本发明涉及一种基于透明塑料的变速箱壳体制作工艺。
背景技术：
随着中国汽车工业的发展，现在国内汽车业进入了汽车自主研发的高发展期。其中汽车的核心部件变速箱也是一个重要的领域。除了传统的手动变速箱还有目前热捧的自动变速箱，自动变速箱种类比较多目前常见的有四种型式：分别是液力自动变速器(AT)、机械无级自动变速器(CVT)、电控机械自动变速器(AMT)、双离合器自动变速器(Dual Clutch Transmission--DCT)。在自动变速箱领域里技术提升空间还很大，像中国汽车保有量很大的国家，对变速箱的进口依赖严重。有很多国内汽车制造厂家都想在这个新兴领域有一席之地。近年来投入也很多。但是自动变速箱在研发过程中比较重要的几个环节是：1、利用油压换档，2、油路的润滑，3、有些变速箱用到了液力传动。面对这些传动的设计很多研发单位希望变速箱壳体是透明的，能够看到里面的运转工作情况，方便判断设计是否合理，是否满足设计需要，同时也方便做测试和实验。根据这样需求，有些研发单位尝试过德国进口用3D打印方法获得透明熟料壳体，但是它的透明度并不理想。进口的成本很高。面对在研发阶段需要不要改进的技术的过程中，如果每次设计改进都需要从新打印成本可想而知。
根据客户种的需求，在国内能够生产出这种在成本和技术能满足要求的壳体。我们公司经过对多种透明塑料的实验，专门研发生产一种材料是PC板材，利用机械切屑加工工艺获得的壳体。就是用透明PC材料来做的变速箱壳体。PC材料有很好的韧性，和强度，能够耐100-130度的高温。关键是PC的透明度也比较好。但是这种材料本身变形很大，保证加工精度对机械切屑加工是很大的挑战。
技术实现要素：
本发明的目的就是为了解决背景技术中的问题，提供一种基于透明塑料的变速箱壳体制作工艺。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于透明塑料的变速箱壳体制作工艺，包括如下步骤：
1)首先获得客户提供的上壳体、下壳体三维造型数据、实验要求，将上壳体、下壳体材质转换成PC塑料，由计算机计算并根据PC塑料性能及加工特性对上壳体、下壳体三维造型数据进行修改后分割，将上壳体、下壳体分割成若干组件；
2)根据组件的尺寸要求，相应的选取PC塑料板材规格，然后把PC塑料板材放入烘箱进行烘烤热处理，从而消除内应力；热处理后的各个规格的PC塑料板材逐一加工出各个组件；
3)对步骤2)加工完成后的各个组件进行装配并依次通过胶水粘接，粘接后分别形成上壳体、下壳体；
4)粘接完成后需要对粘接部位进行打磨处理，以便粘接部位光滑过度；
5)熏蒸工艺：对上壳体、下壳体进行熏蒸透明处理工艺，从而整体提升上壳体、下壳体的透明效果；
6)将上壳体、下壳体进行装配，并同时在上壳体、下壳体的装配空间内安装装配原变速箱内部所需的零部件，全部安装装配完成后即获得用于实验且基于透明塑料制成的实验用变速箱壳体结构。
对于本发明的一种优化，所述步骤2)中各个组件的加工工艺分别包括：开粗时效→精加工工艺；
1)开粗时效：把分割出来的组件由编程人员进行加工中心的编程，程序第一步是进行粗加工，从而将PC塑料板材切出一个有余量的工件轮廓；然后将粗加工后的工件取下并放置在室温条件下，进行自然时效，时效完成后再次上加工中心继续加工；
2)精加工工艺：对完成时效的工件进行精加工，加工中心采用精高精度的热缩刀柄，其跳动精雕在0.005以内，将粗加工后的工件装夹与加工中心内，然加工中心按照程序进行精加工工序，加工完成后即获得符合尺寸要求的组件。
对于本发明的一种优化，加工完成后的各个组件通过胶水粘接后，通过压机压制，压制15分钟-20分钟后，胶水干透，以此叠加粘接各个组件。
对于本发明的一种优化，熏蒸透明处理工艺包括如下步骤：将二氯甲烷倒入锅中，并将锅加热到50℃-60℃，锅内二氯甲烷开始蒸发，然后把上壳体或下壳体放置在蒸发的二氯甲烷蒸气中，在上壳体或下壳体表面会发生轻微的腐蚀，等所以表面都均匀腐蚀后，将工件取出晾干大约1-2个小时及完成熏蒸透明处理工艺。
对于本发明的一种优化，所述胶水采用二氯已烷和丁酮按2：1的配置比例混合而成。
本发明与背景技术相比，具有透明度高、耐高温、精度高、强度高，满足客户的实际测试使用要求；耐用时间比较长；为客户提供一种高透明变速箱壳体，其在制作成本及购买价格上低于市面上其他方式获得的透明变速箱壳体，其透明效果也高于市面上其他方式获得的透明变速箱壳体；同时可以根据客户需要及时和客户沟通调整我们的方案和技术，甚至可以在原有壳体基础上局部修改，用粘接方法修改壳体结构，这样大大缩短加工时间和成本，也缩短客户的研发时间，这是目前3D打印技术或金属加工都无法做到的。
具体实施方式
实施例1：一种基于透明塑料的变速箱壳体制作工艺，其特征是包括如下步骤：
1)首先获得客户提供的上壳体、下壳体三维造型数据、实验要求，将上壳体、下壳体材质转换成PC塑料，由计算机计算并根据PC塑料性能及加工特性对上壳体、下壳体三维造型数据进行修改后分割，将上壳体、下壳体分割成若干组件；
2)根据组件的尺寸要求，相应的选取PC塑料板材规格，然后把PC塑料板材放入烘箱进行烘烤热处理，从而消除内应力；热处理后的各个规格的PC塑料板材逐一加工出各个组件；
3)对步骤2)加工完成后的各个组件进行装配并依次通过胶水粘接，粘接后分别形成上壳体、下壳体；
4)粘接完成后需要对粘接部位进行打磨处理，以便粘接部位光滑过度；
5)熏蒸工艺：对上壳体、下壳体进行熏蒸透明处理工艺，从而整体提升上壳体、下壳体的透明效果；
6)将上壳体、下壳体进行装配，并同时在上壳体、下壳体的装配空间内安装装配原变速箱内部所需的零部件，全部安装装配完成后即获得用于实验且基于透明塑料制成的实验用变速箱壳体结构。
由于PC的热变形温度点在137-142度，所以在实际使用不能超过100度。在PC材料的加工工艺方面增对PC料特性，主要是PC材料韧性好，它的变形量比较大，在经过加工时会随着内应力的改变发生很大的变形。所以在步骤2)中我们首先把材料进入烘箱烘烤，进行热处理，这样的目的是调质处理来调整材料的内应力，从而方便后续加工。
步骤2)中各个组件的加工工艺分别包括：开粗时效→精加工工艺；
1)开粗时效：把分割出来的组件由编程人员进行加工中心的编程，程序第一步是进行粗加工，从而将PC塑料板材切出一个有余量的工件轮廓；然后将粗加工后的工件取下并放置在室温条件下，进行自然时效，时效完成后再次上加工中心继续加工；
2)精加工工艺：对完成时效的工件进行精加工，加工中心采用精高精度的热缩刀柄，其跳动精雕在0.005以内，将粗加工后的工件装夹与加工中心内，然加工中心按照程序进行精加工工序，加工完成后即获得符合尺寸要求的组件。
加工完成后的各个组件通过胶水粘接后，通过压机压制，压制15分钟-20分钟后，胶水干透，以此叠加粘接各个组件。
熏蒸透明处理工艺包括如下步骤：将二氯甲烷倒入锅中，并将锅加热到50℃-60℃，锅内二氯甲烷开始蒸发，然后把上壳体或下壳体放置在蒸发的二氯甲烷蒸气中，在上壳体或下壳体表面会发生轻微的腐蚀，等所以表面都均匀腐蚀后，将工件取出晾干大约1-2个小时及完成熏蒸透明处理工艺。对已经粘接好的工件进行首先也要进行打磨处理，使工件表面的粗糙度下降，要打磨到800号水沙纸打磨后效果。然后对工件进行清洗，要用正已烷这种化学药水清洗去掉工件表面的油脂。熏蒸所以用药水叫二氯甲烷的化学药水，这种化学药水对PC材料有融化腐蚀效果。用一个大型锅把药水倒入锅中，加热到50-60度，药水开始蒸发，把工件放置在蒸发气体中，在工件表面会发生轻微的腐蚀，达到改变表面粗糙度效果。等所以表面都均匀腐蚀后，将工件取出晾干大约1-2个小时。这样工件就变透明了。
所述胶水采用二氯已烷和丁酮按2：1的配置比例混合而成。胶水也是一种自己配对的胶水，胶水的原理是对材料融化然后达到粘接效果。这种粘接的强度比较高。能够融化PC材料的胶水是比较多的。但是既要保证粘接强度又要不影响透明度这个是有点困难的。例如用前面熏蒸用药水也可以粘接，但是这样药水挥发快，在涂刷后的表面留下白色的痕迹。而且大多少胶水粘接后在粘接表产生气泡影响透明效果。所以我们粘接药水采用是经过自己多少实验后改进的自配药水，用二氯已烷和丁酮按2：1配成的。这种药水本生是透明的，配比后在不影响粘接强度情况下，无发白现象，气泡也相对减少。
需要理解到的是：本实施例虽然对本发明作了比较详细的说明，但是这些说明，只是对本发明的简单说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神内的发明创造，均落入本发明的保护范围。