本發(fā)明涉及一種倒擋惰輪的鍛造方法，尤其是涉及一種高精密高強(qiáng)度倒擋惰輪及其鍛造方法。

背景技術(shù)：

變速器作為汽車必須的變速裝置，可以在汽車行駛過(guò)程中，在發(fā)動(dòng)機(jī)和車輪之間產(chǎn)生不同的變速比，通過(guò)換擋可以使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在其最佳的動(dòng)力性能狀態(tài)下。變速器殼體內(nèi)具有多組齒輪來(lái)傳遞不同的轉(zhuǎn)速比，但是當(dāng)汽車需要倒退時(shí)，僅僅改變轉(zhuǎn)速比并不能達(dá)到汽車倒退的目的，因此，在變速器殼體內(nèi)還具有一個(gè)倒擋惰輪，倒擋惰輪是兩個(gè)不互相接觸的傳動(dòng)齒輪中間起傳遞作用的齒輪，同時(shí)跟這兩個(gè)齒輪嚙合，用來(lái)改變被動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，使之與主動(dòng)齒輪相同，它的作用只是改變轉(zhuǎn)向并不能改變傳動(dòng)比。中國(guó)專利公開(kāi)了一種變速器倒擋惰輪結(jié)構(gòu)（授權(quán)公告號(hào)：CN204784573U），包括倒擋惰輪軸和可轉(zhuǎn)動(dòng)地套裝于該倒擋惰輪軸上的滾針軸承，以及可轉(zhuǎn)動(dòng)地套裝在該滾針軸承上的倒擋惰輪，倒擋惰輪軸上設(shè)有直徑大于滾針軸承的內(nèi)圓直徑、小于滾針軸承的外圓直徑的環(huán)狀凸臺(tái)，滾針軸承共有兩個(gè)，均為單排滾針軸承，分別位于環(huán)狀凸臺(tái)的兩側(cè)，每個(gè)滾針軸承的側(cè)面與倒擋惰輪軸上的環(huán)狀凸臺(tái)的側(cè)面之間存在間隙；倒擋惰輪軸上的環(huán)狀凸臺(tái)的直徑大于滾針軸承的內(nèi)圓直徑4-4.6mm、小于滾針軸承的外圓直徑0.2-0.5mm，每個(gè)滾針軸承的側(cè)面與倒擋惰輪軸上的環(huán)狀凸臺(tái)的側(cè)面之間存在的間隙為0.2-0.4mm；倒擋惰輪軸上的環(huán)狀凸臺(tái)的直徑大于滾針軸承的內(nèi)圓直徑4.3mm，小于滾針軸承的外圓直徑0.4mm，每個(gè)滾針軸承的側(cè)面與倒擋惰輪軸上的環(huán)狀凸臺(tái)的側(cè)面之間存在的間隙為0.3mm；還包括環(huán)狀儲(chǔ)油槽，環(huán)狀儲(chǔ)油槽位于倒擋惰輪的內(nèi)孔上與倒擋惰輪軸上的環(huán)狀凸臺(tái)相對(duì)應(yīng)處，其直徑大于滾針軸承的外圓直徑1-2mm；倒擋惰輪上的環(huán)狀儲(chǔ)油槽的直徑大于倒擋惰輪軸上的滾針軸承的外圓直徑1.5mm。但是這種倒擋惰輪的強(qiáng)度較差，缺乏定位，并且加工時(shí)的精度較差，從而使得裝配較差，傳動(dòng)效率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是提供一種高精密高強(qiáng)度倒擋惰輪及其鍛造方法，其主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的倒擋惰輪的強(qiáng)度較差，缺乏定位，并且加工時(shí)的精度較差，從而使得裝配較差，傳動(dòng)效率較低等的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的：

本發(fā)明的一種高精密高強(qiáng)度倒擋惰輪，包括惰輪本體，所述的惰輪本體的內(nèi)孔處設(shè)有喇叭口，惰輪本體的一端端面上設(shè)有3段弧形凸棱，相鄰弧形凸棱之間形成定位槽，定位槽的外側(cè)設(shè)有定位凸塊，弧形凸棱的外側(cè)表面均布有倒錐齒。通過(guò)3段弧形凸棱以及中間的定位槽、還有定位凸塊可以起到定位準(zhǔn)確的效果。倒錐齒直接加工在弧形凸棱的外側(cè)表面使得整個(gè)倒錐齒的強(qiáng)度較強(qiáng)。

作為優(yōu)選，所述的定位槽所在的惰輪本體端面上下凹有凹槽。通過(guò)凹槽，可以在惰輪本體安裝時(shí)起到定位的作用，并且在加工時(shí)容易被夾持定位。

作為優(yōu)選，所述的惰輪本體的端面上設(shè)有凸環(huán)，弧形凸棱環(huán)繞在凸環(huán)的外圍。凸環(huán)可以在中部對(duì)弧形凸棱起到支撐作用，這樣惰輪本體在嚙合使用時(shí)不易產(chǎn)生斷裂。

一種高精密高強(qiáng)度倒擋惰輪的鍛造方法，其特征在于所述的方法包括：

a．將鋼材坯料投入到圓鋸機(jī)進(jìn)行鋸切，鋼材坯料的組成及重量百分比為：C0.23-0.31%、Mn1.10-1.40%、Si0.10-0.40%、Cr1.00-1.30%、B≦0.0005%、Ti≦0.010%、Cu≦0.30%、S0.025-0.040%、P≦0.030%、Al0.015-0.040%，其余為Fe，鋸切后成鋼坯；

b．將鋼坯送入到加熱爐中加熱到900-1100℃，然后再將鋼坯送入到?jīng)_壓機(jī)中進(jìn)行沖壓，沖壓出惰輪本體以及倒錐齒，再將沖壓完成的工件送入到?jīng)_孔機(jī)中在惰輪本體上沖壓出內(nèi)孔以及喇叭口，冷卻后得到倒擋惰輪粗件；

c．將倒擋惰輪粗件放入到退火爐中進(jìn)行退火，加熱到650-700℃，保溫1小時(shí)，然后爐內(nèi)冷卻到450-500℃，然后在空氣冷卻；

d．對(duì)倒擋惰輪粗件進(jìn)行球化退火，交替加熱和冷卻到700-730℃，保溫20-30分鐘，然后在真空中冷卻；

e．對(duì)倒擋惰輪粗件進(jìn)行等溫退火，加熱到940-980℃，保溫20-30分鐘，然后降溫到620-650℃直到退火完全，最后真空冷卻；

f．對(duì)倒擋惰輪粗件進(jìn)行噴砂、磷皂化處理，然后對(duì)倒擋惰輪粗件的倒錐齒進(jìn)行精整，得到倒擋惰輪精件；

g．將倒擋惰輪精件加熱到920-980℃進(jìn)行滲碳淬火、應(yīng)力消除，然后在氮?dú)庵欣鋮s，再將倒擋惰輪精件加熱到870-900℃進(jìn)行碳氮共滲、淬火應(yīng)力消除，最后穩(wěn)定在830-850℃，然后通入大于160℃的熱油中冷卻，最后出成品高精密高強(qiáng)度倒擋惰輪。

本發(fā)明的加工方法依次通過(guò)普通退火、球化退火、等溫退火，使得整個(gè)倒擋惰輪在多次退火后增加了晶體的強(qiáng)度，整個(gè)倒擋惰輪的熱處理較為均勻，因此晶體的變化較為均勻，防止其在內(nèi)部產(chǎn)生裂紋。

作為優(yōu)選，所述的步驟d中的交替加熱和冷卻為：先加熱到500-550℃，然后以10℃/min急速降溫到350-400℃，再升溫到600-650℃，然后以5℃/min急速降溫到450-500℃，最后再升溫到700-730℃。交替加熱和冷卻通過(guò)三次升溫和兩次急速降溫，保證整個(gè)倒擋惰輪在升溫的同時(shí)又能保證內(nèi)部晶體的穩(wěn)定性，防止由于升溫過(guò)快，導(dǎo)致倒擋惰輪內(nèi)外的溫差過(guò)大，從而在加工時(shí)產(chǎn)生內(nèi)部裂紋。

作為優(yōu)選，所述的步驟d中的球化退火在球化退火爐中完成，球化退火爐的爐體內(nèi)表面設(shè)有梯形的導(dǎo)熱塊，導(dǎo)熱塊的外表面設(shè)有導(dǎo)熱條。 梯形導(dǎo)熱塊可以加強(qiáng)整個(gè)爐體內(nèi)表面與爐內(nèi)氣體的接觸面積，從而加強(qiáng)熱傳導(dǎo)，通過(guò)導(dǎo)熱條可以將熱量發(fā)散出去，從而保證了爐內(nèi)溫度的一致性。

因此，本發(fā)明通過(guò)多次退火以及熱處理時(shí)的多次升溫以及急速降溫，可以保證倒擋惰輪的加工精度，使其強(qiáng)度較高，在加工時(shí)不易斷裂，保證了變速箱的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理。

附圖說(shuō)明

附圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2是圖1的A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖3是圖1的B-B剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖4是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖5是本發(fā)明的加工流程示意圖；

附圖6是本發(fā)明退火爐爐體內(nèi)部的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中零部件、部位及編號(hào)：惰輪本體1、喇叭口2、弧形凸棱3、定位槽4、定位凸塊5、倒錐齒6、凹槽7、凸環(huán)8、圓鋸機(jī)9、加熱爐10、沖壓機(jī)11、沖孔機(jī)12、爐體13、導(dǎo)熱塊14、導(dǎo)熱條15。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。

實(shí)施例：本例的一種高精密高強(qiáng)度倒擋惰輪，如圖1、圖 2、如圖3、圖4，包括惰輪本體1，惰輪本體的內(nèi)孔處設(shè)有喇叭口2，惰輪本體的一端端面上設(shè)有3段弧形凸棱3，相鄰弧形凸棱之間形成定位槽4，定位槽的外側(cè)設(shè)有定位凸塊5，弧形凸棱的外側(cè)表面均布有倒錐齒6。定位槽所在的惰輪本體1端面上下凹有凹槽7。惰輪本體的端面上設(shè)有凸環(huán)8，弧形凸棱3環(huán)繞在凸環(huán)的外圍。

一種高精密高強(qiáng)度倒擋惰輪的鍛造方法，其步驟如圖5，包括：

a．將鋼材坯料投入到圓鋸機(jī)9進(jìn)行鋸切，鋼材坯料的組成及重量百分比為：C0.30%、Mn1.30%、Si0.10%、Cr1.20%、B0.0003%、Ti0.005%、Cu0.20%、S0.040%、P0.020%、Al0.030%，其余為Fe，鋸切后成鋼坯；

b．將鋼坯送入到加熱爐10中加熱到1000℃，然后再將鋼坯送入到?jīng)_壓機(jī)11中進(jìn)行沖壓，沖壓出惰輪本體1以及倒錐齒6，再將沖壓完成的工件送入到?jīng)_孔機(jī)12中在惰輪本體1上沖壓出內(nèi)孔以及喇叭口2，冷卻后得到倒擋惰輪粗件；

c．將倒擋惰輪粗件放入到退火爐中進(jìn)行退火，加熱到680℃，保溫1小時(shí)，然后爐內(nèi)冷卻到480℃，然后在空氣冷卻；

d．對(duì)倒擋惰輪粗件進(jìn)行球化退火，交替加熱和冷卻到730℃，交替加熱和冷卻為：先加熱到500℃，然后以10℃/min急速降溫到400℃，再升溫到650℃，然后以5℃/min急速降溫到500℃，最后再升溫到730℃，保溫30分鐘，然后在真空中冷卻，如圖6，球化退火在球化退火爐中完成，球化退火爐的爐體13內(nèi)表面設(shè)有梯形的導(dǎo)熱塊14，導(dǎo)熱塊的外表面設(shè)有導(dǎo)熱條15；

e．對(duì)倒擋惰輪粗件進(jìn)行等溫退火，加熱到950℃，保溫30分鐘，然后降溫到620℃直到退火完全，最后真空冷卻；

f．對(duì)倒擋惰輪粗件進(jìn)行噴砂、磷皂化處理，然后對(duì)倒擋惰輪粗件的倒錐齒6進(jìn)行精整，得到倒擋惰輪精件；

g．將倒擋惰輪精件加熱到980℃進(jìn)行滲碳淬火、應(yīng)力消除，然后在氮?dú)庵欣鋮s，再將倒擋惰輪精件加熱到870℃進(jìn)行碳氮共滲、淬火應(yīng)力消除，最后穩(wěn)定在830℃，然后通入大于160℃的熱油中冷卻，最后出成品高精密高強(qiáng)度倒擋惰輪。

以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，但本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的領(lǐng)域內(nèi)，所作的變化或修飾皆涵蓋在本發(fā)明的專利范圍之中。