[发明专利]一种重载汽车变速箱行星轮太阳轮冷挤压工艺

权利要求书

1.一种重载汽车变速箱行星轮太阳轮冷挤压工艺，其特征在于，包括坯料、温锻、冲孔、冷挤工艺流程，具体包括下面的步骤：

步骤一，按照设计要求，锯切原材料棒料至规定的尺寸；

步骤二，利用工频加热设备将锯切好的棒料快速加热至950℃±20℃，然后在锻造设备上完成镦粗、冲挤内孔形成杯状坯料，锻后坯料置于坯料保温桶内以保存锻件余热；

步骤三，将热锻坯置于井式炉内，在加热时，通过预抽真空、通入氮气同时滴加甲醇除氧实现在此保护气氛下完成锻坯的球化退火处理，使坯料硬度降至≤120HB；

步骤四，将经过步骤三球化退火处理后的锻坯经喷丸处理去除氧化皮，在开式压力机上完成冲孔形成环状坯料；

步骤五，对环状坯料的内孔及端面进行车削加工后再进行浸润高分子润滑剂处理，风干后以备挤压；

步骤六，在压力机上完成齿形冷挤成型，挤压过程为连续挤压形式；

步骤七，车削冷挤件内孔及两端面，齿形倒角去毛刺，太阳轮拉削内花键，完成热处理之前零件加工；

步骤八，渗碳淬火处理，强渗阶段控制碳势1％、扩散阶段控制碳势0.8％，淬火后零件表面硬度、心部硬度、渗层深度、晶粒度达到技术要求；

步骤九，齿面经磨削加工达到设计要求。

2.根据权利要求1所述的一种重载汽车变速箱行星轮太阳轮冷挤压工艺，其特征在于，所述步骤三中的锻坯球化退火处理过程如下：首先将锻坯加热至780℃、保温8-10h，再降至680℃、保温8-10h，接着关闭井式炉供电使炉温缓降，当炉温降至400℃时取出锻坯空冷，在经检测坯料硬度≤120HB、金相组织为铁素体+珠光体组织、晶粒度9-10级时满足即冷挤压坯料要求，完成了锻坯球化退火处理。

3.根据权利要求1所述的一种重载汽车变速箱行星轮太阳轮冷挤压工艺，其特征在于，所述步骤五中的浸润高分子润滑剂处理过程如下：首先预热坯料至80℃±5℃，使高分子润滑液保持40℃±2℃并充分搅拌均匀，将坯料在干燥状态下浸泡到充分搅拌均匀的高分子润滑液中，浸泡时上下提动坯料筐以使浸泡均匀，并保持20s-30s后提起风干以备挤压。

4.根据权利要求1所述的一种重载汽车变速箱行星轮太阳轮冷挤压工艺，其特征在于，所述步骤六中的齿形冷挤成型过程如下：冷挤齿形凹模采用凹模模芯加预应力圈结构形式，凹模模芯材质选用韧性高的硬质合金材料，应力圈选用耐高温合金模具钢，径向过盈量0.6％-0.7％；采用热套的方式压配，压配后采用慢走丝线切割齿形，齿形参数考虑挤压变形回弹量及热处理变形量，确保热处理后齿轮公法线长度在公差范围内；挤压定径带长度为5mm-20mm，下端慢走丝1.5°锥度让开以减小挤压时摩擦力，入模角采用电火花加工，手工修挤压圆角，仔细研磨抛光至Ra0.4；冷挤凸模及支撑坯料内孔模芯采用高韧性冷作模具钢材料，内孔模芯表面镀氮化钛涂层以减小挤压摩擦力，模架上下同轴度≤0.02mm，冷挤凸模与限位坯料凹模间隙≤0.1mm，防止挤压过程中产生纵向毛刺；挤压过程为连续挤压形式，挤压件被下一件推出，从压机下工作台孔中掉出。

5.根据权利要求1所述的一种重载汽车变速箱行星轮太阳轮冷挤压工艺，其特征在于：所述步骤七中在热处理之前零件中，精车内孔以冷挤齿形为基准，并采用冷挤齿坯车削定位夹具定位齿形，控制内孔与齿形同轴度≤0.04mm。

6.根据权利要求5所述的一种重载汽车变速箱行星轮太阳轮冷挤压工艺，其特征在于：所述的冷挤齿坯车削定位夹具包括圆环形的保持架(3)，所述的保持架(3)上均匀布置有定位销(5)，所述的定位销(5)的数量与所车削齿坯的齿数相同，所述的定位销(5)中安装有限位轴(4)，所述的限位轴(4)固定在保持架(3)上。

7.根据权利要求6所述的一种重载汽车变速箱行星轮太阳轮冷挤压工艺，其特征在于：所述定位销(5)的内孔与限位轴(4)的间隙为0.5mm，外径公差为±0.005mm。

8.根据权利要求6所述的一种重载汽车变速箱行星轮太阳轮冷挤压工艺，其特征在于：所述的限位轴(4)位置精度要求为±0.1mm。