有關鑄造式汽車轉向節加工工藝分析

黃維華 楊洋 王雷

摘 要：轉向節能夠控制汽車行進路線，在確保汽車準確、安全行駛方面發揮著相當重要的作用。本文圍繞鑄造式汽車轉向節加工工藝進行分析，首先概述了汽車轉向節，然后分析了鑄造式汽車轉向節加工工藝，最后討論了鑄造式汽車轉向節加工工藝技術方案，以期為業內人士提供有益參考。

關鍵詞：鑄造式;汽車轉向節;加工工藝

1. 汽車轉向節概述

對于汽車行駛而言，轉向是一個不可或缺的動作。在轉向操作中，駕駛員對轉向盤施加作用力，形成一個適宜的轉向力矩，并依此影響如下部件“轉向軸→轉向傳動軸→轉向器→轉向搖臂→轉向直拉桿→轉向節→轉向節臂→輪轂，最終實現使車輪偏轉的效果。由此可見，轉向節應具備如下構造要求：①支撐輪轂。②具備轉向功能。③為制動器留置適宜的ABS傳感器布置空間。④同轉向節柱等零件有機相連。轉向節結構相當復雜，需要處理好受力不均的問題，因而對精度有著相當高的要求。

1. 鑄造式汽車轉向節加工工藝

轉向節加工工藝主要有兩種：①傳統分散加工工藝。該工藝涉及20多道工序，不僅工作強度大，而且很難保證加工過程的穩定性以及加工精度，無法滿足規模化生產的要求。②新型集中加工工藝。該工藝具有諸多優點，主要包括自動化程度高、精度理想以及工作強度低，其缺點是投資規模大。本文介紹了一種鑄造式加工工藝，能夠保證工件表面具有理想的光潔度以及平整度，加工部位可以預留1.5～3mm的加工余量，且適宜規模化生產，因而在當前的汽車轉向加工中得以普遍應用。下面對鑄造式汽車轉向節加工工藝進行分析，具體尺寸要求詳見圖1。

圖1 工藝檢測要求

2.1尺寸公差要求

軸承座Φ，在位置上和軸承內止口Φ保持的距離;2個制動器安裝孔的規格為Φ，在位置上和軸承內止口Φ保持58.2±0.15的距離，同時和零件水平中心線保持70±0.1的距離;2個減震器安裝孔2-Φ在位置上和軸承內止口保持116.6±0.2的距離，同時和零件水平中心線保持139.8±0.2的距離，角度精度控制為4°41′±10′，另外，2孔在位置上應達到60±0.1的標準;ABS孔角度精度控制為56°±10′[2]，在置上和零件中心保持的距離，。

2.2形位公差要求

對于減震器安裝孔臂而言，其相對基準B、C而言，在垂直度以及平行度上應滿足0.1mm公差要求;軸承座要求以基準A為中心確定一個已經給定部分的圓柱時，無論在哪一個測量平面內，徑向圓跳動量均需控制在0.02mm之內;ABS安裝孔在平面上應位于距離為公差值0.1mm且和基準A保持平行的2個平面之間，另外，平面度控制為0.02mm;軸承安裝后要求后端槽所有正截面的同軸度為0.015。

2.3表面粗糙度要求

減震器安裝孔臂的表面粗糙度、ABS安裝孔平面的表面粗糙度、ABS安裝孔的表面粗糙度以及外圓表面的表面粗糙度均需控制為Ra3.2;軸承座安裝表面的粗糙度以及橫向拉桿錐孔表面的粗糙度均需控制為Ra1.6。

1. 技術方案

3.1粗定位基準的選擇

汽車轉向節零件屬于異型零件，由于空間臂較多，再加上有著集約化量產的需求，傳統的單件小批量劃線找正的生產制造模式很難滿足粗基準的加工要求，另外，汽車轉向節多處孔和面位于距離中心孔位比較遠的側臂上，一旦粗基準定位偏差較大，就會造成零件批量報廢。所以，建議采用空間3點的平面定位法，3點集中在同一鑄造型箱中，因而能夠減小鑄造過程中必然存在的合箱誤差。同時采用2個呈垂直關系彎臂的可調夾緊裝置以滿足中心可調定位的效果，除此之外，異型定位壓板其兩側擋板也能夠發揮輔助調整定位的作用。

3.2加工工藝規程編制

參考轉向節零件所要求的加工質量標準以及實際加工用的機床類型，編制加工工藝規程如下：①車削加工φ70、φ62內孔和有關溝槽，保證φ62部位尺寸公差標準，直到IT7 銑削開檔規格為140的兩短臂平面，對該處的φ12.2孔進行鉆鉸，使之達到H7。②借助φ70H7孔、φ12.2H7孔以及軸承檔內止口進行定位，采用一面兩銷的科學定位方式，對整個外臂平面和小凸臺頂面進行銑削，所有臥銑頭全部采用硬質合金雙面刃銑刀（2把）以及具有可微調功能的隔套進行雙面同時加工，并確保21.8以及17.52處厚度符合標準。③厚度為18.7處、角度為3°53′的短彎臂通過懸臂刀桿加裝三面刃對內壁進行銑削，同時采用端面銑刀對外壁進行銑削，從而盡量規避該部位刀桿以及雙刀受力復雜的負面影響。4）利用φ70H7孔、φ12.2H7孔以及軸承檔內止口進行定位，鉆削所有底孔，同時做好有關擴孔、攻絲以及錐孔精鉸工作，錐孔操作時應準確控制軸向深度，保證精鉸余量足夠均勻且控制在0.050um之內，從而保證錐孔具有理想的表面質量以及規格穩定性[3]。

4.結束語

本工藝方案比較適用于批量規模化生產要求的汽車轉向節異型零件的加工，不僅能夠大幅減輕一線操作人員的工作強度，而且能夠確保工作時效以及提高產品質量，同時還能夠大幅縮短工作周期，因此表現出了比較理想的實際應用價值。

參考文獻：

[1]李環宇.汽車轉向節鍛造方式對加工工藝性的影響[J].金屬加工（熱加工），2013，07：50-52.

[2]吳紅飛.汽車轉向節加工的關鍵技術研究[J].科技創新與應用，2013，27：58-59.

[3]王華東，孟忠良，葛帥.重型汽車轉向節臂加工工藝[J].現代零部件，2012，11：54-55.