[发明专利]汽车DCT变速器输入外轴深孔冷锻坯成形工艺

说明书

本发明公开了一种汽车DCT变速器输入外轴深孔冷锻成形工艺，该工艺包括以下步骤：下料‑冷锻制坯‑热处理‑分别冷挤压两端深孔，该工艺采用锻件采用全工序冷锻成形，采用冷挤压和冷摆辗成形外部形状，深孔冷挤压成形内孔，所成形的锻件精度高、内孔加工余量小，材料利用率提高25％；锻件内部晶粒细化，保留完整而有利的金属流线，强度提高30％以上；突破常规冷挤压成形极限，可挤压大深径比的孔，且模具寿命长，能耗少，绿色无污染，成本降低。

技术领域

本发明涉及一种冷锻工艺，尤其涉及一种中空阶梯轴的深孔冷挤压成形工艺。

背景技术

汽车产业是国民经济重要的支柱产业，在国民经济和社会发展中发挥着重要作用。随着汽车制造技术的飞速发展，对汽车零部件的“质”和“量”的要求越来越高，提高零部件的加工成形质量，批量化生产降低生产制造成本，降低生产能耗已成为汽车制造业的发展方向。

近年来，国内很多汽车变速器厂逐步设计并生产DCT双离合变速器，其中输入外轴是DCT变速器中非常关键的零件。现在常用的是热锻或温锻成形毛坯，后续进行热挤压并机加工内孔或直接机加工内孔的工艺，所成形的锻件存在质量不稳定、强度不高、尺寸不精确、内孔加工余量大等缺点，且现有工艺原材料耗费大、模具寿命低、加工效率低、能耗高。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术的不足，本发明提供的一种汽车DCT变速器输入外轴深孔冷锻成形工艺，所成形的锻件精度高、强度高，内孔加工余量小，且该技术突破了常规冷挤压成形孔的深径比限制，材料利用率高、模具寿命长，与传统深孔加工工艺相比，具有较大的优势。

技术方案：为了实现以上目的，本发明所述的一种汽车DCT变速器输入外轴深孔冷锻成形工艺，该工艺的具体步骤如下：

步骤一：根据零件工艺要求选择合适直径的圆棒料，锯成料段，原材料优选为20MnCrSH或20CrMnTiH；

步骤二：采用退火炉对下料后的坯件进行球化退火处理；

步骤三：依次对球化退火完成后的坯件进行磨外圆、两端倒角、抛丸和润滑处理；

步骤四：在压力机上利用凸模对凹模内的坯料进行正向冷挤压成形，使其下端直径缩小、上端直径变大；

步骤五：在摆辗压力机上进行摆辗镦头成形，使大端直径再次扩大，初步成形大端窝孔；

步骤六：对冷成形的输入外轴坯料进行去应力退火处理

步骤七：在压力机上冷挤压坯件下端深孔，现有技术中通常采用冷挤压方法，当孔深较大时就需要较大的挤压凸模长度，这时凸模除了受到较大的轴向载荷外，往往还因刚性导向误差而承受较大的侧向力，从而导致失稳和折断，因此受凸模刚度的限制，挤压钢质零件内孔的深径比一般不超过3。本发明采用弹性浮动凹模，避免了常规挤压工艺因导向误差而产生的侧向力，保证了挤压时凸模的稳定性，使冷挤压下端深孔的深径比可以达到5，同时保持孔的壁厚均匀；

步骤八：在压力机上冷挤压坯件上端深孔，采用挤压深孔与外径扩胀复合成形工艺，在反挤压上端深孔的同时，使坯料外径扩大，减小凹模-坯料作用在挤压凸模上的横向作用力，从而提高凸模的失稳极限，便于采用较长的凸模来挤压大深径比的孔；

作为本发明的进一步优选，步骤二中的球化退火处理温度为720℃-740℃，球化等级要求为4级以上；

作为本发明的进一步优选，步骤六中去应力退火的处理温度为550-600℃，保温时间为5h-6h；

作为本发明的进一步优选，步骤五中冷挤压下端孔的凹模采用弹性浮动结构，该结构可以有效减小作用于挤压凸模上的侧向力，提高凸模的稳定性，突破常规挤压的成形极限，使冷挤压下端深孔的深径比可以达到5。