[发明专利]变速箱驻车齿轮制造方法

说明书

一种变速箱驻车齿轮制造方法，包括：下料‑喷丸‑加热‑温锻‑调质‑喷丸‑冷整形‑精车端面‑拉内花键‑感应表面淬火‑探伤，其中的温锻加工过程进一步包括：镦粗‑预成型‑终成型‑冲孔切边。本发明温锻后驻车齿的齿面无需后续机加工，驻车齿齿面锻造流线不被切断，使后续产品保持较高的机械强度。产品芯部调质处理，调质索氏体组织可以保持高强度和高韧性。调质后冷整形，矫正调质热变形。驻车齿表面高频淬火，保持较低热变形及高表面硬度。本发明设计合理，结合了净成型锻造和调质、表面淬火的工艺优点，提高了材料利用率，降低了机加工制造成本，并且产品的表面氧化和热变形得以有效控制，产品精度及质量满足使用要求。

技术领域

本发明涉及的是一种齿轮精密加工领域的技术，具体是一种精密塑性成型及热处理高精度耦合制造变速箱驻车齿轮的方法。

背景技术

驻车齿在变速箱中是非常重要的安全件，其精度要求及零件质量要求较高；现在行业内使用中碳钢制造驻车齿的加工方法一般为拉削成型，其金属流线被破坏，因此可能影响后续的零件抗冲击性能及弯曲强度，并且拉床和拉刀设备的投入成本较高。

经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN 103157759 A公开了一种圆柱齿轮温冷复合精锻成型工艺，该工艺采用温锻加正火加冷精整的方式成型，但是这种工艺仅适用于低碳钢，正火态的锻件硬度低，后续必须另做表面硬化淬火热处理才能满足零件的使用要求。但表面硬化淬火热处理的弊端是淬火热变形较大，驻车齿的齿形精度会降低，并且淬火过程的长时间加热会造成零件表面氧化，影响零件质量。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种变速箱驻车齿轮制造方法，采用中碳钢的温锻+调质+冷整形+感应淬火实现变速箱驻车齿轮制造，温锻后驻车齿的齿面无需后续机加工，驻车齿齿面锻造流线不被切断，使后续产品保持较高的机械强度。产品芯部调质处理，调质索氏体组织可以保持高强度和高韧性。调质后冷整形，矫正调质热变形。驻车齿表面高频淬火，保持较低热变形及高表面硬度。本发明设计合理，结合了净成型锻造和调质、表面淬火的工艺优点，提高了材料利用率，降低了机加工制造成本，并且产品的表面氧化和热变形得以有效控制，产品精度及质量满足使用要求。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：下料-喷丸-加热-温锻-调质-喷丸-冷整形-精车端面-拉内花键-感应表面淬火-探伤，其中的温锻加工过程进一步包括：镦粗-预成型-终成型-冲孔切边。

所述的原材料采用中碳合金结构钢棒，优选碳含量为0.45％-0.60％，锰含量为

1.20％-1.70％；进一步优选经磨光处理，表面无氧化。

所述的下料的后钢棒，其高径比为1.8-2.2，表面经喷丸处理以去除表面氧化杂质及缺陷。

所述的加热，包括预热、喷涂石墨和加热；优选于钢棒表面喷涂水基石墨，防止表面脱碳；预热的温度为：200±10℃，加热温度为900±20℃以避免高温加热导致的氧化，从而避免了成品表面硬度降低。

所述的驻车齿毛坯的齿顶圆直径设置为比最终产品的齿顶圆直径DIA1小0.05-0.8mm；毛坯驻车齿齿根圆直径DIA2比最终产品的齿根圆直径小0.05-0.8mm；毛坯跨棒距M值(MEAS OVER TWO BALLS)比最终产品的跨棒距M值小0.1-1.2mm。

所述的温锻工艺中镦粗过程使棒料高度降低，直径增大；预成型工序锻出部分齿形；终成型工序锻出最终所需齿形，并且多余的材料往飞边方面流动，其中：飞边位置设定在上端面处，高于驻车齿有效齿形高度，厚度值为2-4mm，保证飞边切掉后切口痕迹不影响驻车齿产品的齿形精度。最后冲孔切边得到终锻毛坯尺寸。

优选在温锻过程中喷涂水基石墨作为润滑剂。