40Cr材质，然后进行步骤(2)，再切割成两根工件长度的工件，然后进行步骤(3)，再切割成一根工件长度的工件，依次进行步骤(4)。40Cr钢是机械制造业使用最广泛的钢之一。调质处理后具有良好的综合力学性能，良好的低温冲击韧性和低的缺口敏感性。钢的淬透性良好，水淬时可淬透到Φ28?60_，油淬时可淬透到Φ 15?40mm。这种钢除调质处理外还适于氰化和高频淬火处理。切削性能较好，当硬度为HB174?229时，相对切削加工性为60%。所以选用40Cr最为合适，加工比较容易O
[0031]虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。
【主权项】
1.一种汽车电动助力方向机齿条丝杆加工工艺，其步骤如下: (1)预处理:采用调质处理使待加工工件材料硬度达到15?26HRC； (2)切削加工:将工件安装在无心磨床上进行磨外圆，依次进行粗磨、半精磨、精磨，然后对工件两端进行倒角； (3)加工滚珠丝杆:采用冷轧的方式加工滚珠丝杆； (4)在工件的左右两端加工内螺纹； (5)加工齿条:在专用数控铣齿机上铣齿条； (6)将工件在退火炉中采取垂直悬挂方式装填，130?160°C下去应力退火处理3?4h，消除切削加工应力；再放置在校正机上校直； (7)将齿条部分垂直悬挂浸入熔盐中，在550?570°C进行低温盐浴氮化处理4h以上，齿条表面获得12?20 μ m的氮化层； (8)再将滚珠丝杆部分进行高频淬火处理，喷水冷却后表面硬度达到55?62HRC，淬硬层深为I?2.5mm ; (9)滚珠丝杆部分进行抛光处理，再进行时效与清洗； (10)经综合检验合格后入库待装配。
2.根据权利要求1所述的汽车齿条丝杆加工工艺，其特征是:所述步骤(I)中材料选用40Cr材质，然后进行步骤(2)，再切割成两根工件长度的工件，然后进行步骤(3)，再切割成一根工件长度的工件，依次进行步骤(4)。
【专利摘要】一种汽车电动助力方向机齿条丝杆加工工艺，其步骤如下：(1)预处理：采用调质处理使待加工工件材料硬度达到15～26HRC；(2)切削加工；(3)加工滚珠丝杆：采用冷轧的方式加工滚珠丝杆；(4)在工件的左右两端加工内螺纹；(5)加工齿条；(6)将工件在退火炉中采取垂直悬挂方式装填，130～160℃下去应力退火处理3～4h，消除切削加工应力；再放置在校正机上校直；(7)将齿条部分垂直吊浸入熔盐中，在550～570℃进行低温盐浴氮化处理4h以上，齿条表面获得12～20μm的氮化层；(8)再将滚珠丝杆部分进行高频淬火处理，喷水冷却后表面硬度达到55～62HRC，淬硬层深为1～2.5mm；(9)滚珠丝杆部分进行抛光处理，再进行时效与清洗；(10)入库待装配。
【IPC分类】B23P15-14
【公开号】CN104690520
【申请号】CN201510075070
【发明人】吕永昌, 胡小平, 苗义高
【申请人】丽水学院
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年2月12日