一種汽車(chē)自動(dòng)變速箱用太陽(yáng)輪熱模鍛壓工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車(chē)自動(dòng)變速箱用太陽(yáng)輪熱模鍛壓工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]自動(dòng)變速箱是相對(duì)于手動(dòng)變速箱而出現(xiàn)的一種能夠自動(dòng)根據(jù)汽車(chē)車(chē)速和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)進(jìn)行自動(dòng)換擋操縱的變速裝置。目前汽車(chē)自動(dòng)變速箱常見(jiàn)的有四種型式，分別是液力自動(dòng)變速箱(AT)、機(jī)械無(wú)級(jí)自動(dòng)變速箱(CVT)、電控機(jī)械自動(dòng)變速箱(AMT)和雙離合自動(dòng)變速箱。
[0003]自動(dòng)變速箱中的行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括四個(gè)要素:太陽(yáng)輪、行星輪、行星架、內(nèi)齒圈。一個(gè)行星齒輪機(jī)構(gòu)中存在一個(gè)太陽(yáng)輪和多個(gè)行星輪，以太陽(yáng)輪輸入、行星架輸出為例，太陽(yáng)輪要帶動(dòng)數(shù)個(gè)行星輪轉(zhuǎn)動(dòng)，由于加工、裝配、運(yùn)行工況等的原因，每個(gè)行星輪給太陽(yáng)輪帶來(lái)的載荷是存在差異的，如果太陽(yáng)輪采用軸承限位，很容易造成負(fù)載不均而造成太陽(yáng)輪損壞。因此在設(shè)計(jì)中，太陽(yáng)輪通常采用無(wú)軸承支撐的浮動(dòng)設(shè)置，通過(guò)太陽(yáng)輪運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中自身浮動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)載荷，達(dá)到行星輪之間載荷的均衡，即均載。相應(yīng)的，太陽(yáng)輪軸的輸入端也不能采用如平行軸齒輪組傳動(dòng)之類(lèi)的偏載輸入，必須采用與太陽(yáng)輪軸同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的輸入。
對(duì)于太陽(yáng)輪的加工工藝，一般為鍛壓技術(shù)，而鍛壓中又以熱模鍛較多，熱模鍛，是鍛造工藝技術(shù)的一種，一般是指將金屬毛坯加熱至高于材料再結(jié)晶溫度后，利用模具將金屬毛坯塑性成形為鍛件形狀和尺寸的精密鍛造方法。根據(jù)有無(wú)飛邊的不同，還可以分為閉式熱模鍛和開(kāi)式熱模鍛。
[0004]目前國(guó)內(nèi)主要存在如下關(guān)于變速箱齒輪的加工工藝:
專(zhuān)利公開(kāi)號(hào):CN1229018，公開(kāi)了一種變速器齒輪制作方法，熱鍛制坯后，進(jìn)行重結(jié)晶加熱，冷卻過(guò)程中控制冷卻速度使之硬度符合布氏硬度HB165~210。此后進(jìn)行齒坯的車(chē)削加工和滾齒，將開(kāi)齒后的齒輪進(jìn)行齒部的感應(yīng)加熱淬火、回火，使其硬度在洛氏硬度HRC30~48范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。轉(zhuǎn)入機(jī)加工進(jìn)行剃齒，最后進(jìn)行氣體滲氮。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了齒輪的高效率加工，通過(guò)基體的強(qiáng)韌化處理輔以韌性滲氮，使?jié)B氮齒輪的強(qiáng)度超過(guò)了 20CrMnTi鋼滲碳淬火的水平。然而該專(zhuān)利方法過(guò)于簡(jiǎn)單，且普遍性高，對(duì)于太陽(yáng)輪的加工并未專(zhuān)門(mén)描述。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種汽車(chē)自動(dòng)變速箱用太陽(yáng)輪熱模鍛壓工藝，所述熱模鍛壓工藝針對(duì)汽車(chē)變速箱用太陽(yáng)輪的加加工成型，所得太陽(yáng)輪精度高、切削時(shí)間少、加工成本低、環(huán)保節(jié)能、加工余量少。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種汽車(chē)自動(dòng)變速箱用太陽(yáng)輪熱模鍛壓工藝，包括如下步驟:
1)制坯
將用于制造太陽(yáng)輪的合金鋼加熱至1000~1100°c，然后放入熱模鍛壓力機(jī)中進(jìn)行鍛造，得所述太陽(yáng)輪坯件； 2)球化退火
將步驟1)所得太陽(yáng)輪毛坯從熱模鍛壓力機(jī)中取出，以5°C /min的速度冷卻至800-850 °C，進(jìn)行球化退火處理，保溫2~3h后，冷卻至室溫；
3)滲碳
將坯件放入滲碳爐內(nèi)，在滲碳劑中加熱至900~950°C，保溫10~15h后取出，冷卻至室溫;
4)淬火、回火
將滲碳處理后的坯件進(jìn)行淬火處理，淬火溫度為800~850°C，保溫l~2h后，以10°C /min的速度冷卻至室溫，再進(jìn)行回火處理，回火溫度500~550°C，保溫2~4h后，以10°C /min的速度冷卻至室溫；
5)精磨內(nèi)孔
采用砂輪精磨內(nèi)孔，內(nèi)孔直徑15mm，內(nèi)孔直徑精磨誤差0.01~0.02mm，砂輪直徑10~15mm，砂輪轉(zhuǎn)速7500轉(zhuǎn)/min，內(nèi)外表面同軸度< 0.15mm ；
6)磨沉孔
以已磨內(nèi)孔為基準(zhǔn)，在沉孔鉆頭研磨機(jī)上加工、研磨沉孔；
7)磨端面
在平面磨床上磨去毛坯面，兩端面平行度誤差小于0.002mm ;
8)精磨外圓
以內(nèi)孔為基準(zhǔn)，在無(wú)心磨床精磨還件外圓，夕卜圓直徑精磨至30mm，誤差-0.1-0.1mm ；
9)?行齒
在珩齒機(jī)上進(jìn)行珩齒處理，珩齒速度l~3m/s，珩齒余量< 0.025mm,珩輪轉(zhuǎn)速1000-1100 轉(zhuǎn) /min，縱向進(jìn)給量 0.05-0.065mm/r ；
10)拋光、涂防銹油
送入齒輪拋光機(jī)拋光，涂覆防銹油，干燥，得所述太陽(yáng)輪。
[0007]進(jìn)一步，所述太陽(yáng)輪用鋼為20CrMnTi滲碳鋼，含碳量為0.17-0.24wt%。
[0008]另，步驟1)所用熱模鍛壓力機(jī)為1600T熱模鍛壓力機(jī)或4000T熱模鍛壓力機(jī)。
[0009]另有，步驟1)中所述鍛造采用閉式熱模鍛。
[0010]再，步驟3)所用滲碳劑為煤油。
[0011]再有，步驟5)精磨內(nèi)孔后，內(nèi)孔粗糙度Ra為0.4-0.8mm，內(nèi)孔圓柱度彡0.003mm。
[0012]且，步驟8)精磨外圓后，外圓面粗糙度彡Rzl.0 μπι,外圓面對(duì)端面垂直度 0.001mm，外圓面圓柱度< 0.001mm，圓度< 0.001mm。
[0013]本發(fā)明的有益效果在于:
所述熱模鍛壓工藝針對(duì)汽車(chē)變速箱用太陽(yáng)輪的加加工成型，所得太陽(yáng)輪精度高、切削時(shí)間少、加工成本低、環(huán)保節(jié)能、加工余量少，產(chǎn)品加工質(zhì)量穩(wěn)定，尺寸公差、凸度量一致性好，鼓形形狀穩(wěn)定性好，表面粗糙度及圓度明顯提高，強(qiáng)化了表面硬度。
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不能用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中采用的實(shí)施條件可以根據(jù)廠家的條件作進(jìn)一步調(diào)整，未說(shuō)明的實(shí)施條件通常為常規(guī)實(shí)驗(yàn)條件。
[0015]本發(fā)明提供一種汽車(chē)自動(dòng)變速箱用太陽(yáng)輪熱模鍛壓工藝，包括如下步驟:
1)制坯
將用于制造太陽(yáng)輪的合金鋼加熱至1000~1100°c，然后放入熱模鍛壓力機(jī)中進(jìn)行鍛造，得所述太陽(yáng)輪坯件；
2)球化退火
將步驟1)所得太陽(yáng)輪毛坯從熱模鍛壓力機(jī)中取出，以5°c /min的速度冷卻至800-850 °C，進(jìn)行球化退火處理，保溫2~3h后，冷卻至室溫；
3)滲碳
將坯件放入滲碳爐內(nèi)，在滲碳劑中加熱至900~950°C，保溫10~15h后取出，冷卻至室溫;
4)淬火、回火
將滲碳處理后的坯件進(jìn)行淬火處理，淬火溫度為800~850°C，保溫l~2h后，以10°C /min的速度冷卻至室溫，再進(jìn)行回火處理，回火溫度500~550°C，保溫2~4h后，以10°C /min的速度冷卻至室溫；
5)精磨內(nèi)孔
采用砂輪精磨內(nèi)孔，內(nèi)孔直徑15mm，內(nèi)孔直徑精磨誤差0.01~0.02mm，砂輪直徑10~15mm，砂輪轉(zhuǎn)速7500轉(zhuǎn)/min，內(nèi)外表面同軸度< 0.15mm ；
6)磨沉孔
以已磨內(nèi)孔為基準(zhǔn)，在沉孔鉆頭研磨機(jī)上加工、研磨沉孔；
7)磨端面
在平面磨床上磨去毛坯面，兩端面平行度誤差小于0.002mm ;
8)精磨外圓
以內(nèi)孔為基準(zhǔn)，在無(wú)心磨床精磨還件外圓，夕卜圓直徑精磨至30mm，誤差-0.1-0.1mm ；
9)?行齒
在珩齒機(jī)上進(jìn)行珩齒處理，珩齒速度l~3m/s，珩齒余量< 0.025mm,珩輪轉(zhuǎn)速1000-1100 轉(zhuǎn) /min，縱向進(jìn)給量 0.05-0.065mm/r ；
10)拋光、涂防銹油
送入齒輪拋光機(jī)拋光，涂覆防銹油，干燥，得所述太陽(yáng)輪。
[0016]進(jìn)一步，所述太陽(yáng)輪用鋼為20CrMnTi滲碳鋼，含碳量為0.17-0.24wt%。
[0017]另，步驟1)所用熱模鍛壓力機(jī)為1600T熱模鍛壓力機(jī)或4000T熱模鍛壓力機(jī)。
[0018]另有，步驟1)中所述鍛造采用閉式熱模鍛。
[0019]再，步驟3)所用滲碳劑為煤油。
[0020]再有，步驟5)精磨內(nèi)孔后，內(nèi)孔粗糙度Ra為0.4-0.8mm，內(nèi)孔圓柱度彡0.003mm。
[0021]且，步驟8)精磨外圓后，外圓面粗糙度彡Rzl.0 μπι,外圓面對(duì)端面垂直度 0.001mm，外圓面圓柱度< 0.001mm，圓度< 0.001mm。
[0022]所述熱模鍛壓工藝針對(duì)汽車(chē)變速箱用太陽(yáng)輪的加加工成型，所得太陽(yáng)輪精度高、切削時(shí)間少、加工成本低、環(huán)保節(jié)能、加工余量少，產(chǎn)品加工質(zhì)量穩(wěn)定，尺寸公差、凸度量一致性好，鼓形形狀穩(wěn)定性好，表面粗糙度及圓度明顯提高，強(qiáng)化了表面硬度。
[0023]需要說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種汽車(chē)自動(dòng)變速箱用太陽(yáng)輪熱模鍛壓工藝，其特征在于，包括如下步驟: 制坯 將用于制造太陽(yáng)輪的合金鋼加熱至1000~1100°c，然后放入熱模鍛壓力機(jī)中進(jìn)行鍛造，得所述太陽(yáng)輪坯件； 球化退火 將步驟1)所得太陽(yáng)輪毛坯從熱模鍛壓力機(jī)中取出，以5°c /min的速度冷卻至800-850 °C，進(jìn)行球化退火處理，保溫2~3h后，冷卻至室溫； 滲碳 將坯件放入滲碳爐內(nèi)，在滲碳劑中加熱至900~950°C，保溫10~15h后取出，冷卻至室溫; 淬火、回火 將滲碳處理后的坯件進(jìn)行淬火處理，淬火溫度為800~850°C，保溫l~2h后，以10°C /min的速度冷卻至室溫，再進(jìn)行回火處理，回火溫度500~550°C，保溫2~4h后，以10°C /min的速度冷卻至室溫； 精磨內(nèi)孔 采用砂輪精磨內(nèi)孔，內(nèi)孔直徑15mm，內(nèi)孔直徑精磨誤差0.01~0.02mm，砂輪直徑10~15mm，砂輪轉(zhuǎn)速7500轉(zhuǎn)/min，內(nèi)外表面同軸度< 0.15mm ； 磨沉孔 以已磨內(nèi)孔為基準(zhǔn)，在沉孔鉆頭研磨機(jī)上加工、研磨沉孔； 磨端面 在平面磨床上磨去毛坯面，兩端面平行度誤差小于0.002mm ; 精磨外圓 以內(nèi)孔為基準(zhǔn)，在無(wú)心磨床精磨還件外圓，夕卜圓直徑精磨至30mm，誤差-0.1-0.1mm ； 珩齒 在珩齒機(jī)上進(jìn)行珩齒處理，珩齒速度l~3m/s，珩齒余量< 0.025mm,珩輪轉(zhuǎn)速1000-1100 轉(zhuǎn) /min，縱向進(jìn)給量 0.05-0.065mm/r ； 拋光、涂防銹油 送入齒輪拋光機(jī)拋光，涂覆防銹油，干燥，得所述太陽(yáng)輪。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車(chē)自動(dòng)變速箱用太陽(yáng)輪熱模鍛壓工藝，其特征在于，所述太陽(yáng)輪用鋼為20CrMnTi滲碳鋼，含碳量為0.17-0.24wt%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車(chē)自動(dòng)變速箱用太陽(yáng)輪熱模鍛壓工藝，其特征在于，步驟1)所用熱模鍛壓力機(jī)為1600T熱模鍛壓力機(jī)或4000T熱模鍛壓力機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車(chē)自動(dòng)變速箱用太陽(yáng)輪熱模鍛壓工藝，其特征在于，步驟1)中所述鍛造采用閉式熱模鍛。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車(chē)自動(dòng)變速箱用太陽(yáng)輪熱模鍛壓工藝，其特征在于，步驟3)所用滲碳劑為煤油。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車(chē)自動(dòng)變速箱用太陽(yáng)輪熱模鍛壓工藝，其特征在于，步驟5)精磨內(nèi)孔后，內(nèi)孔粗糙度Ra為0.4-0.8mm,內(nèi)孔圓柱度彡0.003mm。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車(chē)自動(dòng)變速箱用太陽(yáng)輪熱模鍛壓工藝，其特征在于，步驟8)精磨外圓后，外圓面粗糙度彡Rzl.Ο μ m，外圓面對(duì)端面垂直度< 0.001mm，外圓面圓柱度< 0.001mm，圓度< 0.001mmo
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種汽車(chē)自動(dòng)變速箱用太陽(yáng)輪熱模鍛壓工藝，包括如下步驟：1)制坯；2)球化退火；3)滲碳；4)淬火、回火；5)精磨內(nèi)孔；6)磨沉孔；7)磨端面；8)精磨外圓；9)珩齒；10)拋光、涂防銹油。所述熱模鍛壓工藝針對(duì)汽車(chē)變速箱用太陽(yáng)輪的加工成型，所得太陽(yáng)輪精度高、切削時(shí)間少、加工成本低、環(huán)保節(jié)能、加工余量少。
【IPC分類(lèi)】B21J5/02, B21K1/30
【公開(kāi)號(hào)】CN105268885
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510699523
【發(fā)明人】呂景林, 趙劍忠
【申請(qǐng)人】江蘇保捷鍛壓有限公司
【公開(kāi)日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2015年10月26日