[其他]加工齒條的方法

無效

• 申請號: 86101932
• 申請日: 1986-03-25
• 公開（公告）號: CN86101932A
• 公開（公告）日: 1986-10-15
• 發明（設計）人: 安斯加·比茨
• 申請（專利權）人: 腓特烈港齒輪工廠股份公司
• 主分類號: B21D22/02
• 分類號: B21D22/02;B21J5/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 許賓,楊梧

本發明涉及一種制造齒條的工藝方法，具體地說，是一種用于汽車轉向裝置的齒條，該方法是對近似圓形斷面的齒條坯料進行無屑加工。還涉及在此之后制成的齒條。

在DE-OS????32????02????254中對制造齒條的工藝方法的設備做了說明。所述的工藝方法是對齒條進行壓力加工，即將齒條坯料放置于壓力機中，由一個上模和一個下模進行冷成型壓力加工，加工時，坯料上的壓模會產生一種擺動運動。這種制造方法的加工時間是比較短的，對材料的要求也很低。由此方法制成的齒條底部或背部呈Y形。在轉向裝置中，齒條以此部位支承于一托板上。由于呈Y形，因而齒條可以很好地支承于此托板上，然而卻不能繞其縱軸轉動。這就意味著，如果存在有間隙、加工不精確部位或彎曲力矩時，齒條和與它嚙合的齒輪之間的嚙合情況，有時是不平穩的。

人們已知，在多種齒條轉向裝置中，齒條的背部為圓形斷面。這種齒條的優點是，它可在它的導向支承件，即托板中，繞其縱軸轉動，這樣便能夠準確地定位在小齒輪的齒部。為了使這種齒條的齒部具有較大的寬度，就必須將圓斷面坯料的相當一部分切去。這樣，如果齒部離齒條的斷面中心越近，則齒部也越寬，這對轉向力的傳遞，對嚙合時產生的力（滑動摩擦，齒條傾翻）以及齒條繞其軸的轉動力矩的承受能力是有很大意義的。但是，齒部越接近斷面的中心，齒條的彎曲強度便越低，這對安裝有強度很大的呈人字形的轉向橫拉桿的轉向裝置來說，將形成不允許存在的薄弱點。這樣，人們便不得不從上述兩種極端情況之中，做出一種經常并不令人滿意的妥協，并由于齒部不夠寬而導致轉向裝置中會產生格格響的噪聲。由于齒部的原因，人們還經常不得不選用比齒條所要求的直徑大得多的棒材。由于這個原因，所以眾所周知，Y形斷面的齒條仍在使用，其制造方法，例如可如同上述的那樣，Y形斷面齒條的操作情況是否完好，在很大程度上取決于齒條導向支承件（托板）和轉向裝置殼體的制造公差。

所以，本發明的目的是提出一種齒條和一種制造齒條的工藝方法，這種齒條可以用簡單的方法制造出來，并對出現的力和力矩具有高的強度，且是不敏感的，特別是對操作時出現的轉向力，齒部的力和彎曲力以及繞其縱軸的翻轉力矩是不敏感的。這些力和力矩是由于有制造公差產生的。

根據本發明，這些目的是這樣達到的，即不銑去圓斷面齒條原料的齒部處的余量材料，而是通過無屑成型的方法，從側面向外壓寬，這樣便可以使齒部的寬度加大，而齒條背部的斷面形狀，至少是接近于圓形的。

根據本發明提出的制造工藝，可將齒條坯料上的齒部余量材料向外壓延，因而實現了無屑加工。還有，由于支承面較寬，因而齒條即可以讓其齒部支承于小齒輪上。這樣便可以去掉滑塊，齒條本身的尺寸也不必很大。此外，還可以使齒條的背部仍是圓的，這樣便可以在托板中實現良好的導向，并具有適宜的配合，由于支承面增大，齒條便具有更大的承載能力，產生的噪音卻較小。

本發明的另一優選方案是使齒條的圓形部分的半徑，較坯料的半徑和（或）齒條支承端部的半徑大。圓形部分的半圓圓心位于齒條軸心的上方。

這種設計方案可在托板上形成較大的滑移面，這意味著，相應的表面壓力就較小，此外還可阻止齒條產生過大的傾斜，因為當產生這種情況時，齒條便將更向上靠近小齒輪，這樣，由于杠桿力臂變小，因而使齒條轉動的摩擦力的作用也變小了。

如果對齒部同樣進行無屑加工，那是有利的，必要時，可以將齒條坯料用一個操作程序制成齒條。

在本發明的范疇內，可以用多種無屑加工工藝制造齒條，如熱鍛法，以及帶擺動模的冷變形工藝。

下面是本發明的一實施方案，并以附圖說明原理。

齒條坯料1（圖中以虛線表示部分）可以由一種半徑為R1的圓形棒材作為原料制造。用適當的模子（共有兩件，與待加工的齒條具有相反的形狀）經過無屑加工之后，即可將齒條坯料加工成齒條。二模子未示出的分型面將根據應用情況來確定。一般，人們用一個模子使齒部成型，用另外一個模子使齒條的背部成型。

在成型過程中，齒條坯料的材料可從上面壓下，并從側面向外壓出，這樣便在兩側形成展寬部2和3，其寬度超出了半徑R1。此展寬部位于齒部4內，即齒條齒部將伸展至二展寬部2和3內，這樣便使齒部4明顯加寬。

圖中右半部分示出了一種加工方式：齒條坯料的底部半徑仍為R1，即齒條的背部5仍保持圓形或至少近似于圓形。這樣，便在背部5和展寬部3之間的過渡區形成一個棱。