一种汽车联轴器的加工成型工艺的制作方法

本发明涉及汽车零部件加工技术领域，特别的涉及一种汽车联轴器的加工成型工艺。

背景技术：

汽车联轴器是汽车的重要零件，汽车联轴器的两端分别联接两根汽车半轴，一端联接主动轴，一端联接从动轴使其共同旋转以传递扭矩。在高速重载的动力传动中，联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。

联轴器现有工艺主要为机加工，包括粗加工切除各表面大部分余量使毛坯和形状接近与成品，然后进行半精加工为精加工做准备，最后进行精加工得到成品。由此工艺生产的汽车联轴器因为工艺复杂，材料利用率低，成本较高，并且破坏了毛坯中的有利的流线组织，从而降低了联轴器的承载能力和疲劳寿命。故现有工艺生产的汽车联轴器越来越难以满足人们对汽车的性能、可靠性、舒适性等越来越高的要求。在汽车轻量化以及汽车联轴器自身采购成本需要降低的背景下，如何优化汽车联轴器的结构，使汽车驱动轴能够减重，且提高汽车联轴器的扭转刚度，简化制造工艺、提高联轴器成品的质量均匀性，己成为所属技术领域的技术人员的一个重要研究课题。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种汽车联轴器的加工成型工艺，能够保留毛坯中的有利的流线组织，提高联轴器的承载能力和疲劳寿命，有利于简化制造工艺较，减轻联轴器的重量，提高联轴器成品的质量均匀性。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种汽车联轴器的加工成型工艺，其特征在于，包括如下步骤：

a、根据待加工的汽车联轴器的尺寸选取相应规格的无缝钢管，并按照待加工的汽车联轴器的长度进行裁截，得到联轴器坯料；

b、将联轴器坯料的一端套装在旋锻芯轴Ⅰ上，该旋锻芯轴Ⅰ的端部具有与待加工的汽车联轴器一端的内花键相匹配的外花键，旋锻加工至该端的加工尺寸；将联轴器坯料从旋锻芯轴Ⅰ上取下并将另一端套装在旋锻芯轴Ⅱ上，该旋锻芯轴Ⅱ的端部具有与待加工的汽车联轴器另一端的内花键相匹配的外花键，旋锻加工至该端的加工尺寸，得到联轴器半成品；

c、采用机床对联轴器半成品的两个端面进行机加工至设计尺寸，并分别在联轴器半成品的两个内花键靠近联轴器中部的一端加工退刀槽；

d、对加工后的联轴器进行热处理，制得联轴器成品。

采用上述加工工艺，所选钢管采用热轧无缝钢管，其供货状态时具有沿轴线方向的流线组织；通过旋锻加工将无缝钢管的外径缩小至联轴器的设计尺寸，使得无缝钢管的内侧挤压到旋锻芯轴Ⅰ或旋锻芯轴Ⅱ上，成型联轴器的内花键，其中，旋锻芯轴Ⅰ或旋锻芯轴Ⅱ可以采用冷作模具钢制作；另外，旋锻加工通过材料的挤压，从而能够保留无缝钢管中有利的流线组织，从而提高联轴器的承载能力和疲劳寿命，提高汽车联轴器的扭转刚度；在相同强度条件下，相比原来的联轴器，容易实现轻量化，简化制造的工艺。同时，还能减少材料的消耗。

进一步，所述步骤a中，无缝钢管的内径与待加工的汽车联轴器中较大的内花键大径相一致，无缝钢管的外径比待加工的汽车联轴器的最大直径大2～5mm。这样，将与较大的内花键相匹配的旋锻芯轴Ⅰ或旋锻芯轴Ⅱ插入无缝钢管内后，与无缝钢管的内壁紧贴，旋锻时可以快速进入花键挤压成形阶段，从而提高旋锻加工的效率。无缝钢管的外径比待加工的汽车联轴器的最大直径大2～5mm，可以使加工成形后的联轴器几乎没有余料，实现近净加工，减少材料的消耗，降低成本。

进一步，所述步骤d中的热处理为表面渗碳淬火处理或表面感应淬火处理。旋锻所得的联轴器表面残余应力为压应力，这有利于提高疲劳寿命，但由于摩擦作用表面金属变形量小，加工硬化效果不显著，表面硬度较低耐磨性差，故需对其进行表面渗碳或表面感应淬火处理，对于中碳合金钢优选表面淬火处理，以便保持有力的流线组织和芯部韧性且处理后表面残余应力仍为压应力，这有利于改善联轴器的力学性能。对于碳含量较低、淬火性差的钢可以选择渗碳淬火处理来改善其性能。

综上所述，本发明具有能够保留毛坯中的有利的流线组织，提高联轴器的承载能力和疲劳寿命，有利于简化制造工艺较，减轻联轴器的重量，提高联轴器成品的质量均匀性等优点。

附图说明

图1为待加工的汽车联轴器的剖视结构示意图。

图2为旋锻加工后的联轴器半成品的剖视结构示意图。

具体实施方式

鉴于现有工艺制造的汽车联轴器因为工艺复杂，轴径较粗，且为实心，使得汽车联轴器比较笨重，且汽车联轴器的扭转刚度较低，在后续机加工中切断了模锻工序中形成的有利的流线组织，故降低了联轴器的承载能力和疲劳寿命。本发明提供一种重量轻、扭转刚度高、可靠性、疲劳寿命高的联轴器及其制造方法，以克服现有技术的上述缺陷。

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

具体实施时：如图1所示，待加工联轴器具有具有多个不等直径的轴段，内孔的两端各设置有一个花键连接段，其端部还具有倒角结构。

其具体的工艺步骤为：第一步，根据待加工的汽车联轴器的外形尺寸选取相应规格的无缝钢管，要求无缝钢管的内径略大于旋锻芯轴Ⅰ的旋锻端和旋锻芯轴Ⅱ的旋锻端中的最大直径，并按照待加工的汽车联轴器的长度进行裁截，得到联轴器坯料；第二步，将联轴器坯料的一端套装在旋锻芯轴Ⅰ上，该旋锻芯轴Ⅰ的端部具有与待加工的汽车联轴器一端的内花键相匹配的外花键，旋锻加工至该端的加工尺寸；第三步，将联轴器坯料从旋锻芯轴Ⅰ上取下并将另一端套装在旋锻芯轴Ⅱ上，该旋锻芯轴Ⅱ的端部具有与待加工的汽车联轴器另一端的内花键相匹配的外花键，旋锻加工至该端的加工尺寸，得到联轴器半成品，如图2所示，旋锻加工后的内花键靠近联轴器中部的一端具有圆弧形过渡（圆圈I处），且端部没有倒角（圆圈II处）；第四步，采用机加工在图2中的圆圈I处加工出退刀槽、并在其端部加工倒角以及周向均布的小台阶，以及采用机加工车两端端面和修整联轴器的外形，使之满足尺寸精度要求；第五步，对联轴器进行表面渗碳淬火处理，提高其表面硬度，增加其耐磨性；第六步，对联轴器进行探伤检验和尺寸检验合格品即为联轴器成品；第七步，优选地，可对合格品进行防锈处理。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。