本發明涉及汽車配件技術領域，尤其是涉及一種汽車方向管柱轉向總成的加工方法。

背景技術：

汽車行駛過程中，安全性是一個非常重要的指標，而轉向管柱作為轉向系統的安全和重要部件，其強度是評估其綜合性能的重要指標，直接關系到汽車行駛安全。目前汽車采用的轉向管柱總成，采用套管作為傳動軸的支撐部件，很難很好地控制轉向傳動軸的剛性、轉向軸和套管的同心度，容易發生傳動軸轉動發卡的現象，球關節易脆。

cn103963821a是我公司早期申請的發明專利，其公開了汽車方向管柱轉向總成具體結構，在生產實踐中發現，傳動軸的支撐件旋轉桿的質量對汽車方向管柱轉向總成的最終質量影響較大，一般生產過程中，外扁管12與內扁桿13是分別加工的，由于生產加工機床的精度問題和裝配公差范圍的跳動，使外扁管12與內扁桿13在套裝后之間的間隙無法控制，如果采用過盈裝配的方法，在將內扁桿13向外扁桿12插入過程中，稍有偏差，就會使外扁管12彎曲變形；而如果采用間隙配合，則由于外扁管12與內扁桿13之間存在間隙，而在傳動過程中噪音巨大，在這種情況下對外扁管12與內扁桿13進行焊接，使得焊縫在傳動過程中會處于受力裝態，影響產品的可靠性。

cn202574344u公開了改進的輕型汽車方向管柱傳動下軸，其也關注到現有的輕型汽車方向管柱傳動下軸，是通過扁管安裝在方向管柱上軸與轉向器之間的。在方向管柱下軸與扁管之間，帶有兩個尼龍注塑塊。經過一段時間使用之后，方向管柱下軸與扁管之間的兩個尼龍注塑塊會出現嚴重磨損，因而導致管柱下軸與扁管之間的配合間隙松曠，進而出現異常響聲；再者，管柱下軸、管柱下軸上的兩個尼龍注塑塊和扁管3個零件，在加工時工藝較為復雜；在裝配時精度難以控制。但其采用的辦法是安裝時，先把扁軸2的一端與左柔性萬向節1焊接；再把扁管3的一端與右柔性萬向節5焊接；然后把扁軸2安裝在扁管3中；在扁軸2與扁管3之間安裝彈簧片4，吸收傳動中產生的能量，消除響聲；最后，把左柔性萬向節1與轉向器輸入軸連接；把右柔性萬向節5與方向管柱上軸連接。這種方向管柱傳動下軸存在以下幾個問題，首先，由于采用了彈簧片4，則在內管和外管之間需要留出彈簧片4安置空間，這種安置空間的存在，破壞了傳動下軸的旋轉體質量均衡，在傳動下軸高速旋轉時，傳動下軸會因質量不均衡而額外受到離心力；其次，焊接長度不可控，由于是先焊接，再裝配，使得所有加工誤差向裝配工序累積，彈簧片4的存在使得誤差無法被消除，最后方向管柱傳動下軸長度精度不可控。

可見，如何提高傳動下軸套管焊接質量是本領域技術人員長期希望解決的技術問題。

技術實現要素：

為了解決上述問題，本申請提出了一種汽車方向管柱轉向總成加工方法，所述汽車方向管柱轉向總成包括旋轉桿，球關節和上轉向軸，其特征在于：

步驟1：一次成型制得外扁管，在外扁管的待焊接端切割加工應變容納槽，并加工內扁管半成品；

步驟2：將內扁管半成品插入外扁管后，對內扁管半成品擴管，使內扁管與外扁管過盈配合；

步驟3：調整套裝后外扁管和內扁管的總長度后焊接固定得到旋轉桿；

步驟4：在旋轉桿上安裝下轉向軸；

步驟5：在下轉向軸上安裝球關節和上轉向軸；

步驟6：成品檢驗。

優選為，步驟2中使用四輪擴管器進行擴管，四輪擴管器包括第一側架，第二側架和中心架，第一側架包括第一板體，中心架包括第一安裝槽，第一板體安裝在第一安裝槽內，第一側架將第一擴輪，第二擴輪固定在中心架上；

第二側架包括第二板體，中心架包括第二安裝槽，第二板體安裝在第二安裝槽內，第二側架將第三擴輪，第四擴輪固定在中心架上；

第一至四擴輪分別對應內扁管四個直角，當四輪擴管器從內扁管的一端進入，利用牽引用從內扁管內部通過，將內扁管擴管成與外扁管過盈配合。

優選為，所述四個擴輪在四輪擴管器上位置可調。

優選為，下轉向軸設有插頭，插頭也為扁方體，插入內扁管中。

有益效果：

本申請核心的技術創新在于旋轉桿的內扁管在外扁桿內部擴管和焊接應變容納槽的配合使用，采用本申請的方法加工汽車方向管柱轉向總成，旋轉桿由原來的外扁管內扁管隨機配合裝置，變為內扁管在外扁管內擴管成形，即內扁管與單一外扁管相適配，消除了公差的跳動，另外，可以根據實際需要選擇旋轉桿的長度并焊接，避免了現有技術中通過裝配由彈簧片來粗略定位的缺陷。

更重要的是，整個套管是一個質量均勻的回轉體，在高速旋轉時可以不產生附加的離心力對套管本身進行向外牽引，提高了傳動質量。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為一種汽車方向管柱轉向總成的結構示意圖。

圖2為外扁管和內扁管半成品套裝在一起的示意圖。

圖3為外扁管和內扁管半成品套裝在一起的軸視圖。

圖4為外扁管和內扁管半成品套裝在一起后擴管的截面圖。

1-旋轉桿、2-球關節、3-上轉向軸、11-下轉向軸、111-下球爪、12-外扁管、121-應變容納槽、122-擴孔部、4-四輪擴管器、41-第一側架、411-第一板體、46-第二側架、461-第二板體、42-中心架、421-第一安裝槽、422-第二安裝槽、43-擴輪、44-輪軸、45-輪軸孔、13-內扁管、21-凹槽、22-半球關節、23-預緊彈簧、31-上球爪。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。

汽車方向管柱轉向總成，包括旋轉桿1，球關節2和上轉向軸3。球關節2的表面設置有凹槽21。旋轉桿1的末端設置有下轉向軸11，在下轉向軸11上設置有下球爪111。上轉向軸3的末端設有上球爪31。下球爪111與上球爪31分別卡置于球關節2的凹槽22內，使得旋轉桿1帶動球關節2和上轉向軸3同步旋轉。上球爪31和下球爪111呈c形，與球關節2的凹槽相匹配。

旋轉桿包括外扁管12和內扁管13，優選為，下轉向軸11在與下球爪111相反的方向上具有插頭，插頭位于內扁管13內，所述外扁管12。外扁管12，內扁桿13是空心的，下轉向軸11的插頭可以增強旋轉桿1的強度。

汽車方向管柱轉向總成加工方法如下：

步驟1：一次成型制得外扁管12，在外扁管12的待焊接端切割加工應變容納槽，加工內扁管13半成品；

步驟2：將內扁管13半成品插入外扁管12后，對內扁管13半成品擴管，使內扁管13與外扁管12過盈配合；

步驟3：調整套裝后外扁管12和內扁管13的總長度后焊接固定得到旋轉桿1；

步驟4：在旋轉桿1上安裝下轉向軸11；

步驟5：在下轉向軸11上安裝球關節2和上轉向軸3；

步驟6：成品檢驗。

其中，步驟1中在外扁管12的待焊接端切割加工應變容納槽121為四個，分別位于外扁管12的四平面上，應變容納槽貫穿外扁管12的管壁，并在應變容納槽末端具有擴孔部122，應變容納槽121的長度與外扁管12和內扁管13之間焊接區域相適應。應變容納槽121的長度不宜過長，否則在步驟2中內扁管13在擴管時容易在外扁管12的待焊接端產生變形。

步驟2中使用四輪擴管器4進行擴管，四輪擴管器包括第一側架41，第二側架46和中心架42，第一側架41包括第一板體411，中心架包括第一安裝槽421，第一板體411安裝在第一安裝槽421內，第一側架41將第一擴輪，第二擴輪固定在中心架上；

第二側架46包括第二板體461，中心架包括第二安裝槽422，第二板體461安裝在第二安裝槽422內，第二側架46將第三擴輪，第四擴輪固定在中心架上；

第一至四擴輪分別對應內扁管13四個直角，當四輪擴管器從內扁管13的一端進入，利用牽引用從內扁管13內部通過，從而將內扁管13擴管成與外扁管12過盈配合。

在一個優選方案中，四個擴輪在四輪擴管器上位置可調，從而適應不同的管徑。具體為擴輪上有輪軸44，在中心架和相應的側架上具有一系列的輪軸孔45，與軸44相適應，根據管徑來選擇軸44的位置。

步驟3中對外扁管12內扁管13進行焊接時，應變容納槽121是必要的，如果沒有應變容納槽121，在外扁管12內扁管13由于是過盈配合，兩者之間已無間隙，無法調整焊接產生的應力變形。

為了增加內扁管13的強度，優選為在下轉向軸11設有插頭，插頭也為扁方體，插入內扁管13中。在扭矩測試中發現，旋轉桿1在傳輸扭矩時，最容易發生變形的部位為內扁管13與下轉向軸11之間的連接處，當本申請從現有技術中的扁桿變為扁管后，強度進一步降低，因此，下轉向軸11設有插頭插入內扁管13中可以有效的提高該區域的強度。但這并不是必須的，僅為可選方案。

采用本申請的方法加工汽車方向管柱轉向總成，旋轉桿由原來的外扁管12內扁管13隨機配合裝置，變為內扁管13在外扁管12內擴管成形，即內扁管13與單一外扁管12相適配，消除了公差的跳動，另外，可以根據實際需要選擇旋轉桿的長度并焊接，避免了現有技術中通過裝配由彈簧片來粗略定位的缺陷。

更重要的是，整個旋轉桿是一個質量均勻的回轉體，在高速旋轉時可以不產生附加的離心力對旋轉桿本身進行向外牽引，提高了傳動質量。

以上所述僅為本申請的實施例而已，并不用于限制本申請。對于本領域技術人員來說，本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原理之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本申請的權利要求范圍之內。