[发明专利]用于加工汽车变速箱五档齿轮的冷挤压加工方法

说明书

本发明公开了用于加工汽车变速箱五档齿轮的冷挤压加工方法，包括依次下料、预锻、成型、切边、冲孔、等温正火、粗车槽、抛丸、冷挤压以及精车的工序，其中，在等温正火工序后得到带有粗齿的预制坯料，预制坯料在粗车槽工序中，对粗齿的齿根两侧底部沿粗齿径向车削形成凹陷槽，再将预制坯料进行冷挤压工序，在冷挤压工序的过程中，预制坯料上多余的坯料沿粗齿径向方向挤压流入凹陷槽内，并将凹陷槽部分填充或完全填充，在精车工序中，再将凹陷槽内的坯料进行精车，得到齿根带有凹陷槽的齿轮。在精车后得到带有凹陷槽的齿轮，齿轮的轮齿与其他配对的齿轮上的轮齿啮合相接触时，可啮合的齿轮的齿根不与本方案中的齿轮的齿根的根部接触和干涉。

技术领域

本发明涉及汽车零部件加工的技术领域，具体涉及用于加工汽车变速箱五档齿轮的冷挤压加工方法。

背景技术

一般在齿轮变速机构中，如汽车变速箱，汽车变速箱五档齿轮主要由齿轮基座和同步齿轮组成，齿毂是有内花键孔和外花键轴的盘状零件，与轴靠花键连接，当需要变速时，套在齿毂的齿套沿轴向移动，将花键孔同时套在齿轮的结合齿上，实现五档就实现了动力连接、传递。

目前，对于汽车变速箱五档齿轮的同步齿轮锻造工艺加工，同步齿轮采用粉末冶金工艺加工，焊接而成，极易产生裂缝；在随后长期的使用过程中，存在较严重的安全隐患，甚至造成汽车安全事故的发生，对驾乘人员的人身和财产造成重大的损害。

为了解决以上技术问题，中国专利文件（公开号为CN103753160A）公开了一种汽车变速箱中间轴五档齿制备方法，采用等温锻造制备预锻坯后进行冷挤压的加工方法，但是，在冷挤压过程中，冷挤压模具的上模会轴向从上至下挤压，多余挤压的坯料会推积到预锻坯的齿根，在上模继续挤压到齿根部位时，齿根部位的径向挤压力会集聚增加，对上模产生反作用力，容易导致上模开裂，同时，也会导致齿根部位的跨棒距M值变大，整个齿向的锥度也会变大，最终导致齿向不合格。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种减少齿根部位径向挤压力的用于加工汽车变速箱五档齿轮的冷挤压加工方法。

解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

用于加工汽车变速箱五档齿轮的冷挤压加工方法，包括依次下料、预锻、成型、切边、冲孔、等温正火、粗车槽、抛丸、冷挤压以及精车的工序，其中，在等温正火工序后得到带有粗齿的预制坯料，预制坯料在粗车槽工序中，对粗齿的齿根两侧底部沿粗齿径向车削形成凹陷槽，再将预制坯料进行冷挤压工序，在冷挤压工序的过程中，预制坯料上多余的坯料沿粗齿径向方向挤压流入凹陷槽内，并将凹陷槽部分填充或完全填充，在精车工序中，再将凹陷槽内的坯料进行精车，得到齿根带有凹陷槽的齿轮。

本方案主要步骤在于粗车槽、冷挤压和精车工序，通过粗车槽工序形成轮齿齿根的凹陷槽，凹陷槽具有两个作用，第一个作用是在冷挤压过程中，预制坯料多余的坯料沿矩形齿侧面汇集到齿根，进而就会汇集到凹陷槽内，降低了冷挤压过程中上模挤压到齿根部位的力量，第二个作用是在冷挤压之后的精车工序中，凹陷槽内的坯料会经过精车车削剔除，剔除后，精车工序中还会对齿轮齿槽位置进行车削，车削过程中，由于凹陷槽位于齿根两侧的底部，其凹陷槽能够作为退刀槽使用，便于加工刀具的退刀；其次，在精车后得到带有凹陷槽的齿轮，齿轮的轮齿与其他配对的齿轮上的轮齿啮合相接触时，可啮合的齿轮的齿根不与本方案中的齿轮的齿根的根部接触和干涉。

进一步，所述下料工序中，将原材料剪切成料段，经无心磨加工料段，对其表面进行磨削，在预锻工序中，将段料在保护气氛的中频感应加热炉中加热至1000℃～1100℃，在压力机上预锻成带有齿形的预锻坯。

进一步，所述保护气氛为氮气，在预锻工序中加热前将喷涂润滑剂，烘干润滑剂，所述润滑剂是石墨或有机高分子润滑剂。