專利名稱：汽車變速箱倒檔惰輪精鍛成形工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)變速箱內(nèi)動(dòng)力傳動(dòng)輪的制作方法，尤其是汽車變速箱倒檔惰輪的精鍛成型制作方法。
背景技術(shù)：
汽車變速箱倒檔惰輪是汽車變速箱中一個(gè)關(guān)鍵零件，起倒檔時(shí)傳遞轉(zhuǎn)矩作用。當(dāng)汽車換檔至倒檔位時(shí)，主軸齒輪經(jīng)倒檔惰輪中間過渡，主軸齒通過倒檔惰輪帶動(dòng)倒檔齒輪， 傳遞力矩給倒檔齒輪，倒檔齒輪反方向轉(zhuǎn)動(dòng)完成汽車倒檔動(dòng)作。倒檔惰輪在過程中要求一是平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，二是防止脫檔。因此，本零件齒形精度要求高，在直齒圓柱齒輪的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)有倒錐，倒錐角度一般有17' -21'。現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用切削加工的制作方法，切斷了齒部的金屬流線，使齒輪機(jī)械強(qiáng)度降低。齒端部導(dǎo)入角要達(dá)到換擋順暢的目的，頂部棱角最好應(yīng)為R0. 5以下小圓角。切削加工此棱角部位要么是小平臺(tái)，要么是尖角，無法達(dá)到精鍛成形小圓角的效果，換檔順暢性不好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)切削加工的不足之處，提供一種采用鍛造成型的精鍛成形倒檔惰輪的制作方法。本發(fā)明的技術(shù)方案，汽車變速箱倒檔惰輪精鍛成形工藝方法，其步驟為
1、將原材料鋼棒經(jīng)無心磨磨削表面，再用渦流探傷機(jī)探傷檢測(cè)表面裂紋，再剪切成符合要求的料段。2、將料段噴涂潤(rùn)滑劑并烘干。3、將坯料在帶保護(hù)氣氛的中頻感應(yīng)加熱爐中加熱至700-750° C，在溫鍛壓力機(jī)上溫鍛成形預(yù)鍛坯，預(yù)鍛坯帶有導(dǎo)入角和齒形。4、對(duì)預(yù)鍛坯等溫正火處理，然后噴砂，再對(duì)表面高分子潤(rùn)滑處理。5、將預(yù)鍛坯在液壓機(jī)上冷擠壓齒形，提高齒形的精度及表面粗糙度。6、放入齒形精整模具中，冷精整導(dǎo)入角。7、放入倒錐模具中，冷精整倒錐角。進(jìn)一步的特征是步驟5中預(yù)鍛坯齒形應(yīng)比最終要得到的產(chǎn)品齒形沿齒廓線均勻放大0.3mm，分度圓齒厚比產(chǎn)品齒厚大0.6mm。冷擠壓齒形時(shí)，采用減徑擠壓法。預(yù)鍛坯齒形經(jīng)過冷擠壓齒模，齒厚逐漸變小，齒寬逐漸延展變寬以保持體積對(duì)等。經(jīng)過冷擠壓后的齒形面表面粗糙度達(dá)Ra3. 2以內(nèi)，齒形精度從9級(jí)提升到8級(jí)。步驟6中導(dǎo)入角的精整方法將預(yù)鍛坯齒厚變小0. 2mm，放入精整模中，采用墩粗成形的方法來成形導(dǎo)入角。同時(shí)為使導(dǎo)入角易于充填，將預(yù)鍛坯導(dǎo)入角角度變小10度，齒形變長(zhǎng)2. 5mm，這樣在墩粗時(shí)有利于此部位金屬的流動(dòng)，使充填更好。
本發(fā)明倒檔惰輪的精鍛成形制作方法，相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，具有以下特點(diǎn)
1、采用帶保護(hù)氣氛加熱溫鍛的方法鍛出預(yù)制坯，比熱鍛的齒形精度高，表面粗糙度好。 一般熱鍛齒輪只能達(dá)到10-11級(jí)的精度而溫鍛齒輪可達(dá)到9級(jí)，為后續(xù)冷擠壓和冷倒錐齒形打下一個(gè)良好的預(yù)坯基礎(chǔ)。比直接冷擠壓成形所需設(shè)備噸位小，齒形充填更容易，模具所承受的單位壓強(qiáng)顯著降低，模具壽命高于直接冷擠壓的模具。2、在預(yù)鍛坯的基礎(chǔ)上，把后工序分解成冷擠壓齒形、冷精整導(dǎo)入角、冷精整倒錐角三道工序，有利于逐步提升齒形精度。減少預(yù)鍛坯齒形精度所帶來的“遺傳”效應(yīng)。預(yù)鍛坯齒形精度9級(jí)，冷擠壓齒形后達(dá)8級(jí)，冷精整導(dǎo)入角后達(dá)7級(jí)，冷精整倒錐角后達(dá)6級(jí)。如果將冷精整導(dǎo)入角和冷精整倒錐角合并在一個(gè)模具上一次擠壓完成，雖然縮短了工藝線路， 但由于預(yù)坯精度的“遺傳”效應(yīng)較強(qiáng)，精度只能從預(yù)坯齒形精度9級(jí)提高到8級(jí)。3、比切削加工效率高，節(jié)材，節(jié)能，省時(shí)。易于達(dá)到導(dǎo)入角的棱角處R0. 5以下的小圓角，在換檔時(shí)比切削加工順暢。


圖1是本發(fā)明涉及的倒檔惰輪主視圖； 圖2是圖1的P向局部視圖3是本發(fā)明冷擠壓齒形工藝簡(jiǎn)圖； 圖4是冷精整導(dǎo)入角工藝簡(jiǎn)圖； 圖5是冷精整倒錐角工藝簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施例方式如圖1、2、3、4中，本發(fā)明汽車變速箱倒檔惰輪精鍛成形工藝方法，其特征在于包括如下步驟
1、選擇合適的原材料鋼棒，將鋼棒經(jīng)無心磨磨削表面，再探傷檢測(cè)表面是否有裂紋，再剪切成符合要求的料段；
2、將料段噴涂潤(rùn)滑劑并烘干；潤(rùn)滑劑及其噴涂方法、烘干方法等，都是現(xiàn)有技術(shù)，在此不作進(jìn)一步的說明；
3、將料段(坯料)在帶保護(hù)氣氛的加熱裝置中加熱至700-750°C，在溫鍛壓力機(jī)上、在預(yù)鍛模具內(nèi)溫鍛成形預(yù)鍛坯，預(yù)鍛坯帶有導(dǎo)入角和齒形；通常選用中頻感應(yīng)加熱爐進(jìn)行加熱，加熱溫度為 710° C、715° C、720° C,725° C,730° C,735° C,740° C,745° C 等；所述的保護(hù)氣氛，是向爐體內(nèi)通入氮?dú)饣蚨栊詺怏w等保護(hù)性氣體；
4、對(duì)預(yù)鍛坯等溫正火處理，然后噴砂處理，再對(duì)表面高分子潤(rùn)滑處理。等溫正火處理、 噴砂處理、高分子潤(rùn)滑處理都采用現(xiàn)有技術(shù)的工藝和材料，作為現(xiàn)有技術(shù)，不作進(jìn)一步的而說明。5、將預(yù)鍛坯放在液壓機(jī)的冷擠壓模具內(nèi)，在液壓機(jī)上冷擠壓齒形，提高齒形的精度及表面粗糙度。其中預(yù)鍛坯齒形應(yīng)比最終要得到的產(chǎn)品齒形沿齒廓線均勻放大0. 2-0. 3mm,分度圓齒厚比產(chǎn)品齒厚大0. 4—0. 6mm。如圖3、4所示，冷擠壓齒形時(shí)，采用減徑擠壓法；冷擠壓齒形前，分度圓齒厚Sl比冷擠壓齒形后的分度圓齒厚大0. 4mm以上，預(yù)鍛坯齒形經(jīng)過冷擠壓齒模，齒厚逐漸變小，齒寬逐漸延展變寬以保持體積對(duì)等。經(jīng)過冷擠壓后的齒形面表面粗糙度達(dá)Ra3. 2以內(nèi)，齒形精度從9級(jí)提升到8級(jí)。6、將冷擠壓齒形后的坯件放入齒形精整模具中，在壓力機(jī)上冷精整導(dǎo)入角。本發(fā)明提供一種具體的導(dǎo)入角的精整方法經(jīng)冷擠壓齒形后的坯件齒厚比齒形精整模具小 0. 1—0. 28mm (冷精整導(dǎo)入角后，其齒厚S2比冷精整前增大，一般選取0. 2mm)，冷擠壓齒形后的坯件放入齒形精整模中，采用墩粗成形的方法來成形導(dǎo)入角；同時(shí)為使導(dǎo)入角易于充填，齒形精整模具的導(dǎo)入角η比經(jīng)冷擠壓齒形后的坯件的導(dǎo)入角大8—12度，一般選取10 度，冷精整后齒形縮短1. 5-3. 5mm，這樣在墩粗時(shí)有利于此部位金屬的流動(dòng)，使充填更好。 在導(dǎo)入角的棱角處形成R0. 5以下(小于R0. 5)的小圓角。7、將冷精整導(dǎo)入角后的坯件放入倒錐模具中，冷精整倒錐角，在齒形上形成滿足工藝要求的倒錐角度，圖中所示本產(chǎn)品需要17' -21'的倒錐角度。本發(fā)明的冷擠壓模具、齒形精整模具、倒錐模具，都按照工藝要求制作，根據(jù)不同尺寸、型號(hào)的倒檔惰輪，分別制作相應(yīng)模具，滿足工藝要求。
權(quán)利要求
1.汽車變速箱倒檔惰輪精鍛成形工藝，其特征在于包括如下步驟(1)選擇合適的原材料鋼棒，將鋼棒經(jīng)無心磨磨削表面，再探傷檢測(cè)表面是否有裂紋， 再剪切成符合要求的料段；(2)將料段噴涂潤(rùn)滑劑并烘干；將料段在帶保護(hù)氣氛的加熱裝置中加熱至700-750° C，在溫鍛壓力機(jī)上、在預(yù)鍛模具內(nèi)溫鍛成形預(yù)鍛坯，預(yù)鍛坯帶有導(dǎo)入角和齒形；(4)對(duì)預(yù)鍛坯等溫正火處理，然后噴砂處理，再對(duì)表面高分子潤(rùn)滑處理；(5)將預(yù)鍛坯放在液壓機(jī)的冷擠壓模具內(nèi)，在液壓機(jī)上冷擠壓齒形；將冷擠壓齒形后的坯件放入齒形精整模具中，在壓力機(jī)上冷精整導(dǎo)入角，采用墩粗成形的方法來成形導(dǎo)入角；(7)將冷精整導(dǎo)入角后的坯件放入倒錐模具中，冷精整倒錐角，在齒形上形成滿足工藝要求的倒錐角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述汽車變速箱倒檔惰輪精鍛成形工藝，其特征在于所述步驟(5) 中，預(yù)鍛坯齒形比最終要得到的產(chǎn)品齒形沿齒廓線均勻放大0. 2-0. 3mm，分度圓齒厚比產(chǎn)品齒厚大0. 2—0. 6mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述汽車變速箱倒檔惰輪精鍛成形工藝，其特征在于所述步驟(6 )中，齒形精整模具的齒形比冷擠壓齒形后的坯件齒厚大0. 1—0. ^mm ；齒形精整模具的導(dǎo)入角Π比經(jīng)冷擠壓齒形后的坯件的導(dǎo)入角大8—12度；在導(dǎo)入角的棱角處形成R0. 5 以下的小圓角。
全文摘要
本發(fā)明公開了汽車變速箱倒檔惰輪精鍛成形工藝方法，將原材料鋼棒剪切成符合要求的料段；將料段噴涂潤(rùn)滑劑并烘干；將坯料加熱至700-750°C，在溫鍛壓力機(jī)上溫鍛成帶有導(dǎo)入角和齒形的預(yù)鍛坯；對(duì)預(yù)鍛坯等溫正火處理、噴砂、表面高分子潤(rùn)滑處理；將預(yù)鍛坯在液壓機(jī)上冷擠壓齒形；放入齒形精整模具中，冷精整導(dǎo)入角；放入倒錐模具中，冷精整倒錐角。本發(fā)明的方法，帶保護(hù)氣氛加熱溫鍛的方法鍛出預(yù)制坯，比熱鍛的齒形精度高，表面粗糙度好；把后工序分解成冷擠壓齒形、冷精整導(dǎo)入角、冷精整倒錐角三道工序，有利于逐步提升齒形精度，減少預(yù)鍛坯齒形精度所帶來的“遺傳”效應(yīng)；比切削加工效率高，節(jié)材，節(jié)能，省時(shí)。
文檔編號(hào)B21K1/30GK102218500SQ20111014764
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月2日
發(fā)明者馮杰, 敬勇, 胡斌, 高鳳強(qiáng) 申請(qǐng)人:重慶創(chuàng)精溫鍛成型有限公司