JPH06142812A - Manufacture of torsion bar for power steering device - Google Patents
Manufacture of torsion bar for power steering deviceInfo
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- JPH06142812A JPH06142812A JP32248592A JP32248592A JPH06142812A JP H06142812 A JPH06142812 A JP H06142812A JP 32248592 A JP32248592 A JP 32248592A JP 32248592 A JP32248592 A JP 32248592A JP H06142812 A JPH06142812 A JP H06142812A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は動力舵取装置に用いられ
るトーションバーの製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a torsion bar used in a power steering system.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、動力舵取装置用のトーションバー
は、切削加工や研削加工等の方法により製造されていた
が、近年、新たな工法としてスウェージング加工により
トーションバーを製造する方法が提案されている(特開
平2−211922号)。この方法は、一定の太さとし
た磨棒鋼の前端から、つかみ部と平行部とをプレス圧造
するとともに、該平行部に続くつかみ部を同時にプレス
圧造(スウェージング加工)し、前端つかみ部から後端
つかみ部までの長さで切断して、一本の磨棒鋼から連続
して複数のトーションバーを得るものである。2. Description of the Related Art Conventionally, a torsion bar for a power steering device has been manufactured by a method such as cutting or grinding, but in recent years, a new method for manufacturing a torsion bar by swaging has been proposed. (JP-A-2-211922). In this method, the grip portion and the parallel portion are press-forged from the front end of the polished steel bar having a constant thickness, and the grip portion following the parallel portion is also press-forged (swaging) at the same time, and the front end grip portion By cutting the length up to the end grip, a plurality of torsion bars are continuously obtained from one polished steel bar.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記従来の方法では、
一本の磨棒鋼から連続してトーションバーを製造するた
め、コスト低減等の効果を達成することができる。しか
しながら、スウェージング加工により動力舵取装置用の
トーションバーを製造する場合には、素材の磨棒鋼の断
面積に対する加工後の製品の減面率が60〜80%に達
するため、塑性流動性の悪い材料または内部品質の粗悪
な材料を使用すると、スウェージング加工の際の塑性流
動に追随できない部分にカッピーと呼ばれる内部割れが
発生することがあった。このような内部欠陥(カッピ
ー)が発生すると、トーションバーの疲労強度が大幅に
低下してしまうという問題があった。SUMMARY OF THE INVENTION In the above conventional method,
Since the torsion bar is continuously manufactured from a single polished steel bar, effects such as cost reduction can be achieved. However, when a torsion bar for a power steering device is manufactured by swaging, the area reduction rate of the product after processing reaches 60 to 80% with respect to the cross-sectional area of the polished steel bar of the material, so that plastic fluidity When a bad material or a material with poor internal quality is used, internal cracking called "cuppy" may occur in a portion that cannot follow the plastic flow during swaging. When such internal defects (cuppies) occur, there is a problem that the fatigue strength of the torsion bar is significantly reduced.
【0004】本発明は上記欠点を除くためになされたも
ので、材料としての鋼材の機械的性質を特定の範囲に限
定することにより、塑性流動性を向上させ、カッピーの
発生を抑えて信頼性の高い動力舵取装置用のトーション
バーを得ることを目的とするものである。The present invention has been made to eliminate the above-mentioned drawbacks. By limiting the mechanical properties of the steel material as a material to a specific range, the plastic fluidity is improved, the occurrence of cuppies is suppressed, and the reliability is improved. It is intended to obtain a torsion bar for a high power steering device.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明に係る動力舵取装
置用トーションバーの製造方法は、機械構造用炭素鋼ま
たは機械構造用合金鋼から成る鋼材を、スウェージング
加工することにより、両端の大径連結部とその中間の小
径ばね部とを有するトーションバーを製造するもので、
特に、上記鋼材として、引っ張り強さが70kgf/mm2 以
下、絞り値が65%以上の機械的性質を有するものを用
いたことを特徴とするものである。A method of manufacturing a torsion bar for a power steering apparatus according to the present invention is characterized in that a steel material made of carbon steel for machine structure or alloy steel for machine structure is swaged so that both ends A torsion bar having a large-diameter connecting portion and a small-diameter spring portion in the middle is manufactured.
In particular, the steel material is characterized in that it has a tensile strength of 70 kgf / mm 2 or less and a mechanical reduction ratio of 65% or more.
【0006】[0006]
【作用】上記製造方法では、材料として使用される鋼材
の機械的性質が上記条件を満たしているので、スウェー
ジング冷間塑性加工を行う際の塑性流動に追随すること
ができるので、カッピーと呼ばれる内部欠陥が発生する
おそれがない。In the above manufacturing method, since the mechanical properties of the steel material used as the material satisfy the above conditions, it is possible to follow the plastic flow during swaging cold plastic working, and thus it is called "cuppy". There is no risk of internal defects.
【0007】[0007]
【実施例】以下、本発明の一実施例について説明する。
図1は本発明の一実施例に係る動力舵取装置用トーショ
ンバー2(図2参照)の製造方法の各工程を説明する図
であり、先ず第1の工程で、材料としての鋼材を受入
れ、第2工程でスウェージング加工を行い、図2に示す
ように、中間の小径ばね部2aと、その両端の、動力舵
取装置の入出力軸にそれぞれ連結される大径の連結部2
b,2cおよびこれら小径ばね部2aと大径連結部2
b,2cとを接続するR部2d,2eとを有するトーシ
ョンバー形状を得る。EXAMPLES An example of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a diagram for explaining each step of the method for manufacturing a torsion bar 2 for a power steering apparatus (see FIG. 2) according to one embodiment of the present invention. First, in a first step, a steel material as a material is received. , Swaging is performed in the second step, and as shown in FIG. 2, the intermediate small-diameter spring portion 2a and the large-diameter connecting portions 2 at both ends thereof that are respectively connected to the input / output shafts of the power steering apparatus.
b, 2c and the small diameter spring portion 2a and the large diameter connecting portion 2
A torsion bar shape having R portions 2d and 2e connecting b and 2c is obtained.
【0008】続いて第3の工程で、材料を切断し、第4
工程で、ばね特性を確保する目的で焼入れ焼戻し処理を
施す。その後の第5工程では、熱処理後、ねじり疲労強
度を向上させる目的で、ショットピーニング処理を行
う。以上の工程の後、第6工程として超音波探傷および
第7工程としてセンターレス研削を行い、動力舵取装置
用のトーションバーを完成する。Subsequently, in the third step, the material is cut and the fourth step is performed.
In the process, quenching and tempering treatment is performed to ensure spring characteristics. In the subsequent fifth step, shot peening is performed after the heat treatment for the purpose of improving the torsional fatigue strength. After the above steps, ultrasonic flaw detection is performed as the sixth step and centerless grinding is performed as the seventh step to complete the torsion bar for the power steering apparatus.
【0009】上記第1工程で受入れる鋼材は、機械構造
用炭素鋼または機械構造用合金鋼が用いられ、特に、冷
間塑性加工であるスウェージング加工によりトーション
バーを成形するのに使用されるため、冷間塑性加工時の
塑性摺動性と表面傷の除去を特別に考慮したクロム・モ
リブデン鋼等が好ましい。このトーションバーの材料と
しての鋼材は以下の工程により製造される。先ず、熱間
圧延によって得た線材を、連続焼鈍炉により球状化焼な
ましを行う。次に、ショットブラスト、冷間引抜き、切
断の各工程により棒鋼を得る。さらに、センターレス研
削および渦流探傷を行うことにより磨棒鋼を得る。この
磨棒鋼をスウェージング加工を行う材料とする。As the steel material received in the first step, carbon steel for machine structure or alloy steel for machine structure is used, and in particular, it is used for forming a torsion bar by swaging which is cold plastic forming. It is preferable to use chromium / molybdenum steel or the like, which has special consideration of plastic slidability and surface scratch removal during cold plastic working. The steel material as the material of the torsion bar is manufactured by the following steps. First, the wire rod obtained by hot rolling is spheroidized by a continuous annealing furnace. Next, a steel bar is obtained by the steps of shot blasting, cold drawing and cutting. Further, a polished steel bar is obtained by performing centerless grinding and eddy current flaw detection. This polished steel bar is used as a material for swaging.
【0010】次に、上記材料(鋼材)の機械的性質につ
いて検討する。上述したカッピーの発生は、図3に示す
ように、スウェージング加工時の減面率と材料物性(引
っ張り強さと絞り値)とにより関係づけられている。ス
ウェージング加工により動力舵取装置用トーションバー
を成形する場合には、スウェージング減面率が最大80
%近くにも達するため、カッピーの発生を防止するため
には、引っ張り強さについては、ほぼ70kgf/mm2 以
下、絞り値については、ほぼ65%以上という範囲に限
定することが必須の要件となる。また、硬さは、90H
RB以下にすることが望ましい。なお、減面率とは、以下
の式により示される値をいう。 減面率={1−(D/d)2 }×100 (%) 但し、D:スウェージング加工後のばね部の直径(図2
参照) d:材料の直径(図2参照)Next, the mechanical properties of the above material (steel material) will be examined. As shown in FIG. 3, the occurrence of the above-described cuppy is related to the area reduction rate during swaging and the material properties (tensile strength and drawing value). When a torsion bar for a power steering device is formed by swaging, the swaging area reduction rate is up to 80.
In order to prevent the occurrence of cuppies, it is essential to limit the tensile strength to approximately 70 kgf / mm 2 or less and the aperture value to approximately 65% or more. Become. The hardness is 90H
It is desirable to set it to RB or less. The area reduction rate means a value represented by the following formula. Area reduction = {1- (D / d) 2 } x 100 (%) where D: diameter of spring part after swaging (Fig. 2
D) Material diameter (see Figure 2)
【0011】上記機械的性質を有する鋼材に対しスウェ
ージング加工を行う。図4〜図6はスウェージング加工
を行う装置の一例を示すもので、周上に等角度間隔で3
個のダイス4を配置し、各ダイス4の背面側をそれぞれ
ウエッジ6およびバッカー8によって支持する。隣接す
るダイス4間には、それぞれの穴4a内に嵌入されたス
プリング10が介装され、3個のダイス4によって形成
される円形の空間(ワークを受入れる空間)を拡大する
方向に付勢している。各バッカー8の外周側をローラ1
2が回転するようになっており、ローラ12がバッカー
8に当ったときにダイス4が中心側へ押込まれてワーク
(鋼材)14を叩き、ローラ12がバッカー8から外れ
たときにはダイス4が後退する。ダイス4がこのような
進退動を繰返すことにより、ワーク14に直径方向の打
撃を加えてその断面を縮小する。加工動作の一例として
は、例えば、チャック16に保持されたワーク14を自
転(約5 r.p.m )させながら図6の左右に往復動させる
とともに、ダイス4を1分間に千数百回の高速で進退動
させてワーク14を叩く。図7はスウェージング加工工
程における各加工ステップでの成形状態を示す図であ
り、第1から第5の各ステップにおいて図中に斜線で示
した部分の加工を順次行う。Swaging is performed on the steel material having the above mechanical properties. 4 to 6 show an example of an apparatus for performing swaging processing.
The dies 4 are arranged, and the back side of each die 4 is supported by the wedge 6 and the backer 8, respectively. A spring 10 fitted in each hole 4a is interposed between the adjacent dies 4 and urges the circular space (space for receiving the work) formed by the three dies 4 in a direction to expand the circular space. ing. The outer periphery of each backer 8 is a roller 1
When the roller 12 hits the backer 8, the die 4 is pushed toward the center and hits the work (steel material) 14, and when the roller 12 comes off the backer 8, the die 4 moves backward. To do. By repeating such forward and backward movements of the die 4, the work 14 is struck in the diametrical direction to reduce its cross section. As an example of the processing operation, for example, the work 14 held by the chuck 16 is rotated (about 5 rpm) while reciprocating in the left and right directions in FIG. 6, and the die 4 is advanced and retracted at a high speed of several thousand hundreds of times per minute. Move it and hit the work 14. FIG. 7 is a diagram showing a molding state in each processing step in the swaging processing step, and in each of the first to fifth steps, the processing indicated by hatched portions in the drawing is sequentially performed.
【0012】スウェージング加工により図7の第5ステ
ップに示す形状を得た後、上述した第3工程以下の各工
程を順次行い動力舵取装置用のトーションバーを完成す
る。本実施例では、スウェージング加工を行う材料とし
て、引っ張り強さがほぼ70kgf/mm2 以下、絞り値がほ
ぼ65%以上という条件を満たす鋼材を使用しているの
で、塑性流動性がよく、スウェージング加工によるカッ
ピーの発生を抑制して信頼性の高い動力舵取装置用のト
ーションバーを得ることができる。なお、スウェージン
グ加工を行う装置の形状およびスウェージング加工の各
ステップは図示のものに限定されるものではなく、その
他の加工装置を用いてもよく、また、異なる加工ステッ
プをとることもできる。After the shape shown in the fifth step in FIG. 7 is obtained by swaging, the above-mentioned third step and the subsequent steps are sequentially performed to complete the torsion bar for the power steering apparatus. In this embodiment, as a material for swaging, a steel material satisfying a tensile strength of about 70 kgf / mm 2 or less and a drawing value of about 65% or more is used, so that plastic flowability is good and swaging is performed. It is possible to obtain a highly reliable torsion bar for a power steering device by suppressing the generation of cuppies due to the edging process. The shape of the device for performing the swaging process and each step of the swaging process are not limited to those shown in the drawings, and other processing devices may be used, or different processing steps may be taken.
【0013】[0013]
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、スウ
ェージング加工によりトーションバーを製造する際の材
料としての鋼材の機械的性質を、引っ張り強さが70kg
f/mm2以下、絞り値が65%以上という条件を満たすも
のに限定したことにより、スウェージング加工時の塑性
流動性を向上させ、カッピーの発生を抑制して、信頼性
の高い動力舵取装置用のトーションバーを得ることがで
きる。As described above, according to the present invention, the mechanical properties of the steel material as a material for manufacturing the torsion bar by swaging are the tensile strength of 70 kg.
By limiting to those satisfying the condition of f / mm 2 or less and the aperture value of 65% or more, the plastic fluidity during swaging processing is improved, the occurrence of cuppy is suppressed, and highly reliable power steering. A torsion bar for the device can be obtained.
【図1】本発明の一実施例に係る動力舵取装置用トーシ
ョンバーの製造方法の工程を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing steps of a method for manufacturing a torsion bar for a power steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】上記製造方法によって材料としての鋼材にスウ
ェージング加工を施した状態を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing a state in which a steel material as a material is swaged by the above manufacturing method.
【図3】カッピーの発生限度についてのスウェージング
減面率と材料物性(引っ張り強さと絞り値)との関係を
示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the swaging area reduction rate and the material physical properties (tensile strength and drawing value) with respect to the limit of occurrence of cuppies.
【図4】スウェージング加工を行う装置を簡略化して示
す縦断面図である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing a simplified device for performing swaging processing.
【図5】スウェージング加工を行う装置を簡略化して示
す正面図である。FIG. 5 is a front view showing a simplified device for performing swaging processing.
【図6】上記装置のダイスを示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a die of the apparatus.
【図7】スウェージング加工工程の各ステップを順次示
す図である。FIG. 7 is a diagram sequentially showing each step of a swaging process step.
2 トーションバー 2a トーションバーの小径ばね部 2b トーションバーの大径連結部 2c トーションバーの大径連結部 2 torsion bar 2a small diameter spring part of torsion bar 2b large diameter connecting part of torsion bar 2c large diameter connecting part of torsion bar
Claims (1)
鋼から成り、その機械的性質として引っ張り強さが70
kgf/mm2 以下、絞り値が65%以上の条件を満たす鋼材
を、スウェージング加工することにより、両端の大径連
結部とその中間の小径ばね部とを有する動力舵取装置用
トーションバーを製造する方法。1. A carbon steel for machine structure or an alloy steel for machine structure, which has a tensile strength of 70 as a mechanical property.
By swaging the steel material satisfying the conditions of kgf / mm 2 or less and the drawing value of 65% or more, a torsion bar for a power steering device having a large diameter connecting portion at both ends and a small diameter spring portion in the middle thereof is provided. Method of manufacturing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32248592A JPH06142812A (en) | 1992-11-06 | 1992-11-06 | Manufacture of torsion bar for power steering device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32248592A JPH06142812A (en) | 1992-11-06 | 1992-11-06 | Manufacture of torsion bar for power steering device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06142812A true JPH06142812A (en) | 1994-05-24 |
Family
ID=18144165
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32248592A Pending JPH06142812A (en) | 1992-11-06 | 1992-11-06 | Manufacture of torsion bar for power steering device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06142812A (en) |
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-
1992
- 1992-11-06 JP JP32248592A patent/JPH06142812A/en active Pending
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