一种汽车自动变速箱用太阳轮热模锻压工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种汽车自动变速箱用太阳轮热模锻压工艺。
【背景技术】
[0002]自动变速箱是相对于手动变速箱而出现的一种能够自动根据汽车车速和发动机转速来进行自动换挡操纵的变速装置。目前汽车自动变速箱常见的有四种型式，分别是液力自动变速箱(AT)、机械无级自动变速箱(CVT)、电控机械自动变速箱(AMT)和双离合自动变速箱。
[0003]自动变速箱中的行星齿轮传动机构，包括四个要素:太阳轮、行星轮、行星架、内齿圈。一个行星齿轮机构中存在一个太阳轮和多个行星轮，以太阳轮输入、行星架输出为例，太阳轮要带动数个行星轮转动，由于加工、装配、运行工况等的原因，每个行星轮给太阳轮带来的载荷是存在差异的，如果太阳轮采用轴承限位，很容易造成负载不均而造成太阳轮损坏。因此在设计中，太阳轮通常采用无轴承支撑的浮动设置，通过太阳轮运转过程中自身浮动来调节载荷，达到行星轮之间载荷的均衡，即均载。相应的，太阳轮轴的输入端也不能采用如平行轴齿轮组传动之类的偏载输入，必须采用与太阳轮轴同轴转动的输入。
对于太阳轮的加工工艺，一般为锻压技术，而锻压中又以热模锻较多，热模锻，是锻造工艺技术的一种，一般是指将金属毛坯加热至高于材料再结晶温度后，利用模具将金属毛坯塑性成形为锻件形状和尺寸的精密锻造方法。根据有无飞边的不同，还可以分为闭式热模锻和开式热模锻。
[0004]目前国内主要存在如下关于变速箱齿轮的加工工艺:
专利公开号:CN1229018，公开了一种变速器齿轮制作方法，热锻制坯后，进行重结晶加热，冷却过程中控制冷却速度使之硬度符合布氏硬度HB165~210。此后进行齿坯的车削加工和滚齿，将开齿后的齿轮进行齿部的感应加热淬火、回火，使其硬度在洛氏硬度HRC30~48范围内调节。转入机加工进行剃齿，最后进行气体渗氮。本发明实现了齿轮的高效率加工，通过基体的强韧化处理辅以韧性渗氮，使渗氮齿轮的强度超过了 20CrMnTi钢渗碳淬火的水平。然而该专利方法过于简单，且普遍性高，对于太阳轮的加工并未专门描述。
【发明内容】
[0005]为解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种汽车自动变速箱用太阳轮热模锻压工艺，所述热模锻压工艺针对汽车变速箱用太阳轮的加加工成型，所得太阳轮精度高、切削时间少、加工成本低、环保节能、加工余量少。
[0006]为达到上述目的，本发明的技术方案是:
一种汽车自动变速箱用太阳轮热模锻压工艺，包括如下步骤:
1)制坯
将用于制造太阳轮的合金钢加热至1000~1100°c，然后放入热模锻压力机中进行锻造，得所述太阳轮坯件； 2)球化退火
将步骤1)所得太阳轮毛坯从热模锻压力机中取出，以5°C /min的速度冷却至800-850 °C，进行球化退火处理，保温2~3h后，冷却至室温；
3)渗碳
将坯件放入渗碳炉内，在渗碳剂中加热至900~950°C，保温10~15h后取出，冷却至室温;
4)淬火、回火
将渗碳处理后的坯件进行淬火处理，淬火温度为800~850°C，保温l~2h后，以10°C /min的速度冷却至室温，再进行回火处理，回火温度500~550°C，保温2~4h后，以10°C /min的速度冷却至室温；
5)精磨内孔
采用砂轮精磨内孔，内孔直径15mm，内孔直径精磨误差0.01~0.02mm，砂轮直径10~15mm，砂轮转速7500转/min，内外表面同轴度< 0.15mm ；
6)磨沉孔
以已磨内孔为基准，在沉孔钻头研磨机上加工、研磨沉孔；
7)磨端面
在平面磨床上磨去毛坯面，两端面平行度误差小于0.002mm ;
8)精磨外圆
以内孔为基准，在无心磨床精磨还件外圆，夕卜圆直径精磨至30mm，误差-0.1-0.1mm ；
9)?行齿
在珩齿机上进行珩齿处理，珩齿速度l~3m/s，珩齿余量< 0.025mm,珩轮转速1000-1100 转 /min，纵向进给量 0.05-0.065mm/r ；
10)抛光、涂防锈油
送入齿轮抛光机抛光，涂覆防锈油，干燥，得所述太阳轮。
[0007]进一步，所述太阳轮用钢为20CrMnTi渗碳钢，含碳量为0.17-0.24wt%。
[0008]另，步骤1)所用热模锻压力机为1600T热模锻压力机或4000T热模锻压力机。
[0009]另有，步骤1)中所述锻造采用闭式热模锻。
[0010]再，步骤3)所用渗碳剂为煤油。
[0011]再有，步骤5)精磨内孔后，内孔粗糙度Ra为0.4-0.8mm，内孔圆柱度彡0.003mm。
[0012]且，步骤8)精磨外圆后，外圆面粗糙度彡Rzl.0 μπι,外圆面对端面垂直度 0.001mm，外圆面圆柱度< 0.001mm，圆度< 0.001mm。
[0013]本发明的有益效果在于:
所述热模锻压工艺针对汽车变速箱用太阳轮的加加工成型，所得太阳轮精度高、切削时间少、加工成本低、环保节能、加工余量少，产品加工质量稳定，尺寸公差、凸度量一致性好，鼓形形状稳定性好，表面粗糙度及圆度明显提高，强化了表面硬度。
【具体实施方式】
[0014]以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据厂家的条件作进一步调整，未说明的实施条件通常为常规实验条件。
[0015]本发明提供一种汽车自动变速箱用太阳轮热模锻压工艺，包括如下步骤:
1)制坯
将用于制造太阳轮的合金钢加热至1000~1100°c，然后放入热模锻压力机中进行锻造，得所述太阳轮坯件；
2)球化退火
将步骤1)所得太阳轮毛坯从热模锻压力机中取出，以5°c /min的速度冷却至800-850 °C，进行球化退火处理，保温2~3h后，冷却至室温；
3)渗碳
将坯件放入渗碳炉内，在渗碳剂中加热至900~950°C，保温10~15h后取出，冷却至室温;
4)淬火、回火
将渗碳处理后的坯件进行淬火处理，淬火温度为800~850°C，保温l~2h后，以10°C /min的速度冷却至室温，再进行回火处理，回火温度500~550°C，保温2~4h后，以10°C /min的速度冷却至室温；
5)精磨内孔
采用砂轮精磨内孔，内孔直径15mm，内孔直径精磨误差0.01~0.02mm，砂轮直径10~15mm，砂轮转速7500转/min，内外表面同轴度< 0.15mm ；
6)磨沉孔
以已磨内孔为基准，在沉孔钻头研磨机上加工、研磨沉孔；
7)磨端面
在平面磨床上磨去毛坯面，两端面平行度误差小于0.002mm ;
8)精磨外圆
以内孔为基准，在无心磨床精磨还件外圆，夕卜圆直径精磨至30mm，误差-0.1-0.1mm ；
9)?行齿
在珩齿机上进行珩齿处理，珩齿速度l~3m/s，珩齿余量< 0.025mm,珩轮转速1000-1100 转 /min，纵向进给量 0.05-0.065mm/r ；
10)抛光、涂防锈油
送入齿轮抛光机抛光，涂覆防锈油，干燥，得所述太阳轮。
[0016]进一步，所述太阳轮用钢为20CrMnTi渗碳钢，含碳量为0.17-0.24wt%。
[0017]另，步骤1)所用热模锻压力机为1600T热模锻压力机或4000T热模锻压力机。
[0018]另有，步骤1)中所述锻造采用闭式热模锻。
[0019]再，步骤3)所用渗碳剂为煤油。
[0020]再有，步骤5)精磨内孔后，内孔粗糙度Ra为0.4-0.8mm，内孔圆柱度彡0.003mm。
[0021]且，步骤8)精磨外圆后，外圆面粗糙度彡Rzl.0 μπι,外圆面对端面垂直度 0.001mm，外圆面圆柱度< 0.001mm，圆度< 0.001mm。
[0022]所述热模锻压工艺针对汽车变速箱用太阳轮的加加工成型，所得太阳轮精度高、切削时间少、加工成本低、环保节能、加工余量少，产品加工质量稳定，尺寸公差、凸度量一致性好，鼓形形状稳定性好，表面粗糙度及圆度明显提高，强化了表面硬度。
[0023]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。尽管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，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
【主权项】
1.一种汽车自动变速箱用太阳轮热模锻压工艺，其特征在于，包括如下步骤: 制坯 将用于制造太阳轮的合金钢加热至1000~1100°c，然后放入热模锻压力机中进行锻造，得所述太阳轮坯件； 球化退火 将步骤1)所得太阳轮毛坯从热模锻压力机中取出，以5°c /min的速度冷却至800-850 °C，进行球化退火处理，保温2~3h后，冷却至室温； 渗碳 将坯件放入渗碳炉内，在渗碳剂中加热至900~950°C，保温10~15h后取出，冷却至室温; 淬火、回火 将渗碳处理后的坯件进行淬火处理，淬火温度为800~850°C，保温l~2h后，以10°C /min的速度冷却至室温，再进行回火处理，回火温度500~550°C，保温2~4h后，以10°C /min的速度冷却至室温； 精磨内孔 采用砂轮精磨内孔，内孔直径15mm，内孔直径精磨误差0.01~0.02mm，砂轮直径10~15mm，砂轮转速7500转/min，内外表面同轴度< 0.15mm ； 磨沉孔 以已磨内孔为基准，在沉孔钻头研磨机上加工、研磨沉孔； 磨端面 在平面磨床上磨去毛坯面，两端面平行度误差小于0.002mm ; 精磨外圆 以内孔为基准，在无心磨床精磨还件外圆，夕卜圆直径精磨至30mm，误差-0.1-0.1mm ； 珩齿 在珩齿机上进行珩齿处理，珩齿速度l~3m/s，珩齿余量< 0.025mm,珩轮转速1000-1100 转 /min，纵向进给量 0.05-0.065mm/r ； 抛光、涂防锈油 送入齿轮抛光机抛光，涂覆防锈油，干燥，得所述太阳轮。2.根据权利要求1所述的一种汽车自动变速箱用太阳轮热模锻压工艺，其特征在于，所述太阳轮用钢为20CrMnTi渗碳钢，含碳量为0.17-0.24wt%。3.根据权利要求1所述的一种汽车自动变速箱用太阳轮热模锻压工艺，其特征在于，步骤1)所用热模锻压力机为1600T热模锻压力机或4000T热模锻压力机。4.根据权利要求1所述的一种汽车自动变速箱用太阳轮热模锻压工艺，其特征在于，步骤1)中所述锻造采用闭式热模锻。5.根据权利要求1所述的一种汽车自动变速箱用太阳轮热模锻压工艺，其特征在于，步骤3)所用渗碳剂为煤油。6.根据权利要求1所述的一种汽车自动变速箱用太阳轮热模锻压工艺，其特征在于，步骤5)精磨内孔后，内孔粗糙度Ra为0.4-0.8mm,内孔圆柱度彡0.003mm。7.根据权利要求1所述的一种汽车自动变速箱用太阳轮热模锻压工艺，其特征在于，步骤8)精磨外圆后，外圆面粗糙度彡Rzl.Ο μ m，外圆面对端面垂直度< 0.001mm，外圆面圆柱度< 0.001mm，圆度< 0.001mmo
【专利摘要】本发明提供一种汽车自动变速箱用太阳轮热模锻压工艺，包括如下步骤：1)制坯；2)球化退火；3)渗碳；4)淬火、回火；5)精磨内孔；6)磨沉孔；7)磨端面；8)精磨外圆；9)珩齿；10)抛光、涂防锈油。所述热模锻压工艺针对汽车变速箱用太阳轮的加工成型，所得太阳轮精度高、切削时间少、加工成本低、环保节能、加工余量少。
【IPC分类】B21J5/02, B21K1/30
【公开号】CN105268885
【申请号】CN201510699523
【发明人】吕景林, 赵剑忠
【申请人】江苏保捷锻压有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年10月26日