一種汽車自動變速箱用太陽輪熱模鍛壓工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車自動變速箱用太陽輪熱模鍛壓工藝。
【背景技術】
[0002]自動變速箱是相對于手動變速箱而出現的一種能夠自動根據汽車車速和發(fā)動機轉速來進行自動換擋操縱的變速裝置。目前汽車自動變速箱常見的有四種型式，分別是液力自動變速箱(AT)、機械無級自動變速箱(CVT)、電控機械自動變速箱(AMT)和雙離合自動變速箱。
[0003]自動變速箱中的行星齒輪傳動機構，包括四個要素:太陽輪、行星輪、行星架、內齒圈。一個行星齒輪機構中存在一個太陽輪和多個行星輪，以太陽輪輸入、行星架輸出為例，太陽輪要帶動數個行星輪轉動，由于加工、裝配、運行工況等的原因，每個行星輪給太陽輪帶來的載荷是存在差異的，如果太陽輪采用軸承限位，很容易造成負載不均而造成太陽輪損壞。因此在設計中，太陽輪通常采用無軸承支撐的浮動設置，通過太陽輪運轉過程中自身浮動來調節(jié)載荷，達到行星輪之間載荷的均衡，即均載。相應的，太陽輪軸的輸入端也不能采用如平行軸齒輪組傳動之類的偏載輸入，必須采用與太陽輪軸同軸轉動的輸入。
對于太陽輪的加工工藝，一般為鍛壓技術，而鍛壓中又以熱模鍛較多，熱模鍛，是鍛造工藝技術的一種，一般是指將金屬毛坯加熱至高于材料再結晶溫度后，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。根據有無飛邊的不同，還可以分為閉式熱模鍛和開式熱模鍛。
[0004]目前國內主要存在如下關于變速箱齒輪的加工工藝:
專利公開號:CN1229018，公開了一種變速器齒輪制作方法，熱鍛制坯后，進行重結晶加熱，冷卻過程中控制冷卻速度使之硬度符合布氏硬度HB165~210。此后進行齒坯的車削加工和滾齒，將開齒后的齒輪進行齒部的感應加熱淬火、回火，使其硬度在洛氏硬度HRC30~48范圍內調節(jié)。轉入機加工進行剃齒，最后進行氣體滲氮。本發(fā)明實現了齒輪的高效率加工，通過基體的強韌化處理輔以韌性滲氮，使?jié)B氮齒輪的強度超過了 20CrMnTi鋼滲碳淬火的水平。然而該專利方法過于簡單，且普遍性高，對于太陽輪的加工并未專門描述。

【發(fā)明內容】

[0005]為解決上述存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種汽車自動變速箱用太陽輪熱模鍛壓工藝，所述熱模鍛壓工藝針對汽車變速箱用太陽輪的加加工成型，所得太陽輪精度高、切削時間少、加工成本低、環(huán)保節(jié)能、加工余量少。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是:
一種汽車自動變速箱用太陽輪熱模鍛壓工藝，包括如下步驟:
1)制坯
將用于制造太陽輪的合金鋼加熱至1000~1100°c，然后放入熱模鍛壓力機中進行鍛造，得所述太陽輪坯件； 2)球化退火
將步驟1)所得太陽輪毛坯從熱模鍛壓力機中取出，以5°C /min的速度冷卻至800-850 °C，進行球化退火處理，保溫2~3h后，冷卻至室溫；
3)滲碳
將坯件放入滲碳爐內，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)精磨內孔
采用砂輪精磨內孔，內孔直徑15mm，內孔直徑精磨誤差0.01~0.02mm，砂輪直徑10~15mm，砂輪轉速7500轉/min，內外表面同軸度< 0.15mm ；
6)磨沉孔
以已磨內孔為基準，在沉孔鉆頭研磨機上加工、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
以內孔為基準，在無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
在珩齒機上進行珩齒處理，珩齒速度l~3m/s，珩齒余量< 0.025mm,珩輪轉速1000-1100 轉 /min，縱向進給量 0.05-0.065mm/r ；
10)拋光、涂防銹油
送入齒輪拋光機拋光，涂覆防銹油，干燥，得所述太陽輪。
[0007]進一步，所述太陽輪用鋼為20CrMnTi滲碳鋼，含碳量為0.17-0.24wt%。
[0008]另，步驟1)所用熱模鍛壓力機為1600T熱模鍛壓力機或4000T熱模鍛壓力機。
[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)精磨內孔后，內孔粗糙度Ra為0.4-0.8mm，內孔圓柱度彡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汽車變速箱用太陽輪的加加工成型，所得太陽輪精度高、切削時間少、加工成本低、環(huán)保節(jié)能、加工余量少，產品加工質量穩(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，強化了表面硬度。
【具體實施方式】
[0014]以下實施例用于說明本發(fā)明，但不能用來限制本發(fā)明的范圍。實施例中采用的實施條件可以根據廠家的條件作進一步調整，未說明的實施條件通常為常規(guī)實驗條件。
[0015]本發(fā)明提供一種汽車自動變速箱用太陽輪熱模鍛壓工藝，包括如下步驟:
1)制坯
將用于制造太陽輪的合金鋼加熱至1000~1100°c，然后放入熱模鍛壓力機中進行鍛造，得所述太陽輪坯件；
2)球化退火
將步驟1)所得太陽輪毛坯從熱模鍛壓力機中取出，以5°c /min的速度冷卻至800-850 °C，進行球化退火處理，保溫2~3h后，冷卻至室溫；
3)滲碳
將坯件放入滲碳爐內，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)精磨內孔
采用砂輪精磨內孔，內孔直徑15mm，內孔直徑精磨誤差0.01~0.02mm，砂輪直徑10~15mm，砂輪轉速7500轉/min，內外表面同軸度< 0.15mm ；
6)磨沉孔
以已磨內孔為基準，在沉孔鉆頭研磨機上加工、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
以內孔為基準，在無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
在珩齒機上進行珩齒處理，珩齒速度l~3m/s，珩齒余量< 0.025mm,珩輪轉速1000-1100 轉 /min，縱向進給量 0.05-0.065mm/r ；
10)拋光、涂防銹油
送入齒輪拋光機拋光，涂覆防銹油，干燥，得所述太陽輪。
[0016]進一步，所述太陽輪用鋼為20CrMnTi滲碳鋼，含碳量為0.17-0.24wt%。
[0017]另，步驟1)所用熱模鍛壓力機為1600T熱模鍛壓力機或4000T熱模鍛壓力機。
[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)精磨內孔后，內孔粗糙度Ra為0.4-0.8mm，內孔圓柱度彡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汽車變速箱用太陽輪的加加工成型，所得太陽輪精度高、切削時間少、加工成本低、環(huán)保節(jié)能、加工余量少，產品加工質量穩(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，強化了表面硬度。
[0023]需要說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制。盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍中。
【主權項】
1.一種汽車自動變速箱用太陽輪熱模鍛壓工藝，其特征在于，包括如下步驟: 制坯 將用于制造太陽輪的合金鋼加熱至1000~1100°c，然后放入熱模鍛壓力機中進行鍛造，得所述太陽輪坯件； 球化退火 將步驟1)所得太陽輪毛坯從熱模鍛壓力機中取出，以5°c /min的速度冷卻至800-850 °C，進行球化退火處理，保溫2~3h后，冷卻至室溫； 滲碳 將坯件放入滲碳爐內，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； 精磨內孔 采用砂輪精磨內孔，內孔直徑15mm，內孔直徑精磨誤差0.01~0.02mm，砂輪直徑10~15mm，砂輪轉速7500轉/min，內外表面同軸度< 0.15mm ； 磨沉孔 以已磨內孔為基準，在沉孔鉆頭研磨機上加工、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 以內孔為基準，在無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 在珩齒機上進行珩齒處理，珩齒速度l~3m/s，珩齒余量< 0.025mm,珩輪轉速1000-1100 轉 /min，縱向進給量 0.05-0.065mm/r ； 拋光、涂防銹油 送入齒輪拋光機拋光，涂覆防銹油，干燥，得所述太陽輪。2.根據權利要求1所述的一種汽車自動變速箱用太陽輪熱模鍛壓工藝，其特征在于，所述太陽輪用鋼為20CrMnTi滲碳鋼，含碳量為0.17-0.24wt%。3.根據權利要求1所述的一種汽車自動變速箱用太陽輪熱模鍛壓工藝，其特征在于，步驟1)所用熱模鍛壓力機為1600T熱模鍛壓力機或4000T熱模鍛壓力機。4.根據權利要求1所述的一種汽車自動變速箱用太陽輪熱模鍛壓工藝，其特征在于，步驟1)中所述鍛造采用閉式熱模鍛。5.根據權利要求1所述的一種汽車自動變速箱用太陽輪熱模鍛壓工藝，其特征在于，步驟3)所用滲碳劑為煤油。6.根據權利要求1所述的一種汽車自動變速箱用太陽輪熱模鍛壓工藝，其特征在于，步驟5)精磨內孔后，內孔粗糙度Ra為0.4-0.8mm,內孔圓柱度彡0.003mm。7.根據權利要求1所述的一種汽車自動變速箱用太陽輪熱模鍛壓工藝，其特征在于，步驟8)精磨外圓后，外圓面粗糙度彡Rzl.Ο μ m，外圓面對端面垂直度< 0.001mm，外圓面圓柱度< 0.001mm，圓度< 0.001mmo
【專利摘要】本發(fā)明提供一種汽車自動變速箱用太陽輪熱模鍛壓工藝，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汽車變速箱用太陽輪的加工成型，所得太陽輪精度高、切削時間少、加工成本低、環(huán)保節(jié)能、加工余量少。
【IPC分類】B21J5/02, B21K1/30
【公開號】CN105268885
【申請?zhí)枴緾N201510699523
【發(fā)明人】呂景林, 趙劍忠
【申請人】江蘇保捷鍛壓有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年10月26日