成型及机加工离合器毂的方法技术

本申请提供了制造扭矩传递离合器部件的新方法。该方法包括对离合器部件的凸缘部段与毂部段之间的接合部进行精压。另外，提供了通过新的制造方法制造的扭矩传递离合器部件和环状离合器毂。

Method for forming and machining clutch hub

The present application provides a new method of manufacturing torque transfer clutch parts. The method includes tightening the joint between the flange portion of the clutch member and the hub section. In addition, a torque transmission clutch component and an annular clutch hub manufactured by a new manufacturing method are provided.

【技术实现步骤摘要】
成型及机加工离合器毂的方法相关申请的交叉引用本申请要求于2016年8月31日提交的序列号为15/252,458且题目为“METHODOFFORMINGANDMACHININGACLUTCHHUB(成型及机加工离合器毂的方法)”的美国专利申请以及于2015年9月15日提交的序列号为62/218,605且题目为“METHODOFFORMINGANDMACHININGACLUTCHHUB(成型及机加工离合器毂的方法)”的美国临时专利申请的权益和优先权，上述申请的全部公开内容通过参引并入本文。
本公开内容总体上涉及制造带花键的扭矩传递部件的新方法以及根据该新方法制造的改进的带花键的扭矩传递部件。更具体地，本公开内容涉及离合器部件，比如通过使用拉伸成型工艺(drawformingprocess)、辊模花键成型工艺(rollerdiesplineformingprocess)和精压操作(coiningoperation)制造的离合器毂和离合器鼓，所有这些工艺能够在传递压力机(transferpress)单元中依次提供。
技术介绍
该部分提供了与本公开内容有关的背景信息，但未必是现有技术。机动车应用中所使用的类型的动力传送装置——例如自动变速器、扭矩联轴器、动力输出单元和变速箱——通常配备有动力操作的多盘离合器组件。通常，多盘离合器组件包括由输入部件驱动的第一离合器构件(比如离合器毂)、用于驱动输出部件的第二离合器构件(比如离合器鼓)、布置在第一离合器构件与第二离合器构件之间的多盘离合器组，以及用于接合离合器组并且将驱动扭矩从离合器毂传递至离合器鼓的动力离合器致动器。离合器鼓和离合器毂通常是具有扭矩传递花键齿的环状部件，所述扭矩传递花键齿构造成与离合器组的离合器盘上形成的相应的离合器齿相接合及啮合。为了在减少所述离合器构件的质量的同时保持所需的高强度和扭矩传递特性，通过使用多种金属成型工艺和金属切削工艺的组合由金属片材坯料来形成许多现代的离合器毂和离合器鼓，在下文中统称为环状离合器部件。目前用于制造环状离合器部件的大批量工艺的非限制性示例包括Grob花键工艺和流动成型(flowform)工艺。由于这些成型金属片材离合器部件的设计，目前可用的工艺还存在若干已知的缺点。具体地，环状离合器部件首先由被拉伸成杯形部件的钢坯料形成，此杯形部件具有径向盘部段和轴向延伸的毂部段。杯形部件随后在心轴上成型以经由Grob花键工艺在毂部段中产生花键结构。花键结构的从凸缘部段至外径的起始部具有在较大OD上具有大半径以及在较小OD上具有小半径的倒圆(radius)的形式。通常，环状离合器部件在形成花键之后需要额外的金属切削或机加工过程，以在盘部段上形成安装部段，该安装部段构造成允许与其他扭矩传递部件的后续焊接或接合。为了确保环状离合器部件的盘部段的平面度，通常还需要金属切削加工过程。然而，盘部段的机加工需要切削工具沿着盘部段的整个长度切削并且使花键结构的边缘在较大OD表面和较小OD表面两者上都交会。该“切割”边缘轮廓导致切割中断，进而导致机加工的边缘材料被向下推至花键结构中成为毛刺。因此，需要后续去毛刺操作来去除花键结构区域中的毛刺。在离合器组件组装之前未移除的毛刺会对离合器组件的功能和使用寿命产生有害的影响。为此，需要开发优于常规冷成型(Grob花键成型)工艺的能够形成环状离合器部件的改进金属成型工艺。
技术实现思路
该部分提供了本公开的主要
技术实现思路
，并非旨在被解释为本公开的所有方面、特征、优点和目的的全面列举。本公开的一方面是提供使用金属成型操作的组合来制造高强度的扭矩传递部件的方法，并且该方法对于现有的拉伸成型、Grob花键成型和机加工部件而言是优越的解决方法。本公开的另一方面提供了制造用于在多盘离合器(或制动器)组件中使用的高强度扭矩传递离合器部件的方法。本公开的又一方面提供了改进的形成非中断(即非切割)的花键结构边缘轮廓的方法，从而消除了与常规中断的切割花键结构相关联的毛刺产生并且不需要后续的去毛刺操作。另一方面是通过使用压力工具以与标准冷成型(ErnstGrob)工艺相比较高的输出速率来制造成品零件。再一方面是提供简化的部件设计，消除昂贵的去毛刺操作、减少额外机加工需要以及使用精压特征作为用于后续焊接操作的基准(datum)。根据本公开的这些以及其他方面，提供了带花键的环状离合器部件。带花键的环状离合器部件包括径向凸缘部段。轴向延伸的毂部段在边缘接合部处一体地联接至径向凸缘部段。在毂部段的从敞开的自由端至边缘接合部的外表面中辊压成型有花键。在花键成型操作完成之后经由精压工艺对边缘接合部进行精压以提供无毛刺的精压接合部。根据本公开的另一方面，提供了环状离合器毂。环状离合器毂包括大致呈盘形形状的凸缘部段。凸缘部段绕中央孔口和中心轴线延伸，并且径向向外终止于边缘区域处。大致呈管状形状的毂部段从凸缘部段的边缘区域延伸以限定凸缘部段与毂部段之间的接合部。毂部段从接合部沿轴向延伸至敞开端。沿着毂部段限定有多个辊压成型的花键，所述多个辊压成型的花键各自从接合部沿轴向延伸至敞开端并且沿周向彼此间隔开。花键通过辊压成型工艺产生。第一精压接合部区域限定在凸缘部段与毂凸缘之间的接合部处。第一精压接合部区域绕轴线沿周向延伸。第一精压接合部区域经由精压工艺形成以提供凸缘部段与毂部段之间的无毛刺的精压接合部。根据本公开的再一方面，提供了制造扭矩传递离合器的方法。该方法包括将金属片材坯料拉伸成具有径向凸缘部段和轴向毂部段的杯形预成形件。在形成预成形件之后，在毂部段中辊压出多个花键结构。该方法还包括修边以及在毂部段的端部部分中形成倒角。此外，该方法包括对凸缘部段与毂部段之间的接合部进行精压。对接合部的精压产生第一精压接合部区域，该第一精压接合部区域为花键结构的端部提供非中断的边缘轮廓。根据本文提供的描述其他可应用的领域将变得明显。在该
技术实现思路
中的描述和具体示例仅用于说明的目的而非意在限制本公开的范围。附图说明本文中描述的附图仅用于所选实施方式的说明性目的并非所有可能的实施方案，并且不意在限制本公开的范围。图1是多盘离合器组件中所使用的常规类型的离合器毂的立体图，此离合器毂通过使用Grob花键成型工艺拉伸的杯形预成形件制造，并且其中示出了处于“预机加工”状态；图2是图1中所示的离合器毂的局部截面图，其中示出了处于如成型的预机加工状态的Grob花键结构；图3是与图2相似的局部截面图，其中示出了导致在
技术介绍
部分中提到的缺点的后续金属切削机加工操作；图4是通过使用体现本公开内容的教示的新成型工艺制造的离合器毂的立体图；图5是图4的局部截面图，其中示出了改进的离合器毂，所述改进的离合器毂具有与本公开相关联的非机加工的直式花键特征、精压的边缘特征、以及后续精压或机加工的安装特征；图6是图4中所示的离合器毂的局部放大视图，以更好地示出直式花键特征和精压特征；图7是图6的进一步放大的截面图，以进一步示出精压区域和无毛刺的花键结构；图8与图6类似但示出了在精压操作之后的后续加工操作；图9与图7类似并且是图8的放大截面图，其中进一步示出了机加工操作；图10是列出了用于以多工位传递压力机制造本公开的离合器毂的制造步骤和/或操作的工艺流程图表；图11是图10的传递模工艺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带花键的环状离合器部件，包括：径向凸缘部段；以及轴向延伸的毂部段，所述轴向延伸的毂部段在边缘接合部处一体地联接至所述径向凸缘部段；其中，在所述毂部段中从敞开的自由端至所述边缘接合部在外部辊压成型有花键，其中，所述边缘接合部在花键成型操作完成之后经由精压工艺进行精压以提供无毛刺的精压接合部。

【技术特征摘要】
2015.09.15 US 62/218,605;2016.08.31 US 15/252,4581.一种带花键的环状离合器部件，包括：径向凸缘部段；以及轴向延伸的毂部段，所述轴向延伸的毂部段在边缘接合部处一体地联接至所述径向凸缘部段；其中，在所述毂部段中从敞开的自由端至所述边缘接合部在外部辊压成型有花键，其中，所述边缘接合部在花键成型操作完成之后经由精压工艺进行精压以提供无毛刺的精压接合部。2.根据权利要求1所述的带花键的环状离合器部件，还包括由所述径向凸缘部段限定的从所述精压接合部径向向内的第二精压区域，其中，所述第二精压区域在所述精压接合部完成之后经由精压工艺进行精压。3.根据权利要求2所述的带花键的环状离合器部件，其中，所述第二精压区域包括肩部表面和安装表面，其中，所述肩部表面与所述精压接合部间隔开，并且所述安装表面是大致平面的且在所述精压接合部与所述肩部表面之间延伸。4.根据权利要求1所述的带花键的环状离合器部件，其中，所述精压接合部包括边缘部段和肩部部段，所述边缘部段是大致平面的且终止于所述花键处，所述肩部部段从所述边缘部段向上延伸。5.一种环状离合器毂，包括：凸缘部段，所述凸缘部段大致呈盘形形状，并且绕中央孔口和中心轴线延伸且径向向外终止于边缘处；毂部段，所述毂部段大致呈管状形状，并且从所述凸缘部段的所述边缘延伸以限定所述凸缘部段与所述毂部段之间的接合部，并且其中，所述毂部段从所述接合部沿轴向延伸至敞开端；沿着所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克·费希尔，彼得·海德比歇尔，
申请(专利权)人：麦格纳动力系有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大,CA