CN112518258B - 一种外球台的制备工艺及外球台的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种外球台的制备工艺及外球台的应用，涉及万向节技术领域；所述制备工艺包括：冷挤毛坯‑车加工‑热处理‑磨加工‑窜光处理‑探伤检查‑清洗、包装。在本发明中，由于发明人采用了一种特殊的检测方法，使得外球台内孔的锥度可以得到精确的测量，从而使得外球台的内孔锥度可以得到精确控制，该检测方法具有操作简单，精密度高，使用成本低等特点；另外使用该制备工艺得到的具有一定内孔锥度的外球台，其可以与内球台配合使用，配合使用后的球台组件与球笼组装后使用性能非常灵活，替代了传统的单个内球台与球笼滑道直接滑动摩擦式接触。
Description
技术领域
本发明涉及万向节技术领域，尤其涉及一种外球台的制备工艺及外球台的应用。
背景技术
万向节是把两个轴线不重合的轴连接起来，并使两轴以相同的角速度传递运动的机构。由于传力点的位置总是处于两轴夹角的平分面上，因而保证了等速运动。它是汽车传动***中的重要部件，其作用是将发动机的动力从变速器传递到汽车的驱动轮，满足汽车传动轴外端转角的要求，将发动机的动力平稳、可靠的传递给车轮，补偿汽车内端悬架的跳动，驱动汽车高速行驶。
用于汽车的等速万向节类型很多，其中使用较为广泛的是三叉等速万向节，其为差速器端滑动型，可以轴向滑动伸缩，补偿轴向长度的变化。由于等速万向节传递重负荷的驱动力矩，传动精度高，需求量很大，又是安全件，因此其主要零件均采用精锻件加工而成。常用的三叉等速万向节采用的是一个内球台，这种结构使用时摩擦阻力大。
本发明意在提供一种外球台的制备工艺及其检测方法，使用该工艺制备汽车万向节用外球台，其外球台内孔锥度以及其外径的偏心加工过程可以得到精密控制，得到的产品精密度高。另外，将本发明中的外球台与内球台配合使用，替代了传统的单个内球台与球笼滑道直接滑动摩擦式接触，使其可以降低启动摩擦阻力产生的运动能耗，提升驾驶舒适性。
发明内容
为了解决上述问题，本发明第一方面提供了一种外球台的制备工艺，所述制备工艺包括：冷挤毛坯-车加工-热处理-磨加工-窜光处理-探伤检查-清洗、包装。
作为一种优选的技术方案，所述冷挤毛坯包括下料-退火-喷砂-磷皂化-成型-去毛剌。
作为一种优选的技术方案，所述车加工包括外径偏心车加工、内孔带锥度车加工。
作为一种优选的技术方案，所述磨加工包括平面磨加工、外径偏心磨加工、内孔锥度磨加工。
作为一种优选的技术方案，所述外径偏心磨加工的步骤为：外径偏心磨加工时将砂轮调整为偏心，偏心量由初磨后的工件与标准件的差值而定，偏心量确定后即可进行外径偏心磨加工。
作为一种优选的技术方案，所述外径偏心磨加工还包括外球台外径检测过程。
作为一种优选的技术方案，所述内孔锥度磨加工还包括内孔锥度检测。
作为一种优选的技术方案，所述内孔锥度检测的具体步骤为：
S1，调节砂轮主轴，使外球台垂直于砂轮外径；
S2，在外球台的内孔锥度底部放入一颗小刚球；
S3，在外球台的内控锥度上部放入一颗大钢球；
S4，在电脑上设置计算公式，利用电脑计算出锥度值。
作为一种优选的技术方案，所述大刚球与小钢球的直径差值≥1mm。
本发明第二方面提供了一种所述的外球台的应用，所述外台球可应用于汽车万向节中。
有益效果
在本发明中，由于发明人采用了一种特殊的检测方法，使得外球台内孔的锥度可以得到精确的测量，从而使得外球台的内孔锥度可以得到精确控制，该检测方法具有操作简单，精密度高，使用成本低等特点；另外使用该制备工艺得到的具有一定内孔锥度的外球台，其可以与内球台配合使用，配合使用后的球台组件与球笼组装后使用性能非常灵活，替代了传统的单个内球台与球笼滑道直接滑动摩擦式接触。使其不但可以提升汽车驾驶的舒适性，降低汽车运动能耗，减少启动摩擦阻力，对汽车节能减排也起到一定的作用。
附图说明
图1为将大小钢球放入外球台锥孔时的测量简图。
具体实施方式
参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
为了解决上述问题，本发明第一方面提供了一种外球台的制备工艺，所述制备工艺包括：冷挤毛坯-车加工-热处理-磨加工-窜光处理-探伤检查-清洗、包装。
在一些优选的实施方式中，所述冷挤毛坯包括下料-退火-喷砂-磷皂化-成型-去毛剌。
在一些优选的实施方式中，所述车加工包括外径偏心车加工、内孔带锥度车加工。
在一些优选的实施方式中，所述磨加工包括平面磨加工、外径偏心磨加工、内孔锥度磨加工。
在一些优选的实施方式中，所述外径偏心磨加工的步骤为：外径偏心磨加工时将砂轮调整为偏心，偏心量由初磨后的工件与标准件的差值而定，偏心量确定后即可进行外径偏心磨加工。
在一些优选的实施方式中，所述外径偏心磨加工还包括外球台外径检测过程。
在一些优选的实施方式中，所述内孔锥度磨加工还包括内孔锥度检测。
在一些优选的实施方式中，所述内孔锥度检测的具体步骤为：
S1，调节砂轮主轴，使外球台垂直于砂轮外径；
S2，在外球台的内孔锥度底部放入一颗小刚球；
S3，在外球台的内控锥度上部放入一颗大钢球；
S4，在电脑上设置计算公式，利用电脑计算出锥度值。
在一些优选的实施方式中，所述大刚球与小钢球的直径差值≥1mm。
在一些优选的实施方式中，所述外球台的制备工艺具体包括以下步骤：
1、冷挤毛坯：将原材料剪切成料段后进行退火处理，退火过程为将料段加热至860±10℃，保温4-6h，冷却至400～600℃，出炉，再冷却至室温，后再进行喷砂、磷化、皂化处理，得成型料段，去毛剌。
2、车加工：按照图纸要求对步骤1后的工件进行粗车加工，车加工包括外径偏心车加工和内孔带锥度车加工。
3、热处理：将步骤2后的工件加热至825-845℃，保温30-50min，再淬入温度为70-80℃的油溶液中20-30min，后回火至160-180℃，保温30-40min，再冷却至室温。
4、磨加工：先将步骤3后的工件进行平面磨加工，后再对其外径进行偏心磨加工，最后再进行内孔锥度磨加工；
外径偏心磨加工具体为：磨削时将砂轮调整为偏心，偏心量的验证通过预调初磨削后进行专用轴仪采用标准件进行比较测量，标准件是通过三坐标及其测长仪进行校准，初磨产品通过轴仪比较测量的数据来调整其砂轮的偏心量及其磨削精度。
内孔锥度磨加工具体为：先将砂轮主轴调整到9度，并将修正调整使其垂直于砂轮外径，然后进行修正砂轮，砂轮修正后进行预调初磨削，初磨削后进行检测，首先将1颗检测小钢球放入内孔锥度底部，利用传感器测针测量其高度，电脑进行记录，然后将第2颗检测大钢球放入内孔锥度上部，利用传感器测针测量其高度，电脑进行记录，通过设置其计算公式，计算出其锥度值及位置尺寸。如尺寸有偏差调整磨床砂轮主轴角度，再次进行上述操作，直至产品符合要求。所述计算公式为：
式中，R、r--分别为大小刚球的半径；
h、H—分别为大小刚球据孔边的距离，具体见图1；
其中，锥角为2α。
5、窜光处理-探伤检查-清洗、包装：对步骤4后的工件表面进行去毛剌光饰处理，后检查工件是否有裂纹缺陷，去除不合格工件，对剩下的工件进行清洗、包装。
本发明第二方面提供了一种所述的外球台的应用，所述外台球可应用于汽车万向节中。
实施例
以下通过实施例对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。如无特殊说明，本发明中的原料的均为市售。
实施例1
实施例1提供了一种外球台的制备工艺，
所述外球台的制备工艺具体包括以下步骤：
1、冷挤毛坯：将原材料剪切成料段后进行退火处理，退火过程为将料段加热至860℃，保温5h，冷却至400℃，出炉，再冷却至室温，后再进行喷砂、磷化、皂化处理，得成型料段，去毛剌。
2、车加工：按照图纸要求对步骤1后的工件进行粗车加工，车加工包括外径偏心车加工和内孔带锥度车加工。
3、热处理：将步骤2后的工件加热至835℃，保温40min，再淬入温度为70℃的油溶液中30min，后回火至170℃，保温40min，再冷却至室温。
4、磨加工：先将步骤3后的工件进行平面磨加工，后再对其外径进行偏心磨加工，最后再进行内孔锥度磨加工；
外径偏心磨加工具体为：磨削时将砂轮调整为偏心，偏心量的验证通过预调初磨削后进行专用轴仪采用标准件进行比较测量，标准件是通过三坐标及其测长仪进行校准，初磨产品通过轴仪比较测量的数据来调整其砂轮的偏心量及其磨削精度。
内孔锥度磨加工具体为：先将砂轮主轴调整到9度，并将修正调整使其垂直于砂轮外径，然后进行修正砂轮，砂轮修正后进行预调初磨削，初磨削后进行检测，首先将1颗检测小钢球放入内孔锥度底部，利用传感器测针测量其高度，电脑进行记录，然后将第2颗检测大钢球放入内孔锥度上部，利用传感器测针测量其高度，电脑进行记录，通过设置其计算公式，计算出其锥度值及位置尺寸。如尺寸有偏差调整磨床砂轮主轴角度，再次进行上述操作，直至产品符合要求。所述计算公式为：
式中，R、r--分别为大小刚球的半径；
h、H—分别为大小刚球据孔边的距离，具体见图1；
其中，锥角为2α。
5、窜光处理-探伤检查-清洗、包装：对步骤4后的工件表面进行去毛剌光饰处理，后检查工件是否有裂纹缺陷，去除不合格工件，对剩下的工件进行清洗、包装。
实施例2
实施例2提供了一种含有由实施例1所述制备工艺得到的外球台的三销轴万向节，所述三销轴万向节包括三销轴本体和三个圆柱销轴，三个圆柱销轴间隔120°均匀分布在三销轴本体外圆侧，三个圆柱销轴均垂直于三销轴本体中心且位于同一圆周平面上，所述圆柱销轴上嵌套有内球台，所述内球台的内孔表面设有滚针，所述滚针同时与外球台底部配合，所述外球台的一端设有挡圈，所述挡圈的另一端设有卡簧。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (3)
1.一种外球台的制备工艺，其特征在于，所述制备工艺包括：冷挤毛坯-车加工-热处理-磨加工-窜光处理-探伤检查-清洗-包装，其中：
冷挤毛坯：将原材料剪切成料段后进行退火处理，退火过程为将料段加热至860℃，保温5h，冷却至400℃，出炉，再冷却至室温，后再进行喷砂、磷化、皂化处理，得成型料段，去毛剌;
车加工：按照图纸要求对冷挤毛坯后的工件进行粗车加工，车加工包括外径偏心车加工和内孔带锥度车加工;
热处理：将车加工后的工件加热至835℃，保温40min，再淬入温度为70℃的油溶液中30min，后回火至170℃，保温40min，再冷却至室温;
磨加工：先将热处理后的工件进行平面磨加工，后再对其外径进行偏心磨加工，最后再进行内孔锥度磨加工；所述磨加工包括平面磨加工、外径偏心磨加工、内孔锥度磨加工；
其中，所述外径偏心磨加工的步骤为：外径偏心磨加工时将砂轮调整为偏心，偏心量由初磨后的工件与标准件的差值而定，偏心量确定后即可进行外径偏心磨加工，偏心量的验证通过预调初磨削后进行专用轴仪采用标准件进行比较测量，标准件是通过三坐标及其测长仪进行校准，初磨产品通过轴仪比较测量的数据来调整其砂轮的偏心量及其磨削精度；所述外径偏心磨加工还包括外球台外径检测过程；
所述内孔锥度磨加工还包括内孔锥度检测，所述内孔锥度检测的具体步骤为：
S1，先将砂轮主轴调整到9度，并修正调整使其垂直于砂轮外径，然后进行修正砂轮，砂轮修正后进行预调初磨削，初磨削后进行检测；
S2，在外球台的内孔锥度底部放入一颗小钢球 ，利用传感器测针测量其高度，电脑进行记录；
S3，然后将第2颗检测大钢球放入内孔锥度上部，利用传感器测针测量其高度，电脑进行记录；
S4，通过设置其计算公式，计算出其锥度值及位置尺寸，如尺寸有偏差调整磨床砂轮主轴角度，再次进行上述操作，直至产品符合要求；
所述外球台可应用于汽车万向节中，得到的具有一定内孔锥度的外球台，其可以与内球台配合使用，其中外球台采用三销轴万向节，所述三销轴万向节包括三销轴本体和三个圆柱销轴，三个圆柱销轴间隔120°均匀分布在三销轴本体外圆侧，三个圆柱销轴均垂直于三销轴本体中心且位于同一圆周平面上，所述圆柱销轴上嵌套有内球台，所述内球台的内孔表面设有滚针，所述滚针同时与外球台底部配合，所述外球台的一端设有挡圈，所述挡圈的另一端设有卡簧。
2.根据权利要求1所述的一种外球台的制备工艺，其特征在于，所述冷挤毛坯包括下料-退火-喷砂-磷皂化-成型-去毛剌。
3.根据权利要求1所述的一种外球台的制备工艺，其特征在于，所述大钢球与小钢球的直径差值≥1mm。
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