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【摘要】简要介绍ZG399转向管柱结构和制造可行性分析
【关键词】结构，制造工艺
ZG399转向管柱是为福仕达微型面包车配套，进度要求按照《零部件开发阶段进度表》执行，基本技术要求：1.转向管柱为保护驾驶员生命安全的吸能功能，安全可靠；2.转向轴转动灵活、自如、可靠；3.万向节工作角度35°以上；6.万向节转动力矩0.05N.m-0.35 N.m； 5.扭转疲劳寿命试验：正向扭转力矩±20N.m，经100万次循环试验后，管柱无异常现象。反向扭转力矩±10N.m，经100万次循环试验后，管柱无异常现；根据以上技术要求分析其制造的可行性。
一、转向管柱结构介绍
转向管柱由三部分组成：转向轴组成、套管组成和传动轴组成
图示一
转向轴组成：
1）转向轴的结构是扁轴和扁套通过注塑尼龙销联接，这种结构是成型工艺，在很多产品都有应用，例如勇士军车的转向轴就是采用此种配合方式。在传递转矩时，轴与轴套是平面接触，这样结构能承受很大的扭转强度。转向轴部分由转向轴和万向节叉铆接组成，转向轴和传动轴通过万向节叉的花键配合连接。上部与方向盘的配合为花键+锥面配合结构，下部万向节叉与传动轴联接，转向轴的支撑方式是上端深沟球轴承，下端是橡胶滚针轴承，橡胶滚针轴承具有调心作用，弥补整体轴系的不同轴问题。
2）工艺难点：
a.轴套与转向轴的联接（采用扁轴和扁套配合，两者之间靠注塑尼龙销联接 ），碰撞时轴向轴溃缩到轴套中（溃缩力1500-2000N），避免对驾驶员造成伤害。尼龙销的材质选择PA66，制造工艺采用SZL-65注塑机，注塑温度230-250℃，注塑压力14MPa，保压压力14MPa，能够满足转向管柱为保护驾驶员生命安全的吸能功能，安全可靠。
b.万向节叉组成铆接 ：
制造工艺采用SZQ-80增液压力机，万向节叉的铆压方式采用双侧同时铆压，保证铆接尺寸的一致性，减少节叉的变形量，保证节叉转动力矩符合0.05N.m-0.35 N.m。控制增液压力机的工作压力0.6-0.75 MPa，压印宽度2毫米，压印的角度40°，以此来保证万向节叉铆接的可靠性。
套管组成：
1）内套管焊接和外套管焊接采用过盈配合联接，外套管的加工工艺是冲压8个包，使其与内套管过盈0.5毫米，然后用SZQ-30增液压力机压入到内套管内，工作压力0.5-0.65 MPa。
2）工艺难点：
内外套管发生相对叠缩、吸能弹片产生变形、塞座与固定支架的注塑尼龙销剪断吸收碰撞能量。转向管柱受到外力冲击时，转向柱外套管与管柱支架
向下冲击，克服内、外套管之间的摩擦力 （2000-3000N）及吸能片发生变形的屈服弯曲力，先后实现吸能；随后塞座与支架间连接用尼龙销剪断（尼龙销剪切力1500-2000N），实现再次吸能，达到保护驾驶员的目的。尼龙销的材质选择PA66，剪切直径23毫米，采用SZL-65注塑机，注塑温度230-250℃，注塑压力15MPa，保压压力15MPa。
传动轴组成：
1）传动轴的结构是上传动轴焊接、下传动轴焊接和联接轴组成。上部与转向轴的连接为花键+螺栓拧紧配合结构，下部通过花键与方向机联接。
2）工艺难点：
a.万向节叉的铆接（同上）
b.传动轴花键加工：花键采用冷挤压加工，这种工艺成型的工件，尺寸精度好，加工成本低，花键具有很好的一致性。传动轴的材质选择35#，采用YT32-100压力机，下行速度40毫米/秒，工作压力2.5-12MPa，顶出缸公称压力250千牛。
【关键词】结构，制造工艺
ZG399转向管柱是为福仕达微型面包车配套，进度要求按照《零部件开发阶段进度表》执行，基本技术要求：1.转向管柱为保护驾驶员生命安全的吸能功能，安全可靠；2.转向轴转动灵活、自如、可靠；3.万向节工作角度35°以上；6.万向节转动力矩0.05N.m-0.35 N.m； 5.扭转疲劳寿命试验：正向扭转力矩±20N.m，经100万次循环试验后，管柱无异常现象。反向扭转力矩±10N.m，经100万次循环试验后，管柱无异常现；根据以上技术要求分析其制造的可行性。
一、转向管柱结构介绍
转向管柱由三部分组成：转向轴组成、套管组成和传动轴组成
图示一
转向轴组成：
1）转向轴的结构是扁轴和扁套通过注塑尼龙销联接，这种结构是成型工艺，在很多产品都有应用，例如勇士军车的转向轴就是采用此种配合方式。在传递转矩时，轴与轴套是平面接触，这样结构能承受很大的扭转强度。转向轴部分由转向轴和万向节叉铆接组成，转向轴和传动轴通过万向节叉的花键配合连接。上部与方向盘的配合为花键+锥面配合结构，下部万向节叉与传动轴联接，转向轴的支撑方式是上端深沟球轴承，下端是橡胶滚针轴承，橡胶滚针轴承具有调心作用，弥补整体轴系的不同轴问题。
2）工艺难点：
a.轴套与转向轴的联接（采用扁轴和扁套配合，两者之间靠注塑尼龙销联接 ），碰撞时轴向轴溃缩到轴套中（溃缩力1500-2000N），避免对驾驶员造成伤害。尼龙销的材质选择PA66，制造工艺采用SZL-65注塑机，注塑温度230-250℃，注塑压力14MPa，保压压力14MPa，能够满足转向管柱为保护驾驶员生命安全的吸能功能，安全可靠。
b.万向节叉组成铆接 ：
制造工艺采用SZQ-80增液压力机，万向节叉的铆压方式采用双侧同时铆压，保证铆接尺寸的一致性，减少节叉的变形量，保证节叉转动力矩符合0.05N.m-0.35 N.m。控制增液压力机的工作压力0.6-0.75 MPa，压印宽度2毫米，压印的角度40°，以此来保证万向节叉铆接的可靠性。
套管组成：
1）内套管焊接和外套管焊接采用过盈配合联接，外套管的加工工艺是冲压8个包，使其与内套管过盈0.5毫米，然后用SZQ-30增液压力机压入到内套管内，工作压力0.5-0.65 MPa。
2）工艺难点：
内外套管发生相对叠缩、吸能弹片产生变形、塞座与固定支架的注塑尼龙销剪断吸收碰撞能量。转向管柱受到外力冲击时，转向柱外套管与管柱支架
向下冲击，克服内、外套管之间的摩擦力 （2000-3000N）及吸能片发生变形的屈服弯曲力，先后实现吸能；随后塞座与支架间连接用尼龙销剪断（尼龙销剪切力1500-2000N），实现再次吸能，达到保护驾驶员的目的。尼龙销的材质选择PA66，剪切直径23毫米，采用SZL-65注塑机，注塑温度230-250℃，注塑压力15MPa，保压压力15MPa。
传动轴组成：
1）传动轴的结构是上传动轴焊接、下传动轴焊接和联接轴组成。上部与转向轴的连接为花键+螺栓拧紧配合结构，下部通过花键与方向机联接。
2）工艺难点：
a.万向节叉的铆接（同上）
b.传动轴花键加工：花键采用冷挤压加工，这种工艺成型的工件，尺寸精度好，加工成本低，花键具有很好的一致性。传动轴的材质选择35#，采用YT32-100压力机，下行速度40毫米/秒，工作压力2.5-12MPa，顶出缸公称压力250千牛。