[发明专利]汽车变速器锥毂辗压制坯法

说明书

技术领域

本发明属于汽车变速器技术领域，具体地讲，是一种汽车变速器锥毂的辗压制坯法。

背景技术

我国汽车变速器锥毂坯件至今都是用传统的锻造压制方法将圆钢坯经下料、加热、墩坯、压制、冲连皮等工序制成。由于锥毂坯件具有压制平面面积大，平面部分较薄，而且带有较高较薄的楞环，各部分外形尺寸要求精确，封闭压制时的锻压力很大，必须采用很大吨位的压力机才能压制成型，所以配置使用设备大，设备能耗高。由于锥毂内孔直径较大，所以锻压成型后冲孔去掉的连皮重量大，材料消耗高。

汽车变速器同步滑套辗压制坯法采用的辗扩成型加工方法，仅限于制造类似同步滑套坯件的对称圆环件毛坯，如果将汽车变速器锥毂这种非对称圆环件毛坯采用汽车变速器同步滑套辗压制坯法按双件进行双件对称压制，则在制坯工序制坯时，无法压制出满足在辗环机进行辗压时对锥毂坯件部分的预成型尺寸而简单地在制坯时将坯件压制成一个直筒圆环，由于锥毂坯件成品各部分宽窄比、厚薄比差异很大，用直筒圆环坯料进行辗压时各部分的变形差（变形差=辗扩前对应位置处的外径与内径的差值-辗扩后对应位置处的外径与内径的差值）相差非常大，当内、外径相差很大（即坯件很厚）的部分已经压制达到成品尺寸外形要求时，内外径相差很小（即坯件很薄）的部分根本无法达到满足成品要求的外型尺寸。而且双件辗制时由于无法在制坯时预先对锥毂又厚又窄的部分进行预成型，所以在辗压时坯料金属流动性差、形变阻力大等影响，很难挤压进辗轮型腔内又深又窄的槽内形成满足成品外形尺寸要求的坯件。

发明内容

本发明的目的是通过辗扩成型加工方法制造出汽车变速器锥毂这种非对称圆环件毛坯，最大限度地降低生产能源消耗，降低材料消耗，减少后续机加工量，同时提高坯件的综合机械性能。

为解决以上技术问题，本发明提供的汽车变速器锥毂辗压制坯法，包括以下步骤：

一种汽车变速器锥毂辗压制坯法，包括以下步骤：

a)下料：依据成品锥毂坯件的尺寸计算其净重量，在该净重量的基础上考虑火耗和冲孔连皮消耗，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，将圆钢剪裁成所需长度的坯料；

b)加热：将剪好的坯料送入加热炉中加热至1160～1200℃；

c)镦粗：根据冲孔模具要求，将加热至1160～1200℃的坯料送至相应吨位的锻压设备中墩成腰鼓形坯件，镦粗后的坯料高度为镦粗前的0.2～0.6倍；

d）预成型及冲盲孔：在将镦粗后的腰鼓形坯件放入锻压设备的预成型模具中，冲压成带盲孔的预制坯料；

e)冲连皮及压端面：在用锻压设备冲掉连皮的同时将坯料锻压成两端面平整的坯料并考虑金属材料的热膨胀系数；

f）辗扩成型：将1050℃左右的坯料套入辗扩成型模具中进行辗压，辗扩成型完成时坯件的终轧温度≥830℃；

g）整形：将辗制成型后的坯件用相应的整形模具在锻压设备上进行整形；

h)正火：将整形后的坯件放入正火炉中按正火工艺进行正火，消除金属变形应力；

i)抛丸：消除坯件表面的氧化铁；

关键在于：

所述步骤d中的预成型模具包括上模（1）、下模（2）和退料冲（9），所述上模（1）的下方中部为设置有圆台（1a）；所述下模（2）的上方设置有环向凹槽（2a），所述环向凹槽（2a）将下模（2）上平面分割成外平面（2f）和内平面（2g），所述内平面（2g）比所述外平面（2f）低，所述环向凹槽（2a）的大直径端依次通过三个倾斜面Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ（2b、2c 、2d）与外平面（2f）相连，所述环向凹槽（2a）的小直径端通过倾斜面Ⅳ（2e）与内平面（2g）相连，所述倾斜面Ⅰ（2b）与环向凹槽（2a）轴线的夹角为γ，0﹤γ≤20°，所述倾斜面Ⅱ（2c）与下模（2）上平面的夹角为α，0﹤α≤15°，所述倾斜面Ⅲ、Ⅳ（2d、2e）与环向凹槽（2a）轴线的夹角为α，0﹤α≤15°，所述下模（2）的中心开有圆孔（2h）；所述退料冲（9）为圆柱体且圆柱体的头部带有圆锥（9a）,该退料冲（9）的直径与所述下模（2）的圆孔（2h）直径相等，所述下模（2）通过圆孔（2h）套在所述退料冲（9）上；所述上模（1）的圆台（1a）直径小于所述下模（2）外平面（2f）的内端直径且大于所述下模（2）的圆孔（2h）直径；

所述步骤f中的辗扩成型模具包括辗轮（3）、辗轴（4）和顶轮（9）；