CN108274207A - 一种汽车dct变速器输入外轴冷锻坯成形工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车DCT变速器输入外轴冷锻坯成形工艺，该工艺步骤包括：备料‑热处理‑机加工‑喷砂抛丸‑润滑处理；冷挤压成形：冷摆辗成形，该工艺使坯件晶粒细化，强度提高；同时与热成形相比，模具寿命提高3倍以上，易实现自动化生产，生产效率高；且冷摆辗成形需要的压力机吨位小，坯料不需要加热，能耗少，绿色无污染，成本可以大幅降低。

Description

一种汽车DCT变速器输入外轴冷锻坯成形工艺
技术领域
本发明涉及一种冷挤压模具，尤其涉及一种汽车DCT变速器输入外轴冷锻坯成形工艺。
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，后续进行挤压并机加工内孔的工艺，其毛坯的加工工艺存在质量不稳定、强度不高、尺寸不精确、加工余量大等缺点，且原材料耗费大、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变速器输入外轴冷锻坯成形工艺，通过冷挤压和冷摆辗复合成形。解决了现有加工工艺存在质量不稳定、强度不高、尺寸不精确、加工余量大等问题，与传统热锻制坯或温锻制坯相比，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变速器输入外轴冷锻坯成形工艺，其特征在于：具体步骤如下：
步骤一：选择圆棒料，锯成料段，锯成料段的圆棒料的重量满足冷成形要求，采用圆盘锯下料；
步骤二：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；
步骤五：在压力机上对坯料进行预镦粗成形，使其上端直径扩大；
步骤六：在摆辗压力机上进行摆辗镦头并压窝成形，使其大端直径扩大到所需尺寸并预成形窝孔，为孔的后续成形提供定位；
步骤七：对冷成形的输入外轴进行去应力退火处理。
作为本发明的进一步优选，步骤二中采用真空井式退火炉对坯件进行球化退火处理，使退火处理后的产品表面光洁,不氧化,不脱碳。
作为本发明的进一步优选，步骤六中所述的摆辗镦头并压窝成形是通过冷摆辗复合成形的方法得到。
作为本发明的进一步优选，所述的冷摆碾复合成形的方式为圆摆辗。
作为本发明的进一步优选，所述的圆摆辗为通过摆辗凸模倾斜2°～3°并绕着摆辗中心轴回转加凹模向上进给，实现摆辗镦头，通过将摆辗凸模倾斜2°～3°，使摆辗效率更高，精度也更高。
作为本发明的进一步优选，步骤二中球化退火的退火温度为720℃-740℃，球化退火等级要求为4-5级。
作为本发明的进一步优选，步骤七中去应力退火处理的温度为550℃-600℃，保温时间为5h-6h。
摆辗是指利用一个绕中心迅速滚动的圆锥上模对金属毛坯端面局部加压，使其逐步成形的一种回转成形工艺。
球化退火是使钢中碳化物球化而进行的退火工艺。将钢加热到Ac1以上20～30℃，保温一段时间，然后缓慢冷却，得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化物的组织。球化退火后的坯件淬火效果均一；减少淬火的变形；提高了淬火硬度；改善了工件切削性能；提高了耐磨性和抗点蚀性等轴承的性能。
去应力退火是指将工件加热至Ac1以下某一温度，保温一定时间后冷却，使工件发生回复，从而消除残余内应力的工艺称为去应力退火。其目的是为了去除由于机械加工、变形加工、铸造、锻造、热处理以及焊接后等产生的残余应力
有益效果：本发明所述的一种汽车DCT变速器输入外轴冷锻坯成形工艺，与现有技术相比，具有以下优点：
1、采用冷挤压和冷摆辗复合成形，锻坯精度高，晶粒细化，强度提高20％以上，材料利用率提高15％，模具寿命提高3倍以上；
2、易实现自动化生产，生产效率高；
3、摆辗成形需要的压力机吨位小，坯料不需要加热，能耗少，绿色无污染，成本可以大幅降低。
附图说明
图1为汽车DCT变速器输入外轴示意图；
图2为汽车DCT变速器输入外轴锻坯图；
图3为汽车DCT变速器输入外轴锻坯复合成形工序简图；
图4为冷摆辗锻坯大端示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。
实施例1
本发明所述的一种汽车DCT变速器输入外轴冷锻坯成形工艺，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，重量满足冷成形要求，采用圆盘锯下料，优选为尺寸为φ54mm的20MnCrSH为原材料，如图1、图2所示；
步骤二：采用真空井式退火炉对下料后的坯件进行球化退火处理，退火温度为720℃，球化退火等级要求为4级；
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，如图3(a)所示；
步骤四：在500吨液压压力机上利用凸模对凹模内的坯料进行正向冷挤压成形，使其下端直径缩小到φ38mm，如图3(b)所示；
步骤五：在500吨液压压力机上对坯料进行预镦粗成形，使其上端直径扩大至φ70mm以上，如图3c所示；
步骤六：如图4所示，在200吨摆辗压力机上，摆辗凸模倾斜2°并绕着摆辗压力机中心轴回转，同时凹模自下向上作进给运动，从而对凹模内的坯料进行圆摆辗镦头，使其大端直径扩大到φ100mm以上，如图3d所示，通过合理设计摆辗凸模底部的形状，使摆辗镦头的同时，辗压形成大端窝孔，为孔的后续孔的进一步成形提供定位；
步骤七：对冷成形的输入外轴进行去应力退火处理，处理温度为550℃，保温时间为5h，完成后的锻坯进行后续的孔成形及精加工。
实施例2
本发明所述的一种汽车DCT变速器输入外轴冷锻坯成形工艺，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，重量满足冷成形要求，采用圆盘锯下料，优选为尺寸为φ54mm的20MnCrSH为原材料，如图1、图2所示；
步骤二：采用真空井式退火炉对下料后的坯件进行球化退火处理，退火温度为730℃，球化退火等级要求为4级；
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，如图3(a)所示；
步骤四：在500吨液压压力机上利用凸模对凹模内的坯料进行正向冷挤压成形，使其下端直径缩小到φ38mm，如图3(b)所示；
步骤五：在500吨液压压力机上对坯料进行预镦粗成形，使其上端直径扩大至φ70mm以上，如图3c所示；
步骤六：如图4所示，在200吨摆辗压力机上，摆辗凸模倾斜2.5°并绕着摆辗压力机中心轴回转，同时凹模自下向上作进给运动，从而对凹模内的坯料进行圆摆辗镦头，使其大端直径扩大到φ100mm以上，如图3d所示，通过合理设计摆辗凸模底部的形状，使摆辗镦头的同时，辗压形成大端窝孔，为孔的后续孔的进一步成形提供定位；
步骤七：对冷成形的输入外轴进行去应力退火处理，处理温度为600℃，保温时间为5.6h，完成后的锻坯进行后续的孔成形及精加工。
实施例3
本发明所述的一种汽车DCT变速器输入外轴冷锻坯成形工艺，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，重量满足冷成形要求，采用圆盘锯下料，优选为尺寸为φ54mm的20CrMnTiH为原材料，如图1、图2所示；
步骤二：采用真空井式退火炉对下料后的坯件进行球化退火处理，退火温度为740℃，球化退火等级要求为5级；
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，如图3(a)所示；
步骤四：在500吨液压压力机上利用凸模对凹模内的坯料进行正向冷挤压成形，使其下端直径缩小到φ38mm，如图3(b)所示；
步骤五：在500吨液压压力机上对坯料进行预镦粗成形，使其上端直径扩大至φ70mm以上，如图3c所示；
步骤六：如图4所示，在200吨摆辗压力机上，摆辗凸模倾斜3°并绕着摆辗压力机中心轴回转，同时凹模自下向上作进给运动，从而对凹模内的坯料进行圆摆辗镦头，使其大端直径扩大到φ100mm以上，如图3d所示，通过合理设计摆辗凸模底部的形状，使摆辗镦头的同时，辗压形成大端窝孔，为孔的后续孔的进一步成形提供定位；
步骤七：对冷成形的输入外轴进行去应力退火处理，处理温度为600℃，保温时间为6h，完成后的锻坯进行后续的孔成形及精加工。
上述实施方式和实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种汽车DCT变速器输入外轴冷锻坯成形工艺，其特征在于：该工艺的具体步骤如下：
步骤一：选择圆棒料，锯成料段，锯成料段的圆棒料的重量满足冷成形要求，采用圆盘锯下料；
步骤二：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；
步骤五：在压力机上对坯料进行预镦粗成形，使其上端直径扩大；
步骤六：在摆辗压力机上进行摆辗镦头并压窝成形，使其大端直径扩大到所需尺寸并预成形窝孔，为孔的后续成形提供定位；
步骤七：对冷成形的输入外轴进行去应力退火处理。
2.根据权利要求1所述的一种汽车DCT变速器输入外轴冷锻坯成形工艺，其特征在于：步骤二中采用真空井式退火炉对坯件进行球化退火处理。
3.根据权利要求1所述的一种汽车DCT变速器输入外轴冷锻坯成形工艺，其特征在于：步骤六中所述的摆辗镦头并压窝成形是通过冷摆辗复合成形的方法得到。
4.根据权利要求3所述的一种汽车DCT变速器输入外轴冷锻坯成形工艺，其特征在于：所述的冷摆碾复合成形的方式为圆摆辗。
5.根据权利要求4所述的一种汽车DCT变速器输入外轴冷锻坯成形工艺，其特征在于：所述的圆摆辗为通过摆辗凸模倾斜2°～3°并绕着摆辗中心轴回转加凹模向上进给，实现摆辗镦头。
6.根据权利要求1所述的一种汽车DCT变速器输入外轴冷锻坯成形工艺，其特征在于：步骤二中球化退火的退火温度为720℃～740℃，球化退火等级要求为4～5级。
7.根据权利要求1所述的一种汽车DCT变速器输入外轴冷锻坯成形工艺，其特征在于：步骤七中去应力退火处理的温度为550℃～600℃，保温时间为5h～6h。
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