[發明專利]基于閉式溫鍛的整體式結合齒齒輪的實現方法

有效

• 申請號: 201710082880.5
• 申請日: 2017-02-16
• 公開（公告）號: CN106825345B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 周煊;張海英;吳先洋;陳海韜;劉暢
• 申請（專利權）人: 上海汽車變速器有限公司
• 主分類號: B21J5/02
• 分類號: B21J5/02;B21J3/00;B21J9/20;B21J1/02;B21J1/06;B21K1/30
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

一種材料成型技術領域的基于閉式溫鍛的整體式結合齒齒輪的實現方法，通過對預熱后的棒料表面噴涂潤滑劑后，將棒料加熱至鍛造溫度后經整形、制坯、預鍛、終鍛和沖孔組成的閉式溫鍛處理，制成整體式結合齒齒輪。本發明能夠在較低溫度和較高材料利用率的條件下生產出尺寸精度和性能要求均合格的整體式結合齒齒輪鍛件。

技術領域

本發明涉及的是一種材料成型領域的技術，具體是一種基于閉式溫鍛的整體式結合齒齒輪的實現方法。

背景技術

齒輪作為汽車變速器中的重要組成零件之一，其作用主要是傳遞大扭矩和交變載荷，從而實現汽車換擋、變速的目的。整體式結合齒是將結合齒齒輪與斜/直齒傳動齒輪合二為一的一種傳動齒輪。該結構能夠減小傳動軸長度，具有結構緊湊、靈活可靠的優點，因此，被廣泛用于汽車變速器傳動機構當中。

整體式結合齒齒輪結構復雜，尺寸精度要求高，產品服役環境惡劣，因此，對于其加工制造方法要求嚴格。目前對于整體式結合齒齒輪的主要制造方法有兩種。一種是將結合齒齒輪和斜/直齒傳動齒輪分開，采用傳統機加工或鍛造方法分別生產，然后再將兩者焊接成為一體。這種方法生產的產品雖然能滿足客戶要求，但是焊接性能、產品強度以及穩定性無法保證，影響產品質量。另一種方法是采用開式熱鍛工藝鍛造出整體式結合齒齒輪毛坯，然后再經過冷鍛整形和機加工獲得最終產品。該方法主要缺點是開式熱鍛工藝對鍛造溫度要求高，達到1100℃以上，加熱時間長，產品脫碳嚴重，從而造成鍛件性能不足。另外，由于鍛件具有飛邊，導致材料利用率低，生產投入成本大。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提出了一種基于閉式溫鍛的整體式結合齒齒輪的實現方法，能夠在較低溫度和較高材料利用率的條件下生產出尺寸精度和性能要求均合格的整體式結合齒齒輪鍛件。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明通過對預熱后的棒料表面噴涂潤滑劑進行預潤滑后，將棒料加熱至鍛造溫度后經整形、制坯、預鍛、終鍛和沖孔組成的閉式溫鍛處理，制成整體式結合齒齒輪。

所述的棒料根據理論計算長度采用圓盤鋸進行切割下料，所述的棒料名義重量與終鍛件的重量相同。

所述的棒料，優選在預熱前經過拋丸處理，該拋丸處理是指使用滾筒式拋丸機去除棒料表面氧化皮和附著物。

所述的預熱是指用中頻加熱設備將棒料加熱至120-200℃。

所述的潤滑劑優選采用溶液濃度為3-5wt.％的石墨潤滑劑。

所述的鍛造溫度為870-970℃。

所述的閉式溫鍛處理使用曲柄壓力機對加熱后的棒料進行整形和制坯處理，得到材料分布合理的坯料；然后經預鍛處理得到預鍛件，再經終鍛處理得到帶結合齒的終鍛件，最后沖孔得到整體式結合齒齒輪鍛件。

技術效果

與現有技術相比，本發明采用的閉式溫鍛成形工藝一方面可以在較低成形載荷條件下直接生產出尺寸精度合格的汽車整體式結合齒齒輪鍛件，對生產設備要求低，產品強度優異；另一方面棒料加熱溫度要求為870-970℃，低于目前開式熱鍛工藝所需的1100℃，能源消耗少，結合齒全脫碳層小于0.1mm，低于開式熱鍛工藝0.5mm的全脫碳層，溫鍛零件沒有氧化皮，鍛件表面質量高，性能優異，終鍛件無飛邊，無需切邊工藝，保證法蘭部分的材料流線完整，下料工藝中棒料的名義重量與終鍛件重量相同，材料利用率高達92％，高于開式熱鍛工藝82％的材料利用率，生產成本低。

附圖說明

圖1為汽車變速器四擋從動齒輪鍛件整體結構示意圖；

圖2為汽車變速器四擋從動齒輪鍛件平面結構示意圖；

圖中：(a)為剖面結構圖，(b)為俯視圖；