一种轻量化的转向机壳体的制作方法

1.本实用新型涉及转向机技术领域，具体地说是一种轻量化的转向机壳体。


背景技术：

2.转向机壳体在转向系统里的功能如下：1，固定和保护转向机内部齿条和转向齿轮，驱动齿轮，伺服单元总成使其转向系统内部零件可以正常的传递扭矩，同时也限制齿条的行程；2，转向系统靠转向机壳体上安装支架与整车底盘固定连接，保证汽车正常转向功能；3，整车底盘的线束和隔热罩也是通过转向机壳体固定。
3.转向机壳体生产工艺一般是通过先压铸毛坯，后机加工。转向机壳体形状结构复杂，在整车上受力工况复杂多变，需要壳体具有很好的承载能力和可靠性来保证汽车正常转向功能。
4.在满足整车转向功能、强度、刚度的前提条件下，转向机壳体壁厚越薄越好，结构越简单越好，即可以减重降本也可以降低压铸工艺难度。
5.目前大多项目开发周期短，cae分析壳体周期长，轮数多，为了赶项目进度很多在设计转向机壳体时为了保证cae可以一轮顺利通过，没有考虑壁厚减薄，反而设计越大越好，同时也会给壳体带来沙眼和气孔降低壳体的强度。
6.因此，需要设计一种轻量化的转向机壳体，在满足整车转向功能、强度、刚度的前提下，降低壳体的整体壁厚，以降低壳体减重、降本、压铸工艺难度，避免出现沙眼和气孔的风险。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供了一种轻量化的转向机壳体，在满足整车转向功能、强度、刚度的前提下，降低壳体的整体壁厚，以降低壳体减重、降本、压铸工艺难度，避免出现沙眼和气孔的风险。
8.为了达到上述目的，本实用新型提供一种轻量化的转向机壳体，包括传感器端、伺服端、壳体本体，传感器端、伺服端设置在壳体本体的两端，传感器端的底部设有长壳体安装孔一，传感器端的前侧设有传感器端压块孔，传感器端的顶部设有驱动齿轮安装孔，伺服端的前侧设有伺服端压块孔，伺服端的顶部设有板状筋，板状筋连接上小齿轮孔外孔面与工艺孔，伺服端的顶部右侧设有右侧筋二，伺服端的底部设有伺服壳体安装孔、长壳体安装孔二，长壳体安装孔一的周围设有包围筋，包围筋与传感器端压块孔连接，驱动齿轮安装孔的两侧分别设有左侧筋、右侧筋一，板状筋的外侧设有l型筋，l型筋的中部连接工艺孔、特征孔， l型筋的端部连接右侧筋二，伺服壳体安装孔与长壳体安装孔二之间采用连接筋连接，伺服端的底部后侧设有掏空结构，特征孔与掏空结构之间设有安装孔支撑筋。
9.所述的包围筋与壳体本体的轴向存在重叠位置。
10.所述的重叠位置为转向机长度的三分之一。
11.所述的右侧筋一为曲面状。
12.所述的壳体本体的壁厚为3mm。
13.所述的连接筋的壁厚为7mm。
14.所述的伺服端的底部、顶部分别设有下侧筋、上侧筋。
15.所述的安装孔支撑筋为斜筋。
16.本实用新型同现有技术相比，通过优化加强筋的布局结构，保证了壳体的刚度、强度，同时也降低了壳体的整体壁厚，减轻了整体重量，降低了生产成本，在壳体受到大载荷的位置，伺服端的底部后侧设置了掏空结构，实现壳体受拉位置处的材料最大填充，降低了压铸工艺难度，也避免了缩孔或者疏松的产生，保证壳体质量。
附图说明
17.图1为本实用新型主视状态的结构示意图。
18.图2为本实用新型后侧的结构示意图。
19.图3为本实用新型底部的结构示意图。
20.图4为本实用新型右侧筋一的局部放大图。
21.图5为本实用新型l型筋的局部放大图。
22.图6为本实用新型安装孔支撑筋的局部放大图。
具体实施方式
23.现结合附图对本实用新型做进一步描述。
24.参见图1～图6，本实用新型提供一种轻量化的转向机壳体，包括传感器端、伺服端、壳体本体，传感器端2、伺服端3设置在壳体本体1的两端，传感器端2的底部设有长壳体安装孔一13，传感器端2的前侧设有传感器端压块孔16，传感器端2的顶部设有驱动齿轮安装孔4，伺服端3的前侧设有伺服端压块孔17，伺服端3的顶部设有板状筋23，板状筋23 连接上小齿轮孔外孔面与工艺孔21，伺服端3的顶部右侧设有右侧筋二22，伺服端3的底部设有伺服壳体安装孔18、长壳体安装孔二19，长壳体安装孔一13的周围设有包围筋7，包围筋7与传感器端压块孔16连接，驱动齿轮安装孔4的两侧分别设有左侧筋6、右侧筋一8，板状筋23的外侧设有l型筋11，减小了板状筋23的受力，l型筋11的中部连接工艺孔21、特征孔20，l型筋11的端部连接右侧筋二22，l型筋1使工艺孔21、特征孔20周围的受力得到缓解，增加了转向机伺服侧轴承孔外圈的承载能力。伺服壳体安装孔18与长壳体安装孔二19之间采用连接筋12连接，伺服端3的底部后侧设有掏空结构14，特征孔20与掏空结构14之间设有安装孔支撑筋15。
25.本实用新型中，包围筋7是大片连贯的，包围筋7与壳体本体1的轴向存在重叠位置。重叠位置为转向机长度的三分之一，使得整体壳体的抗弯和抗扭性能很强，在较薄的壁厚下也能满足伺服侧的强度要求。
26.右侧筋一8为曲面状，既可以保证起到较大的加强作用，又可以避免筋太直，力会全部传递到筋与壳体的连接位置，使得整体壳体具有较高的强度性能和刚度性能，避免了局部连接处需要做的特别粗壮的结构，避免了局部连接位置处的重复优化。
27.连接筋12的壁厚为7mm，连接筋12配合掏空结构14，既可以保证受力大的顶面具有较多的材料来受载，又避免了局部太厚从而导致产生缩孔或者疏松的铸造缺陷。
28.伺服端3的底部、顶部分别设有下侧筋9、上侧筋10。
29.为了解决长壳体上的伺服安装平面距离最右侧的安装点比较近，导致该平面直接受到拉扯从而导致应力大的现象，安装孔支撑筋15为斜筋。这样可以很好的把安装点附近的力转移一部分到长壳体上，从而避免了安装面因为受力过大且受到伺服壳体限制而无法加材料优化的问题。
30.通过加强筋的布局、优化，降低了壳体的壁厚，壳体本体1的壁厚为3mm。与传统 3.5mm壁厚的转向机壳体相比，重量降低了30％，且可以满足整车将近12kn的一个大齿条力的使用条件。
31.本实用新型通过优化加强筋的布局结构，保证了壳体的刚度、强度，同时也降低了壳体的整体壁厚，减轻了整体重量，降低了生产成本，在壳体受到大载荷的位置，伺服端的底部后侧设置了掏空结构，实现壳体受拉位置处的材料最大填充，降低了压铸工艺难度，也避免了缩孔或者疏松的产生，保证壳体质量。


技术特征：
1.一种轻量化的转向机壳体，包括传感器端、伺服端、壳体本体，传感器端(2)、伺服端(3)设置在壳体本体(1)的两端，传感器端(2)的底部设有长壳体安装孔一(13)，传感器端(2)的前侧设有传感器端压块孔(16)，传感器端(2)的顶部设有驱动齿轮安装孔(4)，伺服端(3)的前侧设有伺服端压块孔(17)，伺服端(3)的顶部设有板状筋(23)，板状筋(23)连接上小齿轮孔外孔面与工艺孔(21)，伺服端(3)的顶部右侧设有右侧筋二(22)，伺服端(3)的底部设有伺服壳体安装孔(18)、长壳体安装孔二(19)，其特征在于：长壳体安装孔一(13)的周围设有包围筋(7)，包围筋(7)与传感器端压块孔(16)连接，驱动齿轮安装孔(4)的两侧分别设有左侧筋(6)、右侧筋一(8)，板状筋(23)的外侧设有l型筋(11)，l型筋(11)的中部连接工艺孔(21)、特征孔(20)，l型筋(11)的端部连接右侧筋二(22)，伺服壳体安装孔(18)与长壳体安装孔二(19)之间采用连接筋(12)连接，伺服端(3)的底部后侧设有掏空结构(14)，特征孔(20)与掏空结构(14)之间设有安装孔支撑筋(15)。2.根据权利要求1所述的一种轻量化的转向机壳体，其特征在于：所述的包围筋(7)与壳体本体(1)的轴向存在重叠位置。3.根据权利要求2所述的一种轻量化的转向机壳体，其特征在于：所述的重叠位置为转向机长度的三分之一。4.根据权利要求1所述的一种轻量化的转向机壳体，其特征在于：所述的右侧筋一(8)为曲面状。5.根据权利要求1所述的一种轻量化的转向机壳体，其特征在于：所述的壳体本体(1)的壁厚为3mm。6.根据权利要求1所述的一种轻量化的转向机壳体，其特征在于：所述的连接筋(12)的壁厚为7mm。7.根据权利要求1所述的一种轻量化的转向机壳体，其特征在于：所述的伺服端(3)的底部、顶部分别设有下侧筋(9)、上侧筋(10)。8.根据权利要求1所述的一种轻量化的转向机壳体，其特征在于：所述的安装孔支撑筋(15)为斜筋。

技术总结
本实用新型涉及转向机技术领域，具体地说是一种轻量化的转向机壳体，包括传感器端、伺服端、壳体本体，长壳体安装孔的周围设有包围筋，包围筋与传感器端压块孔连接，驱动齿轮安装孔的两侧分别设有左侧筋、右侧筋，板状筋的外侧设有L型筋，L型筋的中部连接工艺孔、特征孔，L型筋的端部连接右侧筋。本实用新型同现有技术相比，通过优化加强筋的布局结构，保证了壳体的刚度、强度，同时也降低了壳体的整体壁厚，减轻了整体重量，降低了生产成本，在壳体受到大载荷的位置，伺服端的底部后侧设置了掏空结构，实现壳体受拉位置处的材料最大填充，降低了压铸工艺难度，也避免了缩孔或者疏松的产生，保证壳体质量。保证壳体质量。保证壳体质量。


技术研发人员：李超 高成彦 汪家林
受保护的技术使用者：博世华域转向系统（武汉）有限公司
技术研发日：2022.09.30
技术公布日：2023/3/6