[发明专利]一种汽车同步器齿圈坯件的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车同步器齿圈坯件的加工方法。

背景技术

汽车同步器齿圈是汽车变速机构中的重要零部件之一，它的加工质量、结构、使用寿命等直接影响到汽车的正常行驶及驾乘人员的人身安全，我国汽车工业起步较晚，其坯件锻造加工技术较为落后，像同步器齿环之类的内空薄壁齿圈坯件，由于采用传统的锻造方法难以达到坯件尺寸要求，实际生产中只能采用钢管为原料，传统的环形零件扩孔辗压技术以棒料为坯料，其模具制造复杂、使用寿命低、设备要求高，特别是受其关键技术指标即最小扩孔比的限制（最小扩孔比必须K>l.5），对于一些内空薄壁的环形坯件，由于其最小扩孔比K<l.5，采用传统的扩孔辗压方法无法加工。这就使得其实际应用受到很大的制约，因此，在我国只有在轴承加工等少数特殊行业内使用。鉴于传统辗压扩孔方法所受到的限制，目前通用的同步器齿圈坯件一般采用钢管为原料进行生产，但是以钢管为坯料主要存在以下不足：(1)现代汽车工业产品型号多，更新换代速度快，对薄壁齿圈需求的规格多。但我国现行管材规格数量有限，这就造成了某些规格的薄壁齿圈因无法选择到合适余量的管材坯料而被迫选择较大规格的管材，因而造成了不必要的材料浪费；（2）钢管原料由于其内部纤维组织较为疏散，以此为坯料加工的零件热处理后变形较大、综合机械性能差、零件的使用寿命较短。以钢管为原材料现在已经基本淘汰，现在大都采用下料、镦粗、冲孔、扩张成形的工艺来锻造齿圈坯件，此工艺虽然解决了以钢管为原材料的诸多弊端，但锻造毛坯精度比较低，所以需要一种新工艺来提高毛坯的精度。

发明内容

本发明提供了一种汽车同步器齿圈坯件的加工方法，该方法可以提高锻件的精度，减少了后续机加工余量，提高了生产效率。

本发明采用了以下技术方案：一种汽车同步器齿圈坯件的加工方法，包括以下步骤：a、下料，依据成品齿圈坯件的尺寸计算其净重量，在该净重量的基础上确定下料重量，确定圆钢直径和下料长度，然用锯床将圆钢剪裁成所需长度的坯料；b、加热，将坯料放入加热炉中加温至1150～1200℃待锻； c、去氧化皮，从加热炉中取出坯料，在1150~1180℃温度下用冲床去除坯料两端的氧化皮；d、镦粗，将坯料在1100～1150℃温度下采用冲床镦粗，首先确定镦粗后坯料的高度，选用相应的镦粗模具，然后在冲床上进行压缩加工；e、冲孔，在1050～1100℃温度下将镦粗后的坯料冲压制成带盲孔的预制毛坯，选取合适的扩孔芯轴直径，确定预制毛坯盲孔的孔径，盲孔底面到预制毛坯底面的厚度以及预制毛坯侧壁的厚度，选用相应的冲孔模具，在冲床上进行冲孔加工；f、落料平端面，在1000～1050℃温度下，保持预制毛坯盲孔的孔径不变，选用相应的落料平整模具将盲孔的底部连皮冲除，形成中心孔，同时用冲床将预制毛坯冲压至与成品齿圈坯件相当的高度，制成上下端面平整的毛坯；g、粗辗扩，在950～1000℃温度下，保持毛坯的高度不变，用辗环机对毛坯进行扩展加工，制成成形件，成形件的内、外径尺寸与成品齿圈坯件的相当；h、精辗扩，在950～1000℃温度下，对粗辗毛坯再次成型，进行精密辗扩，减小加工余量使余量保持在0.5mm；i、整形，选用与成品齿圈坯件规格相适应的整形模，在800～900℃温度下对成形件进行整形处理，制得成品齿圈坯件；j、上述整形工序完成后，将成品齿圈坯件放入正火炉内，加热至920～970℃，进行正火处理，正火工序完成后，将成品齿圈坯件冷却至600℃，在回火炉等温一段时间后，冷至室温，再进行抛丸处理，去除表面氧化皮和毛刺，提高成品坯件的清洁度。

所述下料过程中依据成品齿圈坯件的尺寸计算其净重量，在该净重量的基础上加上火耗2%～5%和冲孔连皮消耗80～250克，确定下料重量，在满足下料长度／圆钢直径<2.5的条件下，确定圆钢直径和下料长度；所述加热过程中加热炉选用低压燃气炉；所述镦粗过程中选用125T冲床镦粗；所述粗辗扩过程中根据材料的热收缩率，选用内槽宽度为52. 5mm的辗压轮进行加工；所述精辗扩过程中选用内槽宽度为60mm的辗压轮进行加工；所述正火过程中成品齿圈坯件在回火炉等温3h后，冷至室温。

本发明具有以下有益效果：本发明提供的这种汽车同步器齿圈坯件的加工方法，该方法以圆钢为坯料可以提高锻件的精度，减少了后续机加工余量，提高了生产效率，同时本发明本发明在原有的圆钢锻造的基础上进行了改进，将原先的扩展成型分为了精辗扩、粗辗扩，这样提高了毛坯的精度，可以控制在0.5mm之内。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式