轿车变速器输入轴毂的生产方法
【技术领域】
[0001]本发明属于锻造成形技术领域，具体涉及一种轿车变速器输入轴毂温冷联合锻造成形方法。
【背景技术】
[0002]轿车变速器输入轴毂是用来作为传动的一个齿轴关键零件，产品虽然小，但质量要求很高，尤其是产品中心内齿齿顶内径尺寸一般设计为0 8-10_，齿根内径尺寸一般设计为0 10-12_，内齿齿宽在22-30_。国家知识产权局公开了一种齿套的冷锻精密成形工艺(CN101332489A)，其方法为:第一步，用园锯机将合金钢管坯落料，毛坯落料与齿套的重量误差±0.5克；第二步，将钢管坯落料在井式炉内退火，850-880°C，保温6_8小时，随炉冷却到350°C以下出炉；第三步，采用磷皂化流水线按常规工艺对退过火的钢管坯落料进行磷化和皂化处理，形成表面润滑层，其中磷化温度为70-80°C，时间为15 -25分钟；皂化温度为60-70°C，时间为5 -15分钟；第四步，采用高强度模具钢制造预成形模具和闭塞锻造模具；第五步，使用400T机械压力机，四导柱通用模架及预成形模具，冷锻成形齿套的圆柱小端及预成形，预成形的体积等于齿套的圆柱大端的体积；第六步，使用400T机械压力机，四导柱通用模架及闭塞锻造模具，将齿套放在凸模上，齿套预成形的侧面与凹模内壁存有体积分流空间，400T机械压力机的冲头装上凸模、冲头下压进入齿套的内锥孔，一次用闭塞分流锻造成形内齿孔，同时齿套预成形直径胀大充满体积分流空间，达到齿套的圆柱大端规定的直径，冲头下压速度为8-10mm/秒，压力为300kg/mm2。其采用合金钢管生产，但无法生产孔径小、深度长且孔壁厚的产品。目前轿车变速器输入轴毂一般采用棒料直接铣削加工，然后采用插齿加工方法成形内齿以及外圆外齿，用这种方法加工轿车变速器盘毂插齿刀具容易损坏，产品成品率低，效力也低，生产周期长，浪费金属材料，成本高。插齿加工由于金属材料金属流线被切断，产品综合机械性能降低，并且是母材直接加工生产，带来产品内部组织疏松，容易造成传动齿损现象，产品质量难以保证。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种采用温冷联合锻造成形技术，锻造成形轿车变速器输入轴毂的方法，轿车变速器输入轴毂具有中心孔内径小、深度长且孔壁厚，中心孔内径为0 8-12_、深度为22-30mm，克服了现有技术中采用机床加工，产品内部组织疏松、综合机械性能差、容易造成传动齿损现象、产品质量难以保证、使用寿命短的缺陷。
[0004]本发明是通过如下技术方案来实现的:
轿车变速器输入轴毂的生产方法，轿车变速器输入轴毂包括壳体和壳体下端整体设置的柄部，柄部的端面中心设有凹孔；壳体的内腔由壳体端面依次下设的圆柱腔体、倒锥形腔体和中心孔腔体构成，中心孔腔体对应的中心孔内径为0 8-12mm、深度为22_30_，中心孔内壁上设有直齿；壳体外壁为三段外圆结构，由壳体端面依次为大外圆壁、中外圆壁和小外圆壁，小外圆壁上设有外齿；其生产方法包括如下工艺步骤: ①温锻塑性成型:将实心圆柱形金属坯料加热至锻造温度，模锻出壳体和壳体下端整体设置的柄部，壳体的内腔由壳体端面依次下设的圆柱腔体、倒锥形腔体和中心孔腔体构成，中心孔腔体对应的中心孔内径为0 8-12mm、深度为22_30mm ;壳体外壁为三段外圆结构，由壳体端面依次为大外圆壁、中外圆壁和小外圆壁；
②球化退火；
③冷挤内齿:冷挤压中心孔腔体对应的中心孔内壁上的直齿；
④机加工:对上述冷挤内齿后的坯料机加工，使壳体外壁的小外圆壁上接近中外圆壁的位置形成环形凹槽，壳体内腔的中心孔腔体的端面上形成圆形凹槽，大外圆壁与中外圆壁交接处形成倒角，柄部的端面中心形成凹孔；
⑤滚压外齿:对上述机加工后的坯料冷滚压外圆壁外齿，使壳体外壁的小外圆壁上形成外齿；
⑥热处理及后续加工:碳氮共渗、喷砂、磨外圆。
[0005]温锻塑性成型包括a、下料，b、抛丸、涂层，C、加热正挤压，使实心圆柱形金属坯料形成两段直径大小不一的圆柱体以及它们之间的过渡段，d、镦粗预成型，对加热正挤压后的坯料进行再分配预成型柄部和上端面凹陷的预成型壳体，e、温锻成型:将镦粗预成型后的坯料加热至820-880 0C，模锻出壳体和壳体下端整体设置的柄部，壳体的内腔由壳体端面依次下设的圆柱腔体、倒锥形腔体和中心孔腔体构成，中心孔腔体对应的中心孔内径为疋8-12mm、深度为22_30mm ;壳体外壁为三段外圆结构，由壳体端面依次为大外圆壁、中外圆壁和小外圆壁。
[0006]本发明与现有技术相比具有如下有益效果:
本发明克服了现有技术中采用机床加工，产品内部组织疏松、综合机械性能差、容易造成传动齿损现象、产品质量难以保证、使用寿命短的缺陷，突破了现有技术中孔径小、深度长且孔壁厚锻造难的技术瓶颈，采用温冷联合锻造成形技术锻造成形轿车变速器输入轴毂，不需要插齿成形内齿和外圆外齿，挤压内孔内齿与滚压外圆外齿相结合，在压力机和滚压机上瞬间完成，生产效力高，节省金属材料，成本低，产品内部组织密度高，并且金属材料流线不被切断，提高了综合机械性能，产品质量稳定，能够满足轿车自动变速器使用要求。
【附图说明】
[0007]图1是本发明实施例产品的剖面结构示意图；
图2是本发明实施例坯料变形工艺流程图。
[0008]图中序号:1、壳体，2、柄部，3、圆柱腔体，4、倒锥形腔体，5、中心孔腔体，6、大外圆壁，7、中外圆壁，8、小外圆壁，9、凹孔，10、环形凹槽，11、倒角，12、圆形凹槽。
【具体实施方式】
[0009]下面通过实施例并结合附图对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
[0010]实施例:参见图1所示，一种轿车变速器输入轴毂包括壳体I和壳体下端整体设置的柄部2，柄部2的端面中心设有凹孔9 ;壳体I的内腔由壳体端面依次下设的圆柱腔体3、倒锥形腔体4和中心孔腔体5构成，中心孔腔体5对应的中心孔内径为C 9.6mm、深度为22mm，中心孔内壁上设有直齿；壳体I外壁为三段外圆结构，由壳体端面依次为大外圆壁6、中外圆壁7和小外圆壁8，小外圆壁8上设有外齿。
[0011]参见图2所示，该轿车变速器输入轴毂的生产方法包括如下工艺步骤:
①温锻塑性成型:a、下料，b、抛丸、涂层，C、加热正挤压，使实心圆柱形金属坯料形成两段直径大小不一的圆柱体以及它们之间的过渡段，d、镦粗预成型，对加热正挤压后的坯料进行再分配预成型柄部和上端面凹陷的预成型壳体，e、温锻成型:将镦粗预成型后的坯料加热至820-880°C，模锻出壳体I和壳体下端整体设置的柄部2，壳体I的内腔由壳体端面依次下设的圆柱腔体3、倒锥形腔体4和中心孔腔体5构成，中心孔腔体5对应的中心孔内径为0 9.6mm、深度为22mm ;壳体I外壁为三段外圆结构，由壳体端面依次为大外圆壁6、中外圆壁7和小外圆壁8 ；
②球化退火及磷化皂化处理；
③冷挤内齿:冷挤压中心孔腔体5对应的中心孔内壁上的直齿；
④机加工:对上述冷挤内齿后的坯料机加工，使壳体I外壁的小外圆壁8上接近中外圆壁7的位置形成环形凹槽10，壳体I内腔的中心孔腔体5的端面上形成圆形凹槽12，大外圆壁6与中外圆壁7交接处形成倒角11，柄部2的端面中心形成凹孔9 ;
⑤滚压外齿:对上述机加工后的坯料冷滚压外圆壁外齿，使壳体I外壁的小外圆壁8上形成外齿；
⑥热处理及后续加工:碳氮共渗、喷砂、磨外圆。
[0012]实施例只是为了便于理解本发明的技术方案，并不构成对本发明保护范围的限制，凡是未脱离本发明技术方案的内容或依据本发明的技术实质对以上方案所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明保护范围之内。
【主权项】
1.轿车变速器输入轴毂的生产方法，轿车变速器输入轴毂包括壳体⑴和壳体下端整体设置的柄部⑵，柄部⑵的端面中心设有凹孔⑶；壳体⑴的内腔由壳体端面依次下设的圆柱腔体⑶、倒锥形腔体⑷和中心孔腔体(5)构成，中心孔腔体(5)对应的中心孔内径为Φ 8-12mm、深度为22-30mm，中心孔内壁上设有直齿；壳体⑴外壁为三段外圆结构，由壳体端面依次为大外圆壁(6)、中外圆壁(7)和小外圆壁(8)，小外圆壁(8)上设有外齿；其生产方法包括如下工艺步骤: ①温锻塑性成型:将实心圆柱形金属坯料加热至锻造温度，模锻出壳体⑴和壳体下端整体设置的柄部⑵，壳体⑴的内腔由壳体端面依次下设的圆柱腔体⑶、倒锥形腔体⑷和中心孔腔体⑶构成，中心孔腔体(5)对应的中心孔内径为0 8-12mm、深度为22_30mm ;壳体⑴外壁为三段外圆结构，由壳体端面依次为大外圆壁(6)、中外圆壁(7)和小外圆壁(8)； ②球化退火； ③冷挤内齿:冷挤压中心孔腔体(5)对应的中心孔内壁上的直齿； ④机加工:对上述冷挤内齿后的坯料机加工，使壳体⑴外壁的小外圆壁⑶上接近中外圆壁(7)的位置形成环形凹槽(10)，壳体⑴内腔的中心孔腔体(5)的端面上形成圆形凹槽(12)，大外圆壁(6)与中外圆壁(7)交接处形成倒角(11)，柄部⑵的端面中心形成凹孔(9); ⑤滚压外齿:对上述机加工后的坯料冷滚压外圆壁外齿，使壳体⑴外壁的小外圆壁⑶上形成外齿； ⑥热处理及后续加工:碳氮共渗、喷砂、磨外圆。2.根据权利要求1所述的轿车变速器输入轴毂的生产方法，其特征在于:温锻塑性成型包括a、下料，b、抛丸、涂层，C、加热正挤压，使实心圆柱形金属坯料形成两段直径大小不一的圆柱体以及它们之间的过渡段，d、镦粗预成型，对加热正挤压后的坯料进行再分配预成型柄部和上端面凹陷的预成型壳体，e、温锻成型:将镦粗预成型后的坯料加热至820-880°C，模锻出壳体⑴和壳体下端整体设置的柄部⑵，壳体⑴的内腔由壳体端面依次下设的圆柱腔体⑶、倒锥形腔体⑷和中心孔腔体(5)构成，中心孔腔体(5)对应的中心孔内径为0 8-12mm、深度为22_30mm ;壳体⑴外壁为三段外圆结构，由壳体端面依次为大外圆壁(6)、中外圆壁(7)和小外圆壁(8)。
【专利摘要】本发明公开了一种轿车变速器输入轴毂的生产方法，包括如下工艺步骤：①温锻塑性成型，②球化退火，③冷挤内齿，④机加工，⑤滚压外齿，⑥热处理及后续加工：碳氮共渗、喷砂、磨外圆。该方法不需要插齿成形内齿和外圆外齿，挤压内孔内齿与滚压外圆外齿相结合，在压力机和滚压机上瞬间完成，生产效力高，节省金属材料，成本低，产品内部组织密度高，并且金属材料流线不被切断，提高了综合机械性能，产品质量稳定，能够满足轿车自动变速器使用要求。
【IPC分类】F16C3/02, B23P15/14
【公开号】CN105179450
【申请号】
【发明人】张太良, 万永福
【申请人】江苏威鹰机械有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月30日