CN102808920A - 汽车变速器用粉末冶金齿套 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车变速器用粉末冶金齿套，其特征在于它由粉末冶金齿圈和粉末冶金内齿构成，粉末冶金内齿固定在粉末冶金齿圈的内壁上，在粉末冶金齿圈的外壁中部设有拨叉环形卡槽，相邻粉末冶金内齿之间为标准渐开线花键槽；所述的粉末冶金齿圈和粉末冶金内齿采用粉末冶金压制、烧结、精整、机加工为一整体；粉末冶金内齿设39个，沿轴向等距离排列，粉末冶金内齿的长度与粉末冶金齿圈的厚度一致，每间隔11个粉末冶金内齿设一个跨两个粉末冶金内齿的中间齿槽。该汽车变速器用粉末冶金齿套，不仅结构简单，而且由于是通过粉末冶金混合料压制烧结为一整体，所以制作容易，机加工工序少，制作成本费低，质量高。

Description

汽车变速器用粉末冶金齿套
技术领域
本发明涉及一种汽车变速器用齿套的改进，具体地说是一种汽车变速器用粉末冶金齿套。
背景技术
汽车变速器是通过拨叉拨动套在齿毂上的齿套，齿毂再与输出轴上的齿轮啮合，从而实现换挡。目前所使用的汽车变速器用齿套，均为20CrMnTi合金钢车削加工制成，这种20CrMnTi合金钢制成的齿套，其不足在于：制作工艺复杂、生产成本高、耐磨性能差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种容易加工、生产成本低、耐磨性能高的汽车变速器用粉末冶金齿套。
为了达到以上目的，本发明所采用的实施方案是：该汽车变速器用粉末冶金齿套，其特征在于：它由粉末冶金齿圈和粉末冶金内齿构成，粉末冶金内齿固定在粉末冶金齿圈的内壁上，在粉末冶金齿圈的外壁中部设有拨叉环形卡槽，相邻的粉末冶金内齿之间为标准渐开线花键槽；所述的粉末冶金齿圈和粉末冶金内齿为一整体；粉末冶金内齿共设39个，沿轴向等距离排列，粉末冶金内齿的长度与粉末冶金齿圈的厚度一致，每间隔11个粉末冶金内齿设一个跨两个粉末冶金内齿的中间齿槽。
本发明还通过如下措施实施：所述的粉末冶金齿圈的外直径为95mm，厚度为21.8 mm；拨叉环形卡槽的宽度与拨叉的壁厚一致，为6 mm。
所述的粉末冶金齿圈和粉末冶金内齿由下列重量百分比的原料组成：铜粉2-3%、镍粉3-4%、钼粉0.3-0.6%、石墨0.6-0.8%、增塑剂0.5-1%，余量为纯铁粉。
该汽车变速器用粉末冶金齿套的生产步骤包括：
（1）、制作粉末冶金齿圈的冲压模具：冲压模具包括外模套、圆模圈、模芯及上、下模冲，外模套的内直径与圆模圈的外直径相同，内表面光洁度为0.4，材料为Cr12M0V，表面硬度为HRC61-63；圆模圈的内直径与所要制作的粉末冶金齿圈的外直径相同，为95mm,模芯的外直径与所要制作的粉末冶金齿圈的内直径相同；上、下模冲的冲压厚度与所要制作的粉末冶金齿圈的厚度相同；模芯的外壁上设有与标准渐开线花键槽相对应的齿。
（2）、按重量百分比配料并混合，制取粉末冶金混合料：按铜粉占2-3%、镍粉占3-4%、钼粉占0.3-0.6%、石墨占0.6-0.8%、增塑剂占0.5-1%，余量为纯铁粉的比例称取原料，采用双锥混料机，混料40-50分钟，即制得粉末冶金混合料。
（3）、压制成形粉末冶金齿圈坯件：采用YZ79-315压机，将粉末冶金混合料放入圆模圈与模芯之间的模腔内，当粉末冶金混合料装足后，采用上、下冲模同时从上、下方向对模腔内的粉末冶金混合料进行冲压，冲压力为7吨/cm3，最后在模架下拉力的作用下将成形的粉末冶金齿圈坯件顶出，顶出后，再由下中心油缸抽出模芯，即制得粉末冶金齿圈坯件。
（4）、对压制成形的粉末冶金齿圈坯件进行烧结：采用网带炉对压制成形的粉末冶金齿圈坯件进行烧结，烧结温度为1127-1133℃，高温烧结60-70分钟，随炉冷却。
（5）、对烧结的粉末冶金齿圈坯件精整：采用同压制成型相似的模具精整粉末冶金齿圈坯件内孔花键，再采用端面带齿的模冲，冲压上花键导向倒角。
（6）、机加工：采用机床加工出粉末冶金齿圈坯件外壁中部的拨叉环形卡槽和跨两个粉末冶金内齿的中间齿槽。
（7）、渗碳热处理。
本发明的有益效果在于：与目前20CrMnTi合金钢车削加工而成的汽车变速器用齿套相比，不仅结构简单，而且由于是通过采用铜粉、镍粉、钼粉、石墨、增塑剂，余量为纯铁粉的混合粉压制烧结为一整体，所以制作容易，减少机加工工序，制作成本费低，质量高。    
附图说明
图1为本发明的结构侧视示意图；
图2为本发明沿图1A-A剖视示意图；
图3为本发明沿图2B-B断面剖视示意图；
图4为本发明压制成型时的模具轴向断面剖视示意图。
图中：1、粉末冶金齿圈；2、粉末冶金内齿；3、拨叉环形卡槽；4、中间齿槽；5、标准渐开线花键槽；6、外模套；7、圆模圈；8、模芯；9、工件；10、冲模。
具体实施方式
实施例1
图1、图2、图3给出了一个实施例。该汽车变速器用粉末冶金齿套，其特征在于：它由粉末冶金齿圈1和粉末冶金内齿2构成，粉末冶金内齿2固定在粉末冶金齿圈1的内壁上，在粉末冶金齿圈1的外壁中部设有拨叉环形卡槽3，相邻粉末冶金内齿2之间为标准渐开线花键槽5；所述的粉末冶金齿圈1和粉末冶金内齿2为一整体；粉末冶金内齿2共设39个，沿轴向等距离排列，粉末冶金内齿2的长度与粉末冶金齿圈1的厚度一致，每间隔11个粉末冶金内齿2设一个跨两个粉末冶金内齿2的中间齿槽4。
作为本发明的改进：所述的粉末冶金齿圈1的外直径为95mm，厚度为21.8 mm；拨叉环形卡槽3的宽度与拨叉的壁厚一致，为6 mm。
所述的粉末冶金齿圈1和粉末冶金内齿2由下列重量百分比的原料组成：铜粉2%、镍粉4%、钼粉0.4%、石墨0.7%、增塑剂0.8%，余量为纯铁粉。
该汽车变速器用粉末冶金齿套的生产步骤包括：
（1）、制作粉末冶金齿圈1的冲压模具：如图4所示，冲压模具包括外模套6、圆模圈7、模芯8及上、下模冲10，外模套6的内直径与圆模圈7的外直径一致，圆模圈7的内直径与所要制作的粉末冶金齿圈1的外直径相同，为95mm，内表面光洁度为0.4，材料为Cr12M0V，表面硬度为HRC61-63；模芯8的外直径与所要制作的粉末冶金齿圈1的内直径一致，模芯8的外壁上设有与标准渐开线花键槽5相对应的齿。
（2）、按重量百分比配料并混合，制取粉末冶金混合料：按铜粉2%、镍粉4%、钼粉0.4%、石墨0.7%、增塑剂0.8%，余量为纯铁粉的比例称取原料，采用双锥混料机，混料45分钟，即制得粉末冶金混合料。
（3）、压制成形粉末冶金齿圈坯件：采用YZ79-315压机，将足量的粉末冶金混合料9放入圆模圈7与模芯8之间的模腔内，采用上、下冲模10同时从上、下方向对模腔内的粉末冶金混合料9进行冲压，冲压力为7吨/cm3，最后在模架下拉力的作用下将成形的坯件顶出，顶出后，再由下中心油缸抽出模芯8，即制得粉末冶金齿圈坯件。
（4）、对压制成形的粉末冶金齿圈坯件进行烧结：采用网带炉烧结，烧结温度为1130℃，高温烧结60分钟，随炉冷却。
（5）、对烧结的粉末冶金齿圈坯件精整：采用同压制成型相似的模具精整内孔花键，再采用端面带齿的模冲，冲压上花键导向倒角。
（6）机加工：采用机床加工出粉末冶金齿圈坯件外壁中部的拨叉环形卡槽和跨两个粉末冶金内齿的中间齿槽。
（7）、渗碳热处理。
其成品进过检测：密度达到了≥7.55g/cm3，抗拉强度达到了≥1010MPa,HRC为65。
实施例2
产品形状、尺寸、生产步骤同实施例1。其中，步骤（2）为：按重量百分比配料并混合：按铜粉2.5%、镍粉3%、钼粉0.3%、石墨0.8%、增塑剂1.0%，余量为纯铁粉的比例称取原料，采用双锥混料机，混料50分钟；步骤（4）烧结：烧结温度为1133℃，高温烧结60分钟。
其本实施例的成品进过检测：密度达到了≥7.5g/cm3，抗拉强度达到了≥1000MPa，HRC为62。
实施例3
产品形状、尺寸、生产步骤同实施例1。其中，步骤（2）为：按重量百分比配料并混合：按铜粉3%、镍粉3.5%、钼粉0.6%、石墨0.6%、增塑剂0.5%，余量为纯铁粉的比例称取原料，采用双锥混料机，混料40分钟；步骤（4）烧结：烧结温度为1127℃，高温烧结65分钟。
其本实施例的成品进过检测：密度达到了≥7.52g/cm3，抗拉强度达到了≥1008MPa,HRC为64。

Claims (3)

1.汽车变速器用粉末冶金齿套，其特征在于：它由粉末冶金齿圈（1）和粉末冶金内齿（2）构成，粉末冶金内齿（2）固定在粉末冶金齿圈（1）的内壁上，在粉末冶金齿圈（1）的外壁中部设有拨叉环形卡槽（3），相邻粉末冶金内齿（2）之间为标准渐开线花键槽（5）；所述的粉末冶金齿圈（1）和粉末冶金内齿（2）为一整体；粉末冶金内齿（2）共设39个，沿轴向等距离排列，粉末冶金内齿（2）的长度与粉末冶金齿圈（1）的厚度一致，每间隔11个粉末冶金内齿（2）设一个跨两个粉末冶金内齿（2）的中间齿槽（4）。
2.根据权利要求1所述的汽车变速器用粉末冶金齿套，其特征在于：所述的粉末冶金齿圈（1）的外直径为95mm，厚度为21.8 mm；拨叉环形卡槽（3）的宽度为6 mm。
3.根据权利要求1或2所述的汽车变速器用粉末冶金齿套，其特征在于：所述的粉末冶金齿圈（1）和粉末冶金内齿（2）由下列重量百分比的原料组成：铜粉2-3%、镍粉3-4%、钼粉0.3-0.6%、石墨0.6-0.8%、增塑剂0.5-1%，余量为纯铁粉。
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