衬套、汽车转向节及汽车的制作方法

本发明涉及汽车技术领域，具体涉及一种衬套、汽车转向节及汽车。

背景技术：

汽车转向节(steeringknuckle)又称“羊角”，是汽车转向桥中的重要零件之一，能够使汽车稳定行驶并灵敏传递行驶方向。转向节的功用是传递并承受汽车前部载荷，支承并带动前轮绕主销转动而使汽车转向。在汽车行驶状态下，它承受着多变的冲击载荷，因此，要求其具有很高的强度。

汽车转向节衬套是装配于转向节的衬套孔内的关键部件，有的起到减震、缓冲及定位作用，还有的起到增加强度与定位的作用，转向节衬套的磨损会导致转向节的定位不良，进而导致车辆行驶时转向的精准性。

目前，在转向节与衬套的压装过程中，由于转向节衬套用于插向衬套孔的端部结构无倒角，致使二者的压装力一般在4.08kn-8.04kn，压出力为1.98kn左右，压出力过小，不符合转向节设计要求，产品的不合格率增多，降低了装配效率；此外，衬套的外管或转向节本体一般由铝制成，铝的硬度低、耐磨性较差；因此在压装时，由于转向节衬套用于插向衬套孔的端部结构无倒角，端部较尖锐，转向节本体容易被刮出大量的铝屑，进一步导致压出力过小，且波动大，严重影响了装配产品的衬套使用性能和质量，从而影响整车的安全性。

技术实现要素：

本发明解决的问题是现有技术中衬套用于插向衬套孔的端部结构较尖锐，衬套压装进转向节的衬套孔的过程中，转向节本体容易被刮出大量的铝屑，导致衬套的压出力较小，转向节不符合设计要求，转向节产品不合格率增多。

为解决上述问题，本发明提供一种衬套，用于压装在汽车转向节的衬套孔内，包括：柱状本体，所述柱状本体沿轴向具有用于插向所述衬套孔的插 入端，所述插入端面向所述衬套孔的端部具有倒圆角结构。

可选的，沿轴向，所述倒圆角结构包括：第一圆角，所述第一圆角面向所述衬套孔；第二圆角，所述第二圆角与所述第一圆角之间通过倒角衔接。

可选的，所述倒圆角结构的倒圆角长度为2.2mm-3.2mm。

可选的，所述第一圆角的倒角半径为0.5mm-1mm。

可选的，所述第二圆角的倒角半径为4.5mm-5mm。

可选的，所述第二圆角为25°-35°的圆角。

可选的，所述柱状本体沿轴向还具有限位端，所述限位端与所述插入端相对，所述限位端用于防止所述衬套沿插设方向从所述衬套孔内压出。

可选的，所述限位端为环绕设于所述柱状本体外周面上的凸起。

本发明还提供一种汽车转向节，包括衬套孔，所述衬套孔内压装有上述任一项所述的衬套。

本发明还提供一种汽车，包括上述所述的汽车转向节。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明的衬套包括柱状本体，柱状本体沿轴向具有用于插向转向节的衬套孔的插入端，插入端面向衬套孔的端部具有倒圆角结构，使得插入端较圆滑，不再尖锐，转向节本体不易被刮出铝屑，衬套压装进转向节的衬套孔内后，压出力在3.84kn-5.643kn；衬套的压出力增大，衬套不易从转向节的衬套孔内压出，装配有衬套的转向节符合设计要求，产品合格率提升，衬套能够更好的在转向节中起到减震、缓冲、增加强度与定位的作用。

附图说明

图1是本发明实施例衬套的立体图；

图2是本发明实施例衬套的主视图；

图3是图1中a部分的放大图；

图4是图2中e部分的放大图；

图5是本发明实施例衬套压装在转向节中的示意图。

具体实施方式

现有技术中衬套用于插向衬套孔的端部结构较尖锐，将衬套压装进转向节的衬套孔的过程中，转向节本体容易被刮出大量的铝屑，导致衬套的压出力较小，转向节不符合设计要求。本发明衬套的插入端面向衬套孔的端部具有倒圆角结构，使得插入端较圆滑，不再尖锐，转向节本体不易被刮出铝屑，衬套压装进转向节的衬套孔内后，衬套的压出力增大，转向节符合设计要求。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

参考图1和图2，本发明实施例提供一种衬套10，用于压装在汽车转向节20(参考图5)的衬套孔21内，本发明实施例的衬套10包括：柱状本体11，柱状本体11由铝制得，柱状本体11沿轴向具有用于插向衬套孔21的插入端，插入端面向衬套孔21的端部具有倒圆角结构12(参考图3和图4)。

由于衬套10的插入端面向衬套孔21的端部具有倒圆角结构12，使得插入端较圆滑，不再尖锐。圆滑的插入端与转向节的衬套孔21的内壁接触时，转向节本体不易被刮出铝屑，衬套10压装进转向节20的衬套孔21内后，压出力在3.84kn-5.64kn，包括3.84kn和5.64kn。

现有技术中，在转向节与衬套的压装过程中，由于转向节衬套用于插向衬套孔的端部结构无倒角，致使二者的压装力一般在4.08kn-8.04kn，压出力为1.98kn左右，压出力过小，不符合转向节设计要求，产品的不合格率增多，降低了装配效率；此外，衬套的外管或转向节本体一般由铝制成，铝的硬度低、耐磨性较差；因此在压装时，由于转向节衬套用于插向衬套孔的端部结构无倒角，端部较尖锐，转向节本体容易被刮出大量的铝屑，进一步导致压出力过小，且波动大，严重影响了装配产品的衬套使用性能和质量，从而影响整车的安全性。

本发明实施例的衬套10的压出力增大，待衬套10被压装进转向节20的衬套孔21内后，衬套10不易从转向节20的衬套孔21内压出。装配有衬套10的转向节20符合设计要求，产品合格率提升，衬套10能够更好的在转向 节20中起到减震、缓冲、增加强度与定位的作用。

参考图3和图4并结合图1所示，本实施例中，沿轴向，倒圆角结构12包括：第一圆角b，第一圆角b面向衬套孔21；第二圆角d，第二圆角d与第一圆角b之间通过倒角c衔接。本实施例中，圆角可以理解为圆角的外表面具有弧度，而倒角可以理解为倒角的外表面为平滑的表面，无弧度特征。从图4中可以看出，第二圆角d与第一圆角b具有弧度，第二圆角d与第一圆角b之间通过直线(即主视角度下的倒角c)衔接。

此外，参考图4，本实施例中，倒圆角结构12的倒圆角长度l为2.2mm-3.2mm，包括2.2mm和3.2mm。本实施例中，倒圆角长度l可以理解为倒圆角结构12在柱状本体11的轴向上的长度。本实施例中，倒圆角结构12的倒圆角宽度l若太小，例如小于2.2mm时，就会使得倒圆角结构12整体显得过于尖锐(沿柱状本体11的轴向，倒圆角结构占比小)。在压装衬套10的过程中，转向节本体的衬套孔21的内壁存在被刮出铝屑的可能性。但，倒圆角结构12的倒圆角长度l也不能过长，例如超过3.2mm后，衬套12压装进衬套孔21内后，衬套10与衬套孔21的过盈量不能满足要求，降低了衬套10的压出力，一般过盈量要求0.007mm-0.061mm。因此，倒圆角结构12的倒圆角长度l为2.2mm-3.2mm时，衬套10的插入端较圆滑，转向节本体不易被刮出铝屑，还满足衬套10与衬套孔21之间的过盈量要求，还提高了衬套10的压出力。

具体说来，本实施例中，第一圆角b的倒角半径r1为0.5mm-1mm，包括0.5mm和1mm；第二圆角d的倒角半径r2为4.5mm-5mm，包括4.5mm和5mm。第二圆角d为25°-35°的圆角(角度为图4中α所示)。

继续参考图1和图2并结合图5所示，本实施例中柱状本体11沿轴向还具有限位端13，限位端13与插入端相对，限位端13用于防止衬套10沿插设方向从衬套孔21内压出。本实施例中，限位端13为环绕设于柱状本体11外周面上的凸起，凸起的外径大于柱状本体11的外径。相应地，转向节20的衬套孔21的开口处设有容纳限位端13的容纳槽22，从图5中可以看出，容纳槽22的直径大于衬套孔21的直径。这样，当限位端13位于容纳槽22内时，容纳槽22阻止衬套10继续被压入衬套孔21。

本发明实施例还提供一种加工本实施例衬套的加工工艺，包括以下工艺步骤：

1)装夹

将衬套装夹于立式加工中心，调出加工倒角所用的刀具；

2)加工

根据刀具刀片的结构和数量，以及加工的特征和加工中心的要求，控制加工中心主轴转速3000-4000r/min，控制倒角刀具的切削速度为300-600m/min，用以提高零件表面的粗糙度及其稳定性，保证得到较低的压装力，并且其力值较稳定，最终得到倒圆角结构：第一圆角b、第二圆角d，第二圆角d与第一圆角b之间通过倒角c衔接。其中，第一圆角b的倒角半径r1为0.5mm-1mm，包括0.5mm和1mm；第二圆角d的倒角半径r2为4.5mm-5mm，包括4.5mm和5mm。第二圆角d为25°-35°的圆角。倒圆角结构12的倒圆角长度l为2.2mm-3.2mm，包括2.2mm和3.2mm。

3)压装

将衬套10压装到转向节20的衬套孔21，衬套10与衬套孔21的过盈量为0.007mm-0.061mm，压装速度为40-50m/min，衬套压入力3.93-5.87kn，极差为1.94kn，压出力3.84-5.64kn，极差为1.8kn，压入力明显降低。并且压入力和压出力力值更稳定，压装过程容易控制，解决了以前压入衬套刮出铝屑的问题，压出力过小不满足转向节要求，提高了产品质量。转向节衬套能够顺利的压入转向节衬套孔中，提高了装配效率，降低了产品的不良率和加工成本，提高了整个转向节结构的质量和使用性能。

本发明实施例还提供一种汽车转向节20，包括衬套孔21，所述衬套孔21内压装有上述任一所述的衬套10。

本发明实施例还提供一种汽车，包括上述所述的汽车转向节。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。