[发明专利]重载汽车变速箱内齿圈冷挤压加工方法

说明书

本发明涉及一种重载汽车变速箱内齿圈冷挤压加工方法。该加工方法的工艺流程为：大直径厚壁管件下料——退火——精车——高分子润滑——反挤齿形——高温回火——粗车——精车——精插滚齿形——渗碳——压淬，与现有技术相比，本发明具有以下优点：采用钢厂定制的大直径厚壁管件相比棒料热锻碾环工艺流程短，钢厂批量生产综合成本更具优势；大直径、大模数(m＝3.5‑4.5)重载变速箱内齿圈产品齿形反挤一次成形降低齿形加工成本；齿形冷挤后采用高温回火工艺降低冷挤工艺带来的加工硬化，为后续精插滚工艺顺利实施调整材料到合适加工硬度。

技术领域

本发明涉及一种汽车零部件制造领域，尤其是涉及一种重载汽车变速箱内齿圈冷挤压加工方法。

背景技术

内齿圈是汽车变速箱副箱中起传动作用的重要部件，由于内齿圈渗碳淬火后无法磨齿，故热处理前其齿形制造精度要求达到6级，此外由于其模数大、齿数多、直径大的结构特点，大批量生产中为保证生产效率一般采用拉削工艺或插滚齿工艺加工齿形。传统的插齿加工工艺虽然成本低，但由于生产效率低一般只在小批量试制时采用。采用拉削工艺的拉刀一般长度很长，价格昂贵，一旦操作不慎造成拉刀断齿则损失很大。采用插滚齿工艺需要购买高端的插滚齿机床，设备投资高昂。传统插齿工艺加工齿形工艺成本低，但生产效率低大批量生产中一般不采用；采用拉削工艺加工齿圈齿形，拉刀成本高，异常损坏代价大；采用插滚齿工艺加工齿圈齿形设备投资大，综合成本高；现行生产工艺齿圈环坯的制备工艺流程长，成本较高。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种重载汽车变速箱内齿圈冷挤压加工方法，该加工方法主要针对专用齿轮钢材料的大直径环坯制备、内齿冷挤压及相关热处理工艺，相比热锻、碾环和插滚齿等工艺，可以降低材料成本及齿形加工成本。

本发明采用的技术方案是：一种重载汽车变速箱内齿圈冷挤压加工方法，其特征在于：包括以下步骤：

a、下料：将管件锯切至规定尺寸的管坯；

b、退火：将批量的管坯置于井式炉内，在保护气氛下完成管坯的退火处理；

c、精车、高分子润滑：退火后的管坯经喷丸处理去除氧化皮，对管坯进行车削加工后浸润高分子润滑剂处理，风干后以备挤压；

d、冷挤成型：在压力机上完成齿形的冷挤成型；

e、高温回火：冷挤成型后的内齿圈采用高温回火工艺去除冷挤内应力；

f、粗车、精车：粗车冷挤件两端面去除挤压不平整端面及未挤通下端面，以挤压内齿节圆定位精车外圆作为后续加工基准，夹外圆精车端面及内孔达图纸要求，完成热前件加工；

g、精插滚齿形：在插滚机床上夹外圆，利用专用对齿机构分度找正齿形，精插滚齿面；

h、渗碳、压淬：经渗碳、压淬处理，零件表面硬度、心部硬度、渗层深度达到渗碳零件技术要求。

作为优选，步骤a中，管件为从钢厂定制专用齿轮钢材料的大直径厚壁管件，管件采用高速带锯锯切至规定尺寸的管坯。

作为优选，步骤b中，通过预抽真空、通入氮气同时滴加甲醇除氧，形成保护气氛。

作为优选，步骤b中，退火处理过程中，790℃保温8～10h，降至690℃保温8～10h，再升温至790℃保温8～10h，降至690℃保温8～10h，关闭井式炉供电使炉温缓降，炉温降至500℃时取出锻坯空冷。

作为优选，步骤b中，退火处理后的坯料硬度≤130HB，金相组织为铁素体和珠光体组织，晶粒度9～10级。