有关铸造式汽车转向节加工工艺分析

黄维华 杨洋 王雷

摘 要：转向节能够控制汽车行进路线，在确保汽车准确、安全行驶方面发挥着相当重要的作用。本文围绕铸造式汽车转向节加工工艺进行分析，首先概述了汽车转向节，然后分析了铸造式汽车转向节加工工艺，最后讨论了铸造式汽车转向节加工工艺技术方案，以期为业内人士提供有益参考。

关键词：铸造式;汽车转向节;加工工艺

1. 汽车转向节概述

对于汽车行驶而言，转向是一个不可或缺的动作。在转向操作中，驾驶员对转向盘施加作用力，形成一个适宜的转向力矩，并依此影响如下部件“转向轴→转向传动轴→转向器→转向摇臂→转向直拉杆→转向节→转向节臂→轮毂，最终实现使车轮偏转的效果。由此可见，转向节应具备如下构造要求：①支撑轮毂。②具备转向功能。③为制动器留置适宜的ABS传感器布置空间。④同转向节柱等零件有机相连。转向节结构相当复杂，需要处理好受力不均的问题，因而对精度有着相当高的要求。

1. 铸造式汽车转向节加工工艺

转向节加工工艺主要有两种：①传统分散加工工艺。该工艺涉及20多道工序，不仅工作强度大，而且很难保证加工过程的稳定性以及加工精度，无法满足规模化生产的要求。②新型集中加工工艺。该工艺具有诸多优点，主要包括自动化程度高、精度理想以及工作强度低，其缺点是投资规模大。本文介绍了一种铸造式加工工艺，能够保证工件表面具有理想的光洁度以及平整度，加工部位可以预留1.5～3mm的加工余量，且适宜规模化生产，因而在当前的汽车转向加工中得以普遍应用。下面对铸造式汽车转向节加工工艺进行分析，具体尺寸要求详见图1。

图1 工艺检测要求

2.1尺寸公差要求

轴承座Φ，在位置上和轴承内止口Φ保持的距离;2个制动器安装孔的规格为Φ，在位置上和轴承内止口Φ保持58.2±0.15的距离，同时和零件水平中心线保持70±0.1的距离;2个减震器安装孔2-Φ在位置上和轴承内止口保持116.6±0.2的距离，同时和零件水平中心线保持139.8±0.2的距离，角度精度控制为4°41′±10′，另外，2孔在位置上应达到60±0.1的标准;ABS孔角度精度控制为56°±10′[2]，在置上和零件中心保持的距离，。

2.2形位公差要求

对于减震器安装孔臂而言，其相对基准B、C而言，在垂直度以及平行度上应满足0.1mm公差要求;轴承座要求以基准A为中心确定一个已经给定部分的圆柱时，无论在哪一个测量平面内，径向圆跳动量均需控制在0.02mm之内;ABS安装孔在平面上应位于距离为公差值0.1mm且和基准A保持平行的2个平面之间，另外，平面度控制为0.02mm;轴承安装后要求后端槽所有正截面的同轴度为0.015。

2.3表面粗糙度要求

减震器安装孔臂的表面粗糙度、ABS安装孔平面的表面粗糙度、ABS安装孔的表面粗糙度以及外圆表面的表面粗糙度均需控制为Ra3.2;轴承座安装表面的粗糙度以及横向拉杆锥孔表面的粗糙度均需控制为Ra1.6。

1. 技术方案

3.1粗定位基准的选择

汽车转向节零件属于异型零件，由于空间臂较多，再加上有着集约化量产的需求，传统的单件小批量划线找正的生产制造模式很难满足粗基准的加工要求，另外，汽车转向节多处孔和面位于距离中心孔位比较远的侧臂上，一旦粗基准定位偏差较大，就会造成零件批量报废。所以，建议采用空间3点的平面定位法，3点集中在同一铸造型箱中，因而能够减小铸造过程中必然存在的合箱误差。同时采用2个呈垂直关系弯臂的可调夹紧装置以满足中心可调定位的效果，除此之外，异型定位压板其两侧挡板也能够发挥辅助调整定位的作用。

3.2加工工艺规程编制

参考转向节零件所要求的加工质量标准以及实际加工用的机床类型，编制加工工艺规程如下：①车削加工φ70、φ62内孔和有关沟槽，保证φ62部位尺寸公差标准，直到IT7 铣削开档规格为140的两短臂平面，对该处的φ12.2孔进行钻铰，使之达到H7。②借助φ70H7孔、φ12.2H7孔以及轴承档内止口进行定位，采用一面两销的科学定位方式，对整个外臂平面和小凸台顶面进行铣削，所有卧铣头全部采用硬质合金双面刃铣刀（2把）以及具有可微调功能的隔套进行双面同时加工，并确保21.8以及17.52处厚度符合标准。③厚度为18.7处、角度为3°53′的短弯臂通过悬臂刀杆加装三面刃对内壁进行铣削，同时采用端面铣刀对外壁进行铣削，从而尽量规避该部位刀杆以及双刀受力复杂的负面影响。4）利用φ70H7孔、φ12.2H7孔以及轴承档内止口进行定位，钻削所有底孔，同时做好有关扩孔、攻丝以及锥孔精铰工作，锥孔操作时应准确控制轴向深度，保证精铰余量足够均匀且控制在0.050um之内，从而保证锥孔具有理想的表面质量以及规格稳定性[3]。

4.结束语

本工艺方案比较适用于批量规模化生产要求的汽车转向节异型零件的加工，不仅能够大幅减轻一线操作人员的工作强度，而且能够确保工作时效以及提高产品质量，同时还能够大幅缩短工作周期，因此表现出了比较理想的实际应用价值。

参考文献：

[1]李环宇.汽车转向节锻造方式对加工工艺性的影响[J].金属加工（热加工），2013，07：50-52.

[2]吴红飞.汽车转向节加工的关键技术研究[J].科技创新与应用，2013，27：58-59.

[3]王华东，孟忠良，葛帅.重型汽车转向节臂加工工艺[J].现代零部件，2012，11：54-55.