倒档齿轮加工工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种倒档齿轮加工工艺，以解决现有工艺由于增加精车拨叉槽的工序，而带来的降低生产效率、增加成本、降低拨叉槽耐磨性的问题。本工艺通过设置拨叉槽宽10+0.10+0.03mm，槽两端面跳动0.02mm，端面到拨叉槽尺寸31.4±0.05mm，与现有倒档齿轮加工工艺相比，产品热处理后，拨叉槽变形后尺寸即符合工艺要求，减少了精车拨叉槽这一工序，降低加工成本，同时由于不用再精车拨叉槽，无热后精车去掉剩余量的操作，因此不会使拨叉槽的有效硬化层减小，可增强拨叉槽的耐磨性。
【专利说明】倒档齿轮加工工艺【技术领域】
[0001]本发明涉及齿轮加工技术，尤其涉及一种倒档齿轮加工工艺。
【背景技术】
[0002]倒档齿轮一般包括齿轮和拨叉槽。为保证倒档齿轮挂档的准确性和拨叉槽的耐磨性，在倒档齿轮加工过程中，对拨叉槽的宽度、位置尺寸以及两端面跳动的加工十分重要。
[0003]现有倒档齿轮加工工艺一般包括下料、锻造、正火、精车、制齿、热处理精车内孔及清洗等工序，精车中的光坯如图2所示，图中，6代表倒档齿轮，7代表拨叉槽，8代表拨叉槽的第一端面，9代表拨叉槽的第二端面，10代表齿轮远离拨叉槽一端的外端面，尺寸外端面 10到拨叉槽第二端面9的尺寸为31.3 ±0.05mm,尺寸外端面10到拨叉槽第二端面9的端面跳动为0.05，拨叉槽两边各留有0.1Omm的余量，且拨叉槽两端面跳动也为0.05mm，而由于热处理端面变形等因素，光坯两端面跳动会大于0.05mm，不符合产品参数要求，为了满足产品的参数要求，必须对拨叉槽两侧进行精车处理，即在精车内孔后增加精车拨叉槽的工序。
[0004]由于增加了上述精车拨叉槽的工序，不仅降低了工艺的生产效率，增加成本；同时，由于拨叉槽在热处理后才能精车加工，热后精车会将拨叉槽两边0.1Omm的余量车掉， 拨叉槽的有效硬化层就会减小0.1Omm左右，降低拨叉槽的耐磨性。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种倒档齿轮加工工艺，以解决现有工艺由于增加精车拨叉槽的工序,而带来的降低生产效率、增加成本、降低拨叉槽耐磨性的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:
倒档齿轮加工工艺，包括以下步骤:
1)锻造，采用模锻方式加工锻坯；
2)等温正火，等温正火硬度为160~190HB；
3)精车，采用刀具为硬质合金刀片车刀，内孔尺寸(617.9+0.0180mm，拨叉槽尺寸 10+0.10 +0.03mm ;
4)滚齿，采用数控滚齿机，粉末冶金滚刀，齿向螺旋线倾斜0.025~0.035mm，沿齿厚方向留剃齿余量0.06 mm;
5)剃齿，采用数控剃齿机，按齿向方向长度7mm，齿向螺旋线倾斜偏差0.033~
0.038mm，大端公法线长度 W3=17.56 ±0.02mm ；
6)热处理，热处理包括渗碳淬火、回火和抛丸，其中渗碳中渗层深度为0.4-0.8mm，淬火表面硬度82— 84HRA，芯部硬度30— 45HRC，抛丸为除净表面氧化皮；
7)精车内孔，数控车床加工内孔尺寸为(618+0.018Omm ；
8)压铜套，采用数控声光报警压力机进行铜套压装，把铜套压入倒档齿轮孔内，压力下限为 1.2MPa，上限 4.2MPa ；
9)精车内孔，采用三爪卡盘夹具对工件夹持定位，采用数控车床进行内孔精车； 10)采用连续式超声波清洗机清洗，然后检验、包装、入库；
其中，在步骤3)中拨叉槽宽10+0.10 +0.03mm，槽两端面跳动0.02mm，端面到拨叉槽尺寸31.4±0.05mm，齿外圆尺寸Φ63.48 O -0.08mm，齿轮外圆跳动0.01mm，端面跳动
0.015mmo
[0007]本发明的有益效果:由于拨叉槽热后宽度尺寸会减小0.01?0.02mm，而端面跳动会增加0.02mm,因此本发明在上述步骤3)中设置拨叉槽宽10+0.10 +0.03mm,槽两端面跳动0.02mm，端面到拨叉槽尺寸31.4±0.05mm，与现有倒档齿轮加工工艺相比，产品热处理后，拨叉槽变形后尺寸即符合工艺要求，减少了精车拨叉槽这一工序，降低加工成本，同时由于不用再精车拨叉槽，无热后精车去掉剩余量的操作，因此不会使拨叉槽的有效硬化层减小，可增强拨叉槽的耐磨性。
[0008]进一步，在步骤2)中，同一个零件硬度变化差不超过10HB，同一批零件硬度变化差不超过15HB ;金相组织为珠光体与铁素体，两者均匀分布< 2级，晶粒度为6?8级，带状组织< 2级，魏氏体< I级。根据上述要求，可有效减小产品最终热处理变形量，保证批量产品的齿轮精度，能有效控制在国标7级精度范围内。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本发明倒档齿轮加工工艺实施例光坯的结构示意图；
图2是现有倒档齿轮加工工艺中光坯结构示意图。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明:
本实施例倒档齿轮加工工艺包括以下步骤:
1)锻造，材料为20CrMnTiH-GB/T5216-2004，采用模锻方式加工锻坯；
2)等温正火，加热温度，等温温度，保温时间；等温正火硬度为160?190HB;同一个零件硬度变化差不超过10HB，同一批零件硬度变化差不超过15HB ;金相组织为珠光体+铁素体均匀分布< 2级，晶粒度为6?8级，带状组织< 2级，贝氏体:无；魏氏体:< I级；
3)精车，分粗、精车，刀具为硬质合金刀片车刀，内孔尺寸Φ17.9+0.018 0mm，拨叉槽尺寸 10+0.10 +0.03mm ；
4)滚齿，采用数控滚齿机Y3116CNC，粉末冶金滚刀，齿向螺旋线倾斜0.025?0.035mm,留剃齿余量0.06 mm (齿厚方向)；
5)倒尖角，采用数控倒角机YH9340，倒角刀片D11PR130R-2和D11PR130L-2，尖角角度90° ±1° (分度圆位置),倒角中心对齿中心偏移0.2mmmax ;
6)剃齿，采用数控剃齿机YA4232CNC，齿向螺旋线倾斜偏差0.033?0.038mm (按齿向方向长度7mm进行评价)，大端公法线长度W3=17.56±0.02mm，齿轮其余剃齿精度按6级精度控制；
7)热处理，热处理包括渗碳淬火、回火和抛丸，其中渗碳中渗层深度为0.4-0.8mm，淬火表面硬度82— 84HRA，芯部硬度30— 45HRC，碳化物I?4级，残余奥氏体I?5级，马氏体I?5级，芯部铁素体I?5级，抛丸为除净表面氧化皮；
8)精车内孔，数孔车床加工内孔尺寸为Φ18+0.018 Omm ；9)压铜套，采用数控声光报警压力机进行铜套压装，把铜套压入倒档齿轮孔内，压力下限为 1.2MPa，上限 4.2MPa ；
10)精车内孔，采用三爪卡盘夹具对工件夹持定位，采用数控车床进行内孔精车，车刀主轴转速900-1500r/min,走刀量小于等于100mm/min,其中键孔直径为(616+0.018 Omm, 齿圈径向跳动Fr=0.03，表面粗糙度Ra0.8 ；
11)采用连续式超声波清洗机清洗，然后检验、包装、入库；
其中在步骤3)中，如图1所示，I为本实施例倒档齿轮，2为本实施例拨叉槽，3为本实施例拨叉槽第一端面，4为本实施例第二端面，5为本实施例倒档齿轮远离拨叉槽的外端面，拨叉槽第一端面3到第二端面4的距离，即拨叉槽宽10+0.10 +0.03mm，槽两端面跳动
0.02mm,倒档齿轮外端面5到拨叉槽第二端面4尺寸31.4±0.05 mm,齿外圆尺寸(663.48 0 -0.08mm，齿轮外圆跳动0.01mm，端面跳动0.015mm。
【权利要求】
1.倒档齿轮加工工艺，包括以下步骤: 1)锻造，采用模锻方式加工锻坯； 2)等温正火，等温正火硬度为160?190HB； 3)精车，采用刀具为硬质合金刀片车刀，内孔尺寸Φ17.9+0.018 0mm，拨叉槽尺寸10+0.10 +0.03mm ； 4)滚齿，采用数控滚齿机，粉末冶金滚刀，齿向螺旋线倾斜0.025?0.035mm，沿齿厚方向留剃齿余量0.06 mm; 5)剃齿，采用数控剃齿机，按齿向方向长度7mm，齿向螺旋线倾斜偏差0.033?0.038mm，大端公法线长度 W3=17.56 ± 0.02mm ； 6)热处理，热处理包括渗碳淬火、回火和抛丸，其中渗碳中渗层深度为0.4?0.8mm，淬火表面硬度82— 84HRA，芯部硬度30— 45HRC，抛丸为除净表面氧化皮； 7)精车内孔，数控车床加工内孔尺寸为Φ18+0.018 Omm ； 8)压铜套，采用数控声光报警压力机进行铜套压装，把铜套压入倒档齿轮孔内，压力下限为 1.2MPa，上限 4.2MPa ； 9)精车内孔，采用三爪卡盘夹具对工件夹持定位，采用数控车床进行内孔精车； 10)采用连续式超声波清洗机清洗，然后检验、包装、入库； 其特征在于，在步骤3)中拨叉槽宽10+0.10 +0.03mm，槽两端面跳动0.02mm，端面到拨叉槽尺寸31.4±0.05mm，齿外圆尺寸Φ 63.48 O -0.08mm，齿轮外圆跳动0.01mm，端面跳动 0.015mm。
2.根据权利要求1所述的倒档齿轮加工工艺，其特征在于，在步骤2)中，同一个零件硬度变化差不超过10HB，同一批零件硬度变化差不超过15HB ;金相组织为珠光体与铁素体。
【文档编号】B23P15/14GK103495845SQ201310471951
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年10月11日 优先权日:2013年10月11日
【发明者】杨倩 申请人:重庆渝青机械配件制造有限公司