汽車dct自動變速器外輸入軸ⅱ精鍛坯制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬部件加工領域，涉及一種汽車DCT自動變速器輸入軸II精鍛坯制備方法。
【背景技術】
[0002]DCT是英文Dual Clutch Transmiss1n的簡寫，中文直譯為“雙離合變速器”，DCT自動變速器輸入軸是雙離合器變速器中非常關鍵的零件。DCT自動變速器在效率和成本上比傳統(tǒng)的自動變速器要有優(yōu)勢，DCT自動變速器上有兩根輸入軸，一根內輸入軸I，一根外輸入軸II，兩根空心軸套在一起，傳遞發(fā)動機動力。兩根輸入軸，分別對應于離合器“ I ”和“2”。外輸入軸II上有二、四、六檔嚙合齒輪，起到傳遞動力作用。
[0003]近幾年國內汽車廠開始逐步設計制作DCT自動變速器，但作為核心零件的輸入軸II采用的加工工藝落后，而且存在較大的質量風險，如強度不足、存在斷裂等；現(xiàn)行具體工藝如下:首先采用普通的模鍛成形輸入軸II的外形，再采用鉆孔的方式加工出關鍵中孔，該工藝不僅浪費很多的材料，同時加工效率也不高。其次，有一些高端的車型，采用徑向鍛造的工藝。該工藝設備投入成本極高；只適用于中孔全通的軸類件；徑向鍛造耗時長，生產效率低，外圓加工余量大等不足，為批量生產帶來極大的不方便。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明針對采用現(xiàn)有加工技術生產的管狀軸類強度不足，存在斷裂的風險及加工中的材料利用率低下的情況，提供一種適合于產業(yè)化制造汽車DCT自動變速器外輸入軸II(空心軸類)的制造辦法。
[0005]本發(fā)明采用熱反擠壓內孔+冷變薄引伸工藝，采用該工藝由于沒有切斷內孔金屬流線，提高管壁機械強度25%，而且提高材料利用率。為后續(xù)的車加工節(jié)約時間，提升生產效率，增強了外輸入軸的使用壽命。
【發(fā)明內容】
如下:
1、汽車DCT自動變速器外輸入軸II精鍛坯制備方法，其特征在于包括如下步驟:
(1)選擇合適的料段，根據(jù)工藝要求鋸成料段；經無心磨磨削表面，再噴涂潤滑劑，烘干潤滑劑；
(2)在液壓機上按照工藝要求，在磨具內，對料段進行冷收徑處理，使其一段的直徑縮?。?br> (3)將冷收徑坯料在保護氣氛中加熱至1000°C?1080°C;在壓力機上制坯鐓頭，得到熱制還件；在熱制還件上預鍛出深5-8mm的凹形導向槽
(4)在前述熱預鍛處理后的坯件，立即進行熱擠壓，擠壓出孔徑比<4.5的深孔，該深孔的底厚多D/2 ；
(5)對鍛坯進行等溫退火處理，然后噴丸，再對表面進行磷化皂化處理；等溫退火處理溫度范圍為830 °C?845 0C，時間為90— 150分鐘，然后用強風快速冷卻到620 °C ± 15 °C，在620 0C ±15°C處理150— 200分鐘，再冷至室溫； (6)在壓力機上，進行冷擠機，對熱處理后的坯件上盤面和內孔施壓作用力，產生拉伸變形，制得終鍛坯；
(7)按照工藝要求，進行機加工，達到工藝要求的輸入軸II精鍛坯件；
(8)按照工藝要求，對輸入軸II精鍛坯件進行去應力熱處理。
[0006]進一步的特征是:所述的在壓力機上進行冷擠機，是在500噸冷擠機上，壓力為9— 12Mpa，保壓時間2.0—3.0秒/件，頻次12秒。
[0007]本發(fā)明汽車DCT自動變速器外輸入軸II制備方法，相對于現(xiàn)有技術，其有益效果如下:
1、輸入軸II (空心軸)采用內孔擠壓成形，保留金屬流線機械強度提高25%，能夠有效預防輸入軸II上斜齒輪受力引起管壁破裂。
[0008]2、材料利用率提高22%，中孔的材料不用鉆銷浪費掉。
[0009]3、加工效率大幅提升，鉆孔工序省掉，節(jié)省物流時間。
[0010]4、能夠成形輸入軸II產量化，制造產品質量穩(wěn)定，批量生產效率提升，滿足DCT自動變速器國產化的需要。
[0011]5、本發(fā)明制得的產品精度高，氧化少，金屬內在組織好，晶粒更細化，避免粗晶、混晶等不良組織；內部組織致密，機械強度比傳統(tǒng)機加件提高25%。
[0012]【附圖說明】:
圖1是本發(fā)明DCT外輸入軸II精車坯件結構示意圖；
圖2是精鍛加工工藝各個工步坯件結構示意圖；
圖2-1是冷收徑結構示意圖；圖2-2是熱制坯結構示意圖；圖2-3是熱預鍛結構示意圖；圖2-4是熱成型結構示意圖；圖2-5是冷終鍛成型結構示意圖。
[0013]
【具體實施方式】
[0014]下面結合實施例對本發(fā)明的【具體實施方式】做進一步的描述，并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。
[0015]實施例1
本發(fā)明汽車DCT自動變速器外輸入軸II精鍛坯制備方法，其特征在于包括如下步驟:
(1)根據(jù)工藝要求選擇合適的原料(棒料段)，鋸成料段，長度(體積)滿足工藝需要；如以20CrMnTiH為原材料高速圓盤鋸成料段；經無心磨磨削表面，再噴涂潤滑劑，烘干潤滑劑；
(2)在液壓機上按照工藝要求，在磨具內，對料段進行冷收徑處理，使其一段的直徑縮?。蝗缭?00噸液壓機上，在10—15Mpa，保壓時間1.5—2.0秒/件，頻次9秒/件的條件下，通過冷收徑使其一端的一段長度的坯件直徑縮小，得到要求尺寸的坯件(收徑坯見圖2-1)。
[0016](3)將冷收徑坯料在保護氣氛中加熱至1000°C?1080°C，如在常用的中頻感應加熱爐中加熱至1000°c?1080°C，在壓力機上制坯鐓頭，如在常用的630T多工位壓力機上制坯鐓頭，得到熱制坯件(見圖2-2)，再預鍛出深5-8mm的凹形導向槽(見圖2_3)。常用的加熱溫度為 1010°C、1020 °C、1030 °C、1040 °C、1050 °C、1060 °C、1070 °C、1080 °C 等，都能滿足本發(fā)明的需要。凹形導向槽的尺寸為5 mm、6 mm、7 mm、8mm等，都能滿足本發(fā)明的需要。
[0017](4)在前述熱預鍛處理后的坯件，立即進行熱擠壓，擠壓出孔徑比彡4.5的深孔，該深孔的底厚多D/2，即該深孔的孔底直徑大于或等于坯件直徑的一半；如將熱預鍛處理后的坯件在400T單點壓力機上熱擠壓，擠壓出孔徑比<4.5的深孔，底厚彡D/2(見圖2-4)。該步驟的熱擠壓，是利用前步驟加熱的余熱，使坯件在不低于850°C溫度下，進行熱擠壓，獲得符合工藝要求的該深孔。熱擠壓時，以前一步驟獲得的凹形導向槽為導向基準，沿凹形導向槽軸向進行擠壓。
[0018](5)對鍛坯進行等溫退火處理，然后強力噴丸，再對表面進行磷化皂化處理；等溫退火處理溫度范圍為830°C?845°C，時間為90—150分鐘，然后用強風快速冷卻到6200C ±15°C，在620°C ± 15°C處理150— 200分鐘，再冷至室溫。常用的等溫退火處理溫度范圍為 830°C、832°C、834 V、836 V、838 V、840 V、842 V、844 V、845 V 等；等溫退火處理時間為90分鐘、95分鐘、100分鐘、105分鐘、110分鐘、115分鐘、120分鐘、125分鐘、130分鐘、135分鐘、140分鐘、145分鐘、150分鐘，都能滿足本發(fā)明的需要。在620°C ±15°C溫度范圍內，處理的時間為150分鐘、160分鐘、170分鐘、180分鐘、190分鐘、200分鐘等，都能滿足本發(fā)明的需要。對鍛坯進行的噴丸、磷化皂化處理，都是現(xiàn)有技術，在此不做進一步描述。
[0019](6)在壓力機上，進行冷擠機，對熱處理后的坯件上盤面和內孔施壓作用力，產生拉伸變形，制得終鍛坯；如在500噸快速冷擠機，在9一 12Mpa，保壓時間2.0—3.0秒/件，頻次12秒/件的條件下通過對預鍛坯上盤面和內孔施壓作用力，產生拉伸變形，制得終鍛坯；(終鍛坯見圖2-5)。
[0020](7)按照工藝要求，進行機加工，達到工藝要求的輸入軸II精鍛坯件；該狀態(tài)的輸入軸II精鍛坯件，即為滾齒前狀態(tài)。
[0021](8)按照工藝要求，采用去應力回火處理，對輸入軸II精鍛坯件進行去應力熱處理。
[0022]
本發(fā)明獲得的外輸入軸II精鍛坯件，按照工藝要求經過機加工和滾齒后，得到最終的外輸入軸II，其典型結構如圖1所示。
[0023]最后需要說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制技術方案，盡管申請人參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，那些對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和范圍，均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.汽車DCT自動變速器外輸入軸II精鍛坯制備方法，其特征在于包括如下步驟: (1)根據(jù)工藝要求選擇原料，鋸成料段；經無心磨磨削表面，再噴涂潤滑劑，烘干潤滑劑； (2)在液壓機上按照工藝要求，在磨具內，對料段進行冷收徑處理，使其一段的直徑縮小； (3)將冷收徑坯料在保護氣氛中加熱至1000°C?1080°C;在壓力機上制坯鐓頭，得到熱制還件；在熱制還件上預鍛出深5-8mm的凹形導向槽； (4)在前述熱預鍛處理后的坯件，立即進行熱擠壓，擠壓出孔徑比<4.5的深孔，該深孔的底厚多D/2 ； (5)對鍛坯進行等溫退火處理，然后噴丸，再對表面進行磷化皂化處理；等溫退火處理溫度范圍為830 °C?845 0C，時間為90— 150分鐘，然后用強風快速冷卻到620 °C ± 15 °C，在620 0C ±15°C處理150— 200分鐘，再冷至室溫； (6)在壓力機上，進行冷擠機，對熱處理后的坯件上盤面和內孔施壓作用力，產生拉伸變形，制得終鍛坯； (7)按照工藝要求，進行機加工，達到工藝要求的輸入軸II精鍛坯件； (8)按照工藝要求，對輸入軸II精鍛坯件進行去應力熱處理。2.根據(jù)權利要求1所述的汽車DCT自動變速器外輸入軸II精鍛坯制備方法，其特征在于:所述的在壓力機上進行冷擠機，是在500噸冷擠機上，壓力為9一 12Mpa，保壓時間2.0—.3.0秒/件，頻次12秒/件。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種汽車DCT自動變速器輸入軸Ⅱ精鍛坯制備方法，料段經磨削表面、噴涂潤滑劑并烘干，在磨具內進行冷收徑處理，在保護氣氛中加熱至1000℃～1080℃；在壓力機上制坯鐓頭，得到熱制坯件；預鍛出深5-8mm的凹形導向槽；再進行熱擠壓，擠壓出孔徑比≤4.5的深孔，該深孔的底厚≥D/2；再等溫退火處理，然后噴丸，再對表面進行磷化皂化處理；再進行冷擠機，制得終鍛坯；再進行機加工并去應力熱處理。本發(fā)明的方法采用內孔擠壓成形，保留金屬流線機械強度提高25%，能夠有效預防其上斜齒輪受力引起管壁破裂；材料利用率提高22%，加工效率大幅提升；制造產品質量穩(wěn)定，批量生產效率提升，滿足DCT自動變速器國產化的需要。
【IPC分類】B23P15/14
【公開號】CN105057998
【申請?zhí)枴緾N201510525580
【發(fā)明人】蘇濤, 高鳳強, 敬勇, 胡鵬晨
【申請人】重慶創(chuàng)精溫鍛成型有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年8月25日