汽车dct自动变速器外输入轴ⅱ精锻坯制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于金属部件加工领域，涉及一种汽车DCT自动变速器输入轴II精锻坯制备方法。
【背景技术】
[0002]DCT是英文Dual Clutch Transmiss1n的简写，中文直译为“双离合变速器”，DCT自动变速器输入轴是双离合器变速器中非常关键的零件。DCT自动变速器在效率和成本上比传统的自动变速器要有优势，DCT自动变速器上有两根输入轴，一根内输入轴I，一根外输入轴II，两根空心轴套在一起，传递发动机动力。两根输入轴，分别对应于离合器“ I ”和“2”。外输入轴II上有二、四、六档啮合齿轮，起到传递动力作用。
[0003]近几年国内汽车厂开始逐步设计制作DCT自动变速器，但作为核心零件的输入轴II采用的加工工艺落后，而且存在较大的质量风险，如强度不足、存在断裂等；现行具体工艺如下:首先采用普通的模锻成形输入轴II的外形，再采用钻孔的方式加工出关键中孔，该工艺不仅浪费很多的材料，同时加工效率也不高。其次，有一些高端的车型，采用径向锻造的工艺。该工艺设备投入成本极高；只适用于中孔全通的轴类件；径向锻造耗时长，生产效率低，外圆加工余量大等不足，为批量生产带来极大的不方便。
【发明内容】
[0004]本发明针对采用现有加工技术生产的管状轴类强度不足，存在断裂的风险及加工中的材料利用率低下的情况，提供一种适合于产业化制造汽车DCT自动变速器外输入轴II(空心轴类)的制造办法。
[0005]本发明采用热反挤压内孔+冷变薄引伸工艺，采用该工艺由于没有切断内孔金属流线，提高管壁机械强度25%，而且提高材料利用率。为后续的车加工节约时间，提升生产效率，增强了外输入轴的使用寿命。
【发明内容】
如下:
1、汽车DCT自动变速器外输入轴II精锻坯制备方法，其特征在于包括如下步骤:
(1)选择合适的料段，根据工艺要求锯成料段；经无心磨磨削表面，再喷涂润滑剂，烘干润滑剂；
(2)在液压机上按照工艺要求，在磨具内，对料段进行冷收径处理，使其一段的直径缩小；
(3)将冷收径坯料在保护气氛中加热至1000°C?1080°C;在压力机上制坯镦头，得到热制还件；在热制还件上预锻出深5-8mm的凹形导向槽
(4)在前述热预锻处理后的坯件，立即进行热挤压，挤压出孔径比<4.5的深孔，该深孔的底厚多D/2 ；
(5)对锻坯进行等温退火处理，然后喷丸，再对表面进行磷化皂化处理；等温退火处理温度范围为830 °C?845 0C，时间为90— 150分钟，然后用强风快速冷却到620 °C ± 15 °C，在620 0C ±15°C处理150— 200分钟，再冷至室温； (6)在压力机上，进行冷挤机，对热处理后的坯件上盘面和内孔施压作用力，产生拉伸变形，制得终锻坯；
(7)按照工艺要求，进行机加工，达到工艺要求的输入轴II精锻坯件；
(8)按照工艺要求，对输入轴II精锻坯件进行去应力热处理。
[0006]进一步的特征是:所述的在压力机上进行冷挤机，是在500吨冷挤机上，压力为9— 12Mpa，保压时间2.0—3.0秒/件，频次12秒。
[0007]本发明汽车DCT自动变速器外输入轴II制备方法，相对于现有技术，其有益效果如下:
1、输入轴II (空心轴)采用内孔挤压成形，保留金属流线机械强度提高25%，能够有效预防输入轴II上斜齿轮受力引起管壁破裂。
[0008]2、材料利用率提高22%，中孔的材料不用钻销浪费掉。
[0009]3、加工效率大幅提升，钻孔工序省掉，节省物流时间。
[0010]4、能够成形输入轴II产量化，制造产品质量稳定，批量生产效率提升，满足DCT自动变速器国产化的需要。
[0011]5、本发明制得的产品精度高，氧化少，金属内在组织好，晶粒更细化，避免粗晶、混晶等不良组织；内部组织致密，机械强度比传统机加件提高25%。
[0012]【附图说明】:
图1是本发明DCT外输入轴II精车坯件结构示意图；
图2是精锻加工工艺各个工步坯件结构示意图；
图2-1是冷收径结构示意图；图2-2是热制坯结构示意图；图2-3是热预锻结构示意图；图2-4是热成型结构示意图；图2-5是冷终锻成型结构示意图。
[0013]
【具体实施方式】
[0014]下面结合实施例对本发明的【具体实施方式】做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
[0015]实施例1
本发明汽车DCT自动变速器外输入轴II精锻坯制备方法，其特征在于包括如下步骤:
(1)根据工艺要求选择合适的原料(棒料段)，锯成料段，长度(体积)满足工艺需要；如以20CrMnTiH为原材料高速圆盘锯成料段；经无心磨磨削表面，再喷涂润滑剂，烘干润滑剂；
(2)在液压机上按照工艺要求，在磨具内，对料段进行冷收径处理，使其一段的直径缩小；如在300吨液压机上，在10—15Mpa，保压时间1.5—2.0秒/件，频次9秒/件的条件下，通过冷收径使其一端的一段长度的坯件直径缩小，得到要求尺寸的坯件(收径坯见图2-1)。
[0016](3)将冷收径坯料在保护气氛中加热至1000°C?1080°C，如在常用的中频感应加热炉中加热至1000°c?1080°C，在压力机上制坯镦头，如在常用的630T多工位压力机上制坯镦头，得到热制坯件(见图2-2)，再预锻出深5-8mm的凹形导向槽(见图2_3)。常用的加热温度为 1010°C、1020 °C、1030 °C、1040 °C、1050 °C、1060 °C、1070 °C、1080 °C 等，都能满足本发明的需要。凹形导向槽的尺寸为5 mm、6 mm、7 mm、8mm等，都能满足本发明的需要。
[0017](4)在前述热预锻处理后的坯件，立即进行热挤压，挤压出孔径比彡4.5的深孔，该深孔的底厚多D/2，即该深孔的孔底直径大于或等于坯件直径的一半；如将热预锻处理后的坯件在400T单点压力机上热挤压，挤压出孔径比<4.5的深孔，底厚彡D/2(见图2-4)。该步骤的热挤压，是利用前步骤加热的余热，使坯件在不低于850°C温度下，进行热挤压，获得符合工艺要求的该深孔。热挤压时，以前一步骤获得的凹形导向槽为导向基准，沿凹形导向槽轴向进行挤压。
[0018](5)对锻坯进行等温退火处理，然后强力喷丸，再对表面进行磷化皂化处理；等温退火处理温度范围为830°C?845°C，时间为90—150分钟，然后用强风快速冷却到6200C ±15°C，在620°C ± 15°C处理150— 200分钟，再冷至室温。常用的等温退火处理温度范围为 830°C、832°C、834 V、836 V、838 V、840 V、842 V、844 V、845 V 等；等温退火处理时间为90分钟、95分钟、100分钟、105分钟、110分钟、115分钟、120分钟、125分钟、130分钟、135分钟、140分钟、145分钟、150分钟，都能满足本发明的需要。在620°C ±15°C温度范围内，处理的时间为150分钟、160分钟、170分钟、180分钟、190分钟、200分钟等，都能满足本发明的需要。对锻坯进行的喷丸、磷化皂化处理，都是现有技术，在此不做进一步描述。
[0019](6)在压力机上，进行冷挤机，对热处理后的坯件上盘面和内孔施压作用力，产生拉伸变形，制得终锻坯；如在500吨快速冷挤机，在9一 12Mpa，保压时间2.0—3.0秒/件，频次12秒/件的条件下通过对预锻坯上盘面和内孔施压作用力，产生拉伸变形，制得终锻坯；(终锻坯见图2-5)。
[0020](7)按照工艺要求，进行机加工，达到工艺要求的输入轴II精锻坯件；该状态的输入轴II精锻坯件，即为滚齿前状态。
[0021](8)按照工艺要求，采用去应力回火处理，对输入轴II精锻坯件进行去应力热处理。
[0022]
本发明获得的外输入轴II精锻坯件，按照工艺要求经过机加工和滚齿后，得到最终的外输入轴II，其典型结构如图1所示。
[0023]最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.汽车DCT自动变速器外输入轴II精锻坯制备方法，其特征在于包括如下步骤: (1)根据工艺要求选择原料，锯成料段；经无心磨磨削表面，再喷涂润滑剂，烘干润滑剂； (2)在液压机上按照工艺要求，在磨具内，对料段进行冷收径处理，使其一段的直径缩小； (3)将冷收径坯料在保护气氛中加热至1000°C?1080°C;在压力机上制坯镦头，得到热制还件；在热制还件上预锻出深5-8mm的凹形导向槽； (4)在前述热预锻处理后的坯件，立即进行热挤压，挤压出孔径比<4.5的深孔，该深孔的底厚多D/2 ； (5)对锻坯进行等温退火处理，然后喷丸，再对表面进行磷化皂化处理；等温退火处理温度范围为830 °C?845 0C，时间为90— 150分钟，然后用强风快速冷却到620 °C ± 15 °C，在620 0C ±15°C处理150— 200分钟，再冷至室温； (6)在压力机上，进行冷挤机，对热处理后的坯件上盘面和内孔施压作用力，产生拉伸变形，制得终锻坯； (7)按照工艺要求，进行机加工，达到工艺要求的输入轴II精锻坯件； (8)按照工艺要求，对输入轴II精锻坯件进行去应力热处理。2.根据权利要求1所述的汽车DCT自动变速器外输入轴II精锻坯制备方法，其特征在于:所述的在压力机上进行冷挤机，是在500吨冷挤机上，压力为9一 12Mpa，保压时间2.0—.3.0秒/件，频次12秒/件。
【专利摘要】本发明提供了一种汽车DCT自动变速器输入轴Ⅱ精锻坯制备方法，料段经磨削表面、喷涂润滑剂并烘干，在磨具内进行冷收径处理，在保护气氛中加热至1000℃～1080℃；在压力机上制坯镦头，得到热制坯件；预锻出深5-8mm的凹形导向槽；再进行热挤压，挤压出孔径比≤4.5的深孔，该深孔的底厚≥D/2；再等温退火处理，然后喷丸，再对表面进行磷化皂化处理；再进行冷挤机，制得终锻坯；再进行机加工并去应力热处理。本发明的方法采用内孔挤压成形，保留金属流线机械强度提高25%，能够有效预防其上斜齿轮受力引起管壁破裂；材料利用率提高22%，加工效率大幅提升；制造产品质量稳定，批量生产效率提升，满足DCT自动变速器国产化的需要。
【IPC分类】B23P15/14
【公开号】CN105057998
【申请号】CN201510525580
【发明人】苏涛, 高凤强, 敬勇, 胡鹏晨
【申请人】重庆创精温锻成型有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月25日