CN104439985A - 用于汽车齿套拨叉槽的涨套夹具的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于汽车齿套拨叉槽的涨套夹具的加工方法，包括依次连接的前接盘、连接座和定位座的加工步骤，还包括弹性涨套和拉杆的加工步骤，弹性涨套的加工步骤包括下料、车床加工、淬火处理、磨床粗加工、热处理、磨床精加工、线切割慢走丝加工和检验，本发明的目的在于提供一种用于汽车齿套拨叉槽的涨套夹具的加工方法，以解决现有涨套夹具在对汽车齿套装夹加工拨叉槽时，齿套与涨套夹具间易产生相对移动的问题。
Description
技术领域
本发明涉及工装夹具的加工方法，尤其涉及一种用于汽车齿套拨叉槽的涨套夹具的加工方法。
背景技术
汽车同步器换挡不仅具有换挡轻便、避免冲击、消除噪声、延长齿轮寿命等优点，而且还能使换挡迅速，提高汽车的动力性、经济型和安全性，因此，现代汽车，特别是轿车的换挡机构几乎都采用这种装置。汽车同步器主要由齿套、齿毂、同步锁环等组成，它的特点是依靠摩擦作用实现同步。同步器齿套具有拨叉槽，汽车同步器齿套在工作时，需经拨叉连接，使得同步器齿套倒锥齿和各档位齿啮合，从而使各档位齿随主动轴共同运动，而拨叉则通过同步器齿套上的拨叉槽来控制同步器和其他齿轮的连接，由于同步器换挡时需要通过拨叉来拨动拨叉槽，所以拨叉槽的精度直接影响同步器的工作稳定性。现有加工技术中，拨叉槽通常是通过车削加工来完成的，但由于齿套属于薄壁类工件，所以在齿套上加工拨叉槽时，不能采取传统的车床车削夹具，以免由装夹造成工件损坏，因此，现在常采用涨套夹具装夹齿套进行拨叉槽加工，涨套夹具的结构一般包括依次固定连接的前接盘、连接座和定位座，定位座上设置有定位轴肩，在定位轴肩的下方设置弹性涨套，弹性涨套固定在定位座上，前接盘、连接座、定位座和弹性涨套是同轴设置的，但由于齿套内设置有内花键，齿套在现有涨套夹具上装夹加工时，由于夹具和工件会随着车床上的转轴共同旋转，夹具上的工件围绕车床上的转轴会产生向心力，而现有涨套夹具上的弹性涨套（如图1）未采取相应的措施，导致工件相对于涨套会产生相对移动，降低了拨叉槽的加工精度；此外，加工齿套上的拨叉槽时，车刀与工件接触时会产生一个相对阻力，使得工件受到一个与旋转方向相反的切向力，导致工件相对于涨套更容易产生相对移动，最终导致拨叉槽的加工精度难以保证。
因此，针对汽车齿套拨叉槽的现有装夹夹具所存在的问题，设计一种能解决现有涨套夹具在装夹加工时易产生相对移动的新型涨套夹具是非常有必要的，而该夹具的加工方法也成为了噩待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于汽车齿套拨叉槽的涨套夹具的加工方法，以解决现有涨套夹具在对汽车齿套装夹加工拨叉槽时，齿套与涨套夹具间易产生相对移动的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案: 用于汽车齿套拨叉槽的涨套夹具的加工方法，包括依次连接的前接盘、连接座和定位座的加工步骤，还包括弹性涨套和拉杆的加工步骤；
所述弹性涨套的加工步骤包括：
A、下料，材料选用60Si2Mn，形成毛胚工件；
B、车床加工：将步骤A中下料完成后的毛胚工件装夹在车床，车削至尺寸和形状要求，总长放加工余量切断；
C、淬火处理：将步骤B中车床加工完成后的工件进行淬火处理，使工件的洛氏硬度达到HRC45-48后，再进行840℃油煮定性；
D、磨床粗加工：将步骤C中淬火处理后的工件装夹于磨床，粗磨定位基准面a、定位基准面b及内孔c，留磨加工余量0.30mm；
E、热处理：将步骤D中磨床粗加工后的工件进行840℃二次油煮定性；
F、磨床精加工：将步骤E中热处理完成后的工件装夹于磨床，精磨定位基准面a、定位基准面b及内孔c；
G、线切割慢走丝加工：将步骤F中磨床精加工完成后的工件进行线切割加工，将弹性涨套在线切割机上装夹到位，并打表校正，在弹性涨套上加工出线切割的开口，沿线切割开口在弹性涨套上的外锥面加工出6个周向均布的膨胀口；然后再加工弹性涨套的内锥孔，工作台可做旋转调节，根据同步器齿套的内花键，在弹性涨套的外圆面上加工出与齿套内齿形状相匹配的外齿。
H、将步骤G中线切割后的工件在检具上进行检验，若线切割后齿顶圆与内锥孔同轴度在0.02以内，就不磨弹性涨套的内锥孔及外齿的齿顶圆，如果大于0.02，需磨弹性涨套的内锥孔及外齿的齿顶圆的同轴度达到0.015以内。
所述拉杆的加工步骤包括：
I、下料，材料选用45钢，形成毛胚工件；
J、车床加工：将步骤I中下料完成后的毛胚工件装夹在车床，车削至尺寸和形状要求，总长放加工余量切断；
K、磨床加工：将步骤J中车床加工完成后的工件装夹于磨床，拉头外锥面e与步骤H中加工好的弹性涨套配磨，使得拉头的外锥面e与弹性涨套的内锥面接触率达到80%以上。
本方案的原理是这样的：由该加工方法的步骤A- H加工出的涨套夹具在工作时，先将加工完成的前接盘、连接座、定位座和弹性涨套依次同轴连接，拉杆贯穿设于涨套夹具的中部，并连接车床上的气动机构，然后将同步器齿套安装在弹性涨套上，并利用定位座上的定位轴肩进行准确定位，拉杆上的拉头起先是位于弹性涨套的外侧，然后拉动拉杆并带动拉头向后移动，拉杆前端呈锥状的拉头向弹性涨套的胀紧部移动，由于弹性涨套的胀紧部内壁是设置为与拉头外圆面相匹配的锥面，使得拉头向胀紧部移动的过程中，拉头逐渐压紧弹性涨套的胀紧部，从而对弹性涨套上的齿套进行压紧，此外，在步骤G的线切割慢走丝加工后，使得弹性涨套上胀紧部的外圆面设有与同步器齿套内花键相匹配的外花键，在胀紧过程中，涨套上的外花键会与同步器齿套上的内花键逐渐贴合连接，直至胀紧齿套，相比于现有涨套夹具上的涨套（外圆面光滑平顺）来说，齿套在弹性涨套上的连接更加稳固和可靠，避免了齿套在现有涨套夹具上装夹加工过程中，在齿套受到一个与旋转方向相反的切向力时，齿套相对于弹性涨套产生相对移动的问题，提高了齿套上拨叉槽的加工精度。在步骤G中，沿线切割开口在弹性涨套上的外锥面加工出6个周向均布的膨胀口，使得弹性涨套的胀紧部在胀紧过程中能更好的向外扩展，利用周向的膨胀口能更好的贴合工件内壁，使得弹性涨套的胀紧部能更牢固的胀紧工件，增加其装夹的稳定性。此外，步骤C和E经过两次油煮定性，油煮定性是为了消除工件内的应力，而两次油煮定性则是因为工件上有膨胀口，为了防止变形量过大而进行两次油煮定性，以消除工件的内应力，使其稳定。
优选的，将步骤K加工完成的所述拉杆的外圆面f与连接座和定位座的内孔配磨，且外圆面f与连接座和定位座内孔间留有0.02-0.03mm的间隙，通过配合加工，能保证拉杆与连接座和定位座之间的同轴度，设置0.02-0.03mm的间隙，即满足该涨套夹具精细化加工的精度要求，又能使拉杆顺畅的向前推动。
优选的，所述涨套夹具的连接座和前接盘配车止口，通过配合加工，保证连接座和前接盘之间的同轴度，从而提高涨套夹具整体的装配精度。
优选的，将步骤H中加工完成的所述弹性涨套装夹在夹具上时，弹性涨套的外圆锥面的圆跳动不大于0.02，保证涨套夹具的同轴度，满足齿套拨叉槽的加工精度。
附图说明
图1是本发明用于汽车齿套拨叉槽的涨套夹具的加工方法实施例中现有涨套夹具的示意图；
图2是本发明用于汽车齿套拨叉槽的涨套夹具的加工方法实施例的结构示意图；
图3是本发明用于汽车齿套拨叉槽的涨套夹具的加工方法实施例中弹性涨套的剖面图；
图4是本发明用于汽车齿套拨叉槽的涨套夹具的加工方法实施例中弹性涨套的俯视图；
图5是本发明用于汽车齿套拨叉槽的涨套夹具的加工方法实施例中拉杆的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：前接盘1，连接座2，定位座3，弹性涨套4，胀紧部5，连接部6，外花键7，拉杆8，中间杆9，定位凹槽10，定位螺钉11，拉头12，尾杆13，型腔14，膨胀口15。
如图2、图3所示，用于汽车齿套拨叉槽的涨套夹具的加工方法，包括依次连接的前接盘1、连接座2和定位座3的加工步骤，还包括弹性涨套4和拉杆8的加工步骤；
弹性涨套4的加工步骤包括：
A、下料，材料选用60Si2Mn，形成毛胚工件；
B、车床加工：将步骤A中下料完成后的毛胚工件装夹在车床，车削至尺寸和形状要求，总长放加工余量切断；
C、淬火处理：将步骤B中车床加工完成后的工件进行淬火处理，使工件的洛氏硬度达到HRC45-48后，再进行840℃油煮定性；
D、磨床粗加工：将步骤C中淬火处理后的工件装夹于磨床，粗磨定位基准面a、定位基准面b及内孔c，留磨加工余量0.30mm；
E、热处理：将步骤D中磨床粗加工后的工件进行840℃二次油煮定性；
F、磨床精加工：将步骤E中热处理完成后的工件装夹于磨床，精磨定位基准面a、定位基准面b及内孔c；
G、线切割慢走丝加工：将步骤F中磨床精加工完成后的工件进行线切割加工，将弹性涨套4在线切割机上装夹到位，并打表校正，在弹性涨套4上加工出线切割的开口，沿线切割开口在弹性涨套4上的外锥面加工出6个周向均布的膨胀口15；然后再加工弹性涨套4的内锥孔，工作台可做旋转调节，根据同步器齿套的内花键，在弹性涨套4的外圆面上加工出与齿套内齿形状相匹配的外齿。
H、将步骤G中线切割后的工件在检具上进行检验，若线切割后齿顶圆与内锥孔同轴度在0.02以内，就不磨弹性涨套4的内锥孔及外齿的齿顶圆，如果大于0.02，需磨弹性涨套4的内锥孔及外齿的齿顶圆的同轴度达到0.015以内。
拉杆8的加工步骤包括：
I、下料，材料选用45钢，形成毛胚工件；
J、车床加工：将步骤I中下料完成后的毛胚工件装夹在车床，车削至尺寸和形状要求，总长放加工余量切断；
K、磨床加工：将步骤J中车床加工完成后的工件装夹于磨床，拉头12外锥面e与步骤H中加工好的弹性涨套4配磨，使得拉头12的外锥面e与弹性涨套4的内锥面接触率达到80%以上。
如图2、图5所示，由该加工方法的步骤A- H加工出的涨套夹具的具体结构为：包括依次固定连接的前接盘1、连接座2和定位座3，定位座3的下方设有弹性涨套4，弹性涨套4包括胀紧部5和连接部6，连接部6固定在定位座3上，前接盘1、连接座2、定位座3和弹性涨套4同轴设置，还包括压紧弹性涨套4的拉杆8，拉杆8包括呈锥状的拉头12、尾杆13和设于拉头12和尾杆13间的中间杆9，中间杆9贯穿连接座2、定位座3和弹性涨套4的连接部6，拉头12贯穿弹性涨套4的胀紧部5，尾杆13贯穿前接盘1，弹性涨套4的胀紧部5内壁设置为与拉头12形状相匹配的内锥面，中间杆9上设有定位凹槽10，连接座2上设有沿定位凹槽10竖直移动的定位螺钉11，尾杆13与前接盘1内壁间设有间隙；（如图3所示）弹性涨套4的胀紧部5呈中空的圆柱状，胀紧部5的外圆面设有与同步器齿套内花键相匹配的外花键7，弹性涨套4的连接部6内设有存放拉头12的型腔14；（如图4所示）弹性涨套4上沿周向设有六个膨胀口15。
将步骤K加工完成的拉杆8的外圆面f与连接座2和定位座3的内孔配磨，且外圆面f与连接座2和定位座3内孔间的间隙保持在0.02mm，涨套夹具的连接座2和前接盘1配车止口，将步骤H中加工完成的弹性涨套4装夹在夹具上时，弹性涨套4的外圆锥面的圆跳动为0.02。
本实施例中，涨套夹具在工作时，先将加工完成的前接盘1、连接座2、定位座3和弹性涨套4依次同轴连接，拉杆8贯穿设于涨套夹具的中部，并连接车床上的气动机构，然后将同步器齿套安装在弹性涨套4上，并利用定位座3上的定位轴肩进行准确定位，拉杆8上的拉头12起先是位于弹性涨套4的外侧，然后拉动拉杆8并带动拉头12向后移动，拉杆8前端呈锥状的拉头12向弹性涨套4的胀紧部5移动，由于弹性涨套4的胀紧部5内壁是设置为与拉头12外圆面相匹配的锥面，使得拉头12向胀紧部5移动的过程中，拉头12逐渐压紧弹性涨套4的胀紧部5，从而对弹性涨套4上的齿套进行压紧，此外，在步骤G的线切割慢走丝加工后，使得弹性涨套4上胀紧部5的外圆面设有与同步器齿套内花键相匹配的外花键7，在胀紧过程中，涨套上的外花键7会与同步器齿套上的内花键逐渐贴合连接，直至胀紧齿套，相比于现有涨套夹具上的涨套（外圆面光滑平顺）来说，齿套在弹性涨套4上的连接更加稳固和可靠，避免了齿套在现有涨套夹具上装夹加工过程中，在齿套受到一个与旋转方向相反的切向力时，齿套相对于弹性涨套4产生相对移动的问题，提高了齿套上拨叉槽的加工精度。在步骤G中，沿线切割开口在弹性涨套4上的外锥面加工出6个周向均布的膨胀口15，使得弹性涨套4的胀紧部5在胀紧过程中能更好的向外扩展，利用周向的膨胀口15能更好的贴合工件内壁，使得弹性涨套4的胀紧部5能更牢固的胀紧工件，增加其装夹的稳定性。此外，步骤C和E经过两次油煮定性，油煮定性是为了消除工件内的应力，而两次油煮定性则是因为工件上有膨胀口15，为了防止变形量过大而进行两次油煮定性，以消除工件的内应力，使其稳定。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
Claims (4)
1.用于汽车齿套拨叉槽的涨套夹具的加工方法，包括依次连接的前接盘、连接座和定位座的加工步骤，其特征在于：还包括弹性涨套和拉杆的加工步骤；
所述弹性涨套的加工步骤包括：
A、下料，材料选用60Si2Mn，形成毛胚工件；
B、车床加工：将步骤A中下料完成后的毛胚工件装夹在车床，车削至尺寸和形状要求，总长放加工余量切断；
C、淬火处理：将步骤B中车床加工完成后的工件进行淬火处理，使工件的洛氏硬度达到HRC45-48后，再进行840℃油煮定性；
D、磨床粗加工：将步骤C中淬火处理后的工件装夹于磨床，粗磨定位基准面a、定位基准面b及内孔c，留磨加工余量0.30mm；
E、热处理：将步骤D中磨床粗加工后的工件进行840℃二次油煮定性；
F、磨床精加工：将步骤E中热处理完成后的工件装夹于磨床，精磨定位基准面a、定位基准面b及内孔c；
G、线切割慢走丝加工：将步骤F中磨床精加工完成后的工件进行线切割加工，将弹性涨套在线切割机上装夹到位，并打表校正，在弹性涨套上加工出线切割的开口，沿线切割开口在弹性涨套上的外锥面加工出6个周向均布的膨胀口；然后再加工弹性涨套的内锥孔，工作台可做旋转调节，根据同步器齿套的内花键，在弹性涨套的外圆面上加工出与齿套内齿形状相匹配的外齿；
H、将步骤G中线切割后的工件在检具上进行检验，若线切割后齿顶圆与内锥孔同轴度在0.02以内，就不磨弹性涨套的内锥孔及外齿的齿顶圆，如果大于0.02，需磨弹性涨套的内锥孔及外齿的齿顶圆的同轴度达到0.015以内；
所述拉杆的加工步骤包括：
I、下料，材料选用45钢，形成毛胚工件；
J、车床加工：将步骤I中下料完成后的毛胚工件装夹在车床，车削至尺寸和形状要求，总长放加工余量切断；
K、磨床加工：将步骤J中车床加工完成后的工件装夹于磨床，拉头外锥面e与步骤H中加工好的弹性涨套配磨，使得拉头的外锥面e与弹性涨套的内锥面接触率达到80%以上。
2.如权利要求1所述的用于汽车齿套拨叉槽的涨套夹具的加工方法，其特征在于，将步骤K加工完成的所述拉杆的外圆面f与连接座和定位座的内孔配磨，且外圆面f与连接座和定位座内孔间留有0.02-0.03mm的间隙。
3.如权利要求1所述的用于汽车齿套拨叉槽的涨套夹具的加工方法，其特征在于，所述涨套夹具的连接座和前接盘配车止口。
4.如权利要求1所述的用于汽车齿套拨叉槽的涨套夹具的加工方法，其特征在于，将步骤H中加工完成的所述弹性涨套装夹在夹具上时，弹性涨套的外圆锥面的圆跳动不大于0.02。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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