一种双离合自动变速箱同步器齿毂及其粉末冶金制造工艺制造技术

本发明专利技术提供一种双离合自动变速箱同步器齿毂及其粉末冶金制造工艺，所述生产工艺包括：混料步骤；成形步骤，包括将配制完成的合金粉末原料放入成形机的模具中压制成形，得到成形生坯；烧结硬化步骤，包括将成形生坯放入到高温连续烧结炉中烧结，然后风冷回火；机加工及后处理步骤；局部喷丸步骤，包括采用局部喷丸工艺处理齿毂。该生产工艺具有成本低、工艺流程短、材料利用率高、产品质量稳定和废品率低等特点。所述双离合自动变速箱同步器齿毂将靠近异型键槽的边缘齿从完整齿边的单侧修缘减薄，修缘后的齿毂与齿套装配顺畅、自滑性好，有效解决齿毂装进齿套过程中的卡塞现象。

A Double Clutch Automatic Transmission Synchronizer Gear Hub and Its Powder Metallurgy Manufacturing Technology

The invention provides a double clutch automatic transmission synchronizer hub and its powder metallurgy manufacturing process, which includes: mixing steps; forming steps, including pressing the prepared alloy powder material into the die of the forming machine to obtain the formed green billet; sintering hardening steps, including sintering the formed green billet into a high temperature continuous sintering furnace, and then air blast. Cold tempering; Machining and post-processing steps; Local shot peening steps, including the use of local shot peening process to treat the hub. The production process has the characteristics of low cost, short process flow, high material utilization rate, stable product quality and low waste rate. The double clutch automatic transmission synchronizer hub thins the edge teeth near the special-shaped keyway from the one-side trimming of the complete tooth edge, and the trimmed hub and the tooth sleeve assembly is smooth and self-slipping is good, which effectively solves the jamming phenomenon in the process of the tooth hub being loaded into the gear sleeve.

【技术实现步骤摘要】
一种双离合自动变速箱同步器齿毂及其粉末冶金制造工艺
本专利技术涉及粉末冶金汽车零部件
，特别涉及一种双离合自动变速箱同步器齿毂及其粉末冶金制造工艺。
技术介绍
随着汽车技术的不断发展和提高，驾乘人员对汽车的舒适性要求越来越高，对于变速箱来讲换挡舒适性直接影响整车舒适性要求。双离合自动变速器没有传统自动变速器的液力变矩器，它是机械自动变速器的一种，它有两根动力输出轴，一根连一个离合，一个控制1357档，另一个控制246倒档，在整个换挡过程中，当一组齿轮在输出动力时，另一组齿轮已经待命，总是保持有一组齿轮在输出动力，不会出现动力传递的间断，使换挡过程更快，提速更迅猛。由于扭矩传递过程中没有动力中断，在提升换挡舒适性的同时，大幅度降低了汽车燃油消耗，双离合代表自动变速箱的发展方向。齿毂是双离合自动变速器的重要零件，齿毂和齿套装配后的自滑性直接影响变速箱的换挡性能。双离合自动变速箱同步器齿毂是典型的H型复杂结构件，具有复杂的多台面结构和薄壁断面，外轮齿有多个异型键槽。粉末冶金通常工艺生产的变速箱同步器齿毂，由于齿毂外轮齿异型键槽的存在，异型键槽两侧最近边缘齿在压制后压坯回弹、烧结后齿部变形，齿毂装进齿套有卡塞现象、达不到齿毂在齿套内自由滑动的效果，影响同步器总成的性能。现有技术生产粉末冶金同步器齿毂的生产工艺为：混料→成形→烧结→整形→机加工→高频淬火→回火→磁粉探伤全检裂纹→退磁→洗净干燥→检验包装。现有技术为了达到产品的力学性能要求，原料一般采用含有高镍高钼的D32材质标准、材料成本很高。现有工艺通过烧结后整形纠正尺寸变形，通过高频淬火提高产品局部硬度，工艺流程长，产品质量不稳定、尤其是高频淬火热冲击产生高应力使齿毂变形、产生局部裂纹，影响产品精度和功能性。双离合没有传统自变速器的液力变矩器，同步器工作时，齿毂各异型键槽靠近齿毂本体根部受到较大拉应力，容易超过抗拉强度致齿毂断裂。现有技术不能从根本上解决这些失效风险。因此，如何设计一款新的同步器齿毂及其粉末冶金制造工艺，满足双离合自动变速箱同步器齿毂的要求成为亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种双离合自动变速箱同步器齿毂及其粉末冶金制造工艺，包括以下步骤：a)混料步骤，包括配制合金粉末原料；b)成形步骤，包括将配制完成的合金粉末原料放入成形机的模具中压制成形，得到成形生坯；c)烧结硬化步骤，包括将成形生坯放入到高温连续烧结炉中，在无氧环境中烧结，然后进行风冷回火，得到烧结齿毂；d)机加工及后处理步骤，包括将烧结齿毂固定在车床上，进行机加工至符合成品图面尺寸和形状要求；然后进行后处理，包括利用齿毂去毛刺专机对机加工后齿毂进行刷毛刺，然后进行退磁处理；e)局部喷丸步骤，包括采用局部喷丸工艺处理齿毂。可选的，步骤a)中所述合金粉末原料包括0.4-0.6wt％的C，0.4-0.6wt％的Mo，2.7-3.3wt％的Cr，0.54-0.66wt％的润滑剂，余量为Fe。可选的，步骤b)中所述成形机为500TCNC成型机，成形密度≥7.00g/cm3，各成形段分割密度≤0.2g/cm3，生坯脱模后自动刷毛刺。可选的，步骤c)中所述高温连续烧结炉为网带式烧结硬化炉，烧结温度在1110-1130℃范围内，所述无氧环境为N2/H2＝9的氨分解保护气氛，烧结时间在30-45min范围内。可选的，所述风冷回火采用氮气作为冷却介质，冷却速率为2.5-5℃/s。可选的，步骤e)中所述局部喷丸的强度要求为0.2-0.25mmA，覆盖率为150％。可选的，所述双离合自动变速箱同步器齿毂包括齿毂本体C、中心花键孔上的平面a和平面b、外轮齿异型键槽边缘齿1、外轮齿正常齿2、异型键槽3和异型键槽4、中心花键孔5；所述异型键槽的边缘齿从完整齿边的单侧修缘减薄。可选的，所述修缘减薄为向键槽方向移动￠0.3+0.10mm。与现有技术相比，本专利技术提供的技术方案具有以下优点：本专利技术采用粉末冶金烧结硬化工艺生产,可省去整形和高频淬火工艺，通过调整低合金钢成分，将烧结过程中的冷却阶段和热处理中淬火工艺有机地结合起来，采用风冷回火，从而使烧结齿毂不经过专门的热处理工序就能获得高的强度和硬度的力学性能、满足图面标准需求，不仅降低了成本，而且对齿毂零件避免了热处理中淬火的热冲击而产生高应力使零件变形大、容易产生裂纹等缺点，对提高齿毂齿形和尺寸精度、减少裂纹风险等方面十分有效，同时也减少了后续整形纠正尺寸精度的工艺。本专利技术采取局部喷丸工艺增加6个异型键槽靠近齿毂本体根部的残余压应力，以部分抵消工作中所在处产生的拉应力提高疲劳寿命，确保齿毂强度避免拉应力过大而致齿毂断裂。本专利技术对同步器齿毂靠近异型键槽的6个边缘齿进行单侧修缘，修缘后的齿毂与齿套装配顺畅、自滑性好。附图说明图1是本专利技术一实施例双离合自动变速箱同步器齿毂粉末冶金制造工艺流程示意图；图2是本专利技术一实施例双离合自动变速箱同步器齿毂的俯视图、A-A向剖视图和B区局部放大图。具体实施方式由
技术介绍
可知，制备变速箱同步器齿毂的工艺流程长，产品质量不稳定，产品的精度有待提高，而且目前变速箱同步器齿毂达不到齿毂在齿套内自由滑动的效果。分析存在上述问题的原因包括：现有技术生产粉末冶金同步器齿毂的生产工艺为：混料→成形→烧结→整形→机加工→高频淬火→回火→磁粉探伤全检裂纹→退磁→洗净干燥→检验包装。现有技术为了达到产品的力学性能要求，原料一般采用含有高镍高钼的D32材质标准、材料成本很高。为了通过烧结后整形纠正尺寸变形，通过高频淬火提高产品局部硬度，工艺流程长，产品质量不稳定、尤其是高频淬火热冲击产生高应力使齿毂变形、产生局部裂纹，影响产品精度和功能性。而且由于齿毂外轮齿异型键槽的存在，异型键槽两侧最近边缘齿在压制后压坯回弹、烧结后齿部变形，齿毂装进齿套有卡塞现象，故达不到齿毂在齿套内自由滑动的效果。为了解决上述问题，本专利技术提供一种双离合自动变速箱同步器齿毂及其粉末冶金制造工艺，能够提高制备效率并提高同步器齿毂的性能。为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。参考图1，图1示出了本专利技术一实施例双离合自动变速箱同步器齿毂粉末冶金制造工艺流程示意图。具体地，包括以下基本步骤：a)混料步骤，包括配制合金粉末原料；b)成形步骤，包括将配制完成的合金粉末原料放入成形机的模具中压制成形，得到成形生坯；c)烧结硬化步骤，包括将成形生坯放入到高温连续烧结炉中，在无氧环境中烧结，然后进行风冷回火，得到烧结齿毂；d)机加工及后处理步骤，包括将烧结齿毂固定在车床上，进行机加工至符合成品图面尺寸和形状要求；然后进行后处理，包括利用齿毂去毛刺专机对机加工后齿毂进行刷毛刺，然后进行退磁处理；e)局部喷丸步骤，包括采用局部喷丸工艺处理齿毂。下面将结合附图对本专利技术做进一步说明。参考图1，执行步骤a)，配制合金粉末原料。本专利技术中，所述合金粉末原料包括0.4-0.6wt％的C，0.4-0.6wt％的Mo，2.7-3.3wt％的Cr，0.54-0.66wt％的润滑剂，余量为Fe。本专利技术选择价格低且稳定的铬取代价格不稳定且价格高的纯镍和钼，同时添加少量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双离合自动变速箱同步器齿毂粉末冶金制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：a)混料步骤，包括配制合金粉末原料；b)成形步骤，包括将配制完成的合金粉末原料放入成形机的模具中压制成形，得到成形生坯；c)烧结硬化步骤，包括将成形生坯放入到高温连续烧结炉中，在无氧环境中烧结，然后进行风冷回火，得到烧结齿毂；d)机加工及后处理步骤，包括将烧结齿毂固定在车床上，进行机加工至符合成品图面尺寸和形状要求；然后进行后处理，包括利用齿毂去毛刺专机对机加工后齿毂进行刷毛刺，然后进行退磁处理；e)局部喷丸步骤，包括采用局部喷丸工艺处理齿毂。

【技术特征摘要】
1.一种双离合自动变速箱同步器齿毂粉末冶金制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：a)混料步骤，包括配制合金粉末原料；b)成形步骤，包括将配制完成的合金粉末原料放入成形机的模具中压制成形，得到成形生坯；c)烧结硬化步骤，包括将成形生坯放入到高温连续烧结炉中，在无氧环境中烧结，然后进行风冷回火，得到烧结齿毂；d)机加工及后处理步骤，包括将烧结齿毂固定在车床上，进行机加工至符合成品图面尺寸和形状要求；然后进行后处理，包括利用齿毂去毛刺专机对机加工后齿毂进行刷毛刺，然后进行退磁处理；e)局部喷丸步骤，包括采用局部喷丸工艺处理齿毂。2.根据权利要求1所述的双离合自动变速箱同步器齿毂粉末冶金制造工艺，其特征在于，步骤a)中所述合金粉末原料包括0.4-0.6wt％的C，0.4-0.6wt％的Mo，2.7-3.3wt％的Cr，0.54-0.66wt％的润滑剂，余量为Fe。3.根据权利要求1所述的双离合自动变速箱同步器齿毂粉末冶金制造工艺，其特征在于，步骤b)中所述成形机为500TCNC成型机，成形密度≥7.00g/cm3，各成形段分割密度≤0.2g/cm3，生坯脱模后自动刷毛刺。...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏敏，施昌旭，石小荣，张艳伟，茆长林，钱夏晨，
申请(专利权)人：江苏智造新材有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32