CN108136472A - 利用超高强度钢形成部件的方法和通过此方法形成的部件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种部件和利用超高强度钢形成该部件的方法。该方法包括提供超高强度钢的坯件以及将该坯件成形为粗加工部件的步骤。接下来，对粗加工部件进行加热以及使内部工具构件与外部工具构件相对于彼此移动以将经加热的部件夹置在内部工具构件与外部工具构件之间。此外，将冲压构件从收回的未致动位置移动至伸出的致动位置，以在部件被夹置在内部工具构件与外部工具构件之间时接触部件以形成包括下述各者中的至少一者的特征部：厚度相对于相邻区域增大的增厚区域、凹入的环形槽、凹入腔、通孔、凸缘、花键齿或具有向外延伸的突片的通孔。接着，对特征部进行淬火。

Description

利用超高强度钢形成部件的方法和通过此方法形成的部件

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年10月13日提交的序列号为62/240,952的美国临时申请以及于2016年10月12日提交的序列号为15/291,394的美国实用申请的权益和优先权，这两个申请的全部公开内容通过参引并入本文中。

技术领域

本公开总体上涉及由诸如硼钢之类的超高强度钢形成部件的方法以及通过这些方法形成的部件。

背景技术

目前，超高强度钢被用于建筑构造和静态汽车结构(例如，车身和车架)中。超高强度钢的使用通常允许这些结构的重量减小。另外，在汽车结构中，超高强度钢能够吸收冲击能量并且能够最小化对乘客座位区域的侵入。尽管超高强度钢可以被制造得非常强固，但是其他性能比如可成形性、可焊接性和冲击韧性可能受到不利影响，从而导致结构可能更易于开裂和断裂。

用于机动车辆的动力传动部件、比如具有离合器毂和位于离合器壳体内的离合器片的离合器组件是众所周知的。这种离合器壳体具有大体筒状或杯状本体和敞开端。筒状或杯状本体由金属板坯件形成并且具有形成于其上的多个花键齿。离合器片配合在离合器壳体内并且接合花键齿。离合器毂也可以是成形的金属板部件并且通常连接至传动轴。

包括离合器壳体和离合器毂的动力***部件通常由铝或高强度低合金钢(HSLA)制成，而不是由比如硼钢的超高强度钢制成。铝或HSLA钢主要是由于其可成形性而被使用。具体地，这些类型的材料是高强度材料，其可以获得特定的几何尺寸或形状并具有所需的特定公差。因此，铝或HSLA可以被容易地、高效地且低成本地用于包括自动变速部件的动力***部件中。

通常，使用冷成形或冲压工艺和热处理中的一者或组合来形成比如由铝或HSLA制成的反作用壳、离合器壳体和离合器毂的部件，从而获得期望的形状、性能和强度特性。此外，可以通过使用一系列的辊而容易地形成比如离合器壳体的多个花键齿的结构。类似的过程也可以用于形成其他动力***部件，比如用于差速器中的行星架以及用于车辆动力***中的各种盖。

超高强度钢在使用上述常规的冷成形技术加工时可成形性不足。对超高强度钢通常无法使用常规冷成形技术形成所需的几何尺寸和公差。然而，当用于汽车结构的静态应用时，出于类似于前文所讨论的原因(例如减少的部件重量和改进的对冲击能量的吸收)，制造商和供应商希望利用超高强度钢来形成汽车部件，诸如动力传动部件。

因此，需要由超高强度钢比如硼钢形成诸如离合器壳体和离合器毂之类的部件。此外，需要一种改进的方法来形成该部件。

发明内容

本部分提供了与本公开相关联的发明构思的总体概述，并且该部分不意在代表本公开的全部范围或者本公开的全部特征、目的、方面和优点的全面公开。提供了用超高强度钢制成的部件以及由超高强度钢形成这些部件的方法。

根据本公开的一方面，一种由超高强度钢形成部件的方法包括将超高强度钢的坯件、比如超高强度钢的板坯件比如通过冷成形而预成形为预定形状。预定形状可以是筒形形状或大体杯状形状。冷成形板坯件的步骤可以包括沿着钢坯件形成多个花键齿。该方法还可以包括比如在惰性气氛中对钢坯件进行热处理。惰性气氛可以是感应炉或感应室。另外，热处理可以部分或完全局部化。该方法还包括对经热处理的钢坯件进行淬火。淬火可以包括沿着钢坯件形成多个花键齿或者使用水冷淬火模具确定预定形状。

根据本公开的另一方面，提供了一种利用超高强度钢形成部件的方法。该方法包括提供超高强度钢的坯件以及将该坯件成形为粗加工部件的步骤。接下来，该方法包括对粗加工部件进行加热以及使内部工具构件与外部工具构件相对于彼此移动以将经加热的部件夹置在内部工具构件与外部工具构件之间的步骤。还有，将冲压构件从收回的未致动位置移动至伸出的致动位置，以在部件被夹置在内部工具构件与外部工具构件之间时接触部件以形成包括下述各者中的至少一者的特征部：厚度相对于相邻区域增大的增厚区域、凹入的环形槽、凹入腔、通孔、凸缘、花键齿或具有向外延伸的突片的通孔。然后，该方法还包括对特征部进行淬火。

根据本公开的另一方面，该方法还可以包括将内部工具构件保持在固定位置并将外部工具构件从收回的未致动位置移动至伸出的致动位置，以将经加热的部件夹置在内部工具构件与外部工具构件之间。

根据本公开的另一方面，该方法还可以包括在对特征部进行淬火之前将冲压构件从伸出的致动位置移回至收回的未致动位置。

根据本公开的另一方面，该方法还可以包括在冲压构件处于伸出的致动位置时对特征部进行淬火。

根据本公开的另一方面，该方法还可以包括将外部工具构件保持在固定位置并将内部工具构件从收回的未致动位置移动至伸出的致动位置，以将经加热的部件夹置在内部工具构件与外部工具构件之间，并且接着，将冲压构件从伸出的致动位置移回至收回的未致动位置，然后，对特征部进行淬火或者在冲压构件处于伸出的致动位置时对特征部进行淬火。

根据本公开的另一方面，该方法还可以包括将内部工具构件和外部工具构件都从收回的未致动位置移动至伸出的致动位置，以将经加热的部件夹置在内部工具构件与外部工具构件之间。

根据本公开的另一方面，该方法还可以包括在进行后续成形步骤之前在惰性气氛中对粗加工部件进行加热。

根据本公开的另一方面，该方法还可以包括于惰性气氛中在850摄氏度与950摄氏度之间对粗加工部件进行加热。

根据本公开的另一方面，该方法还可以包括将特征部淬火至150摄氏度与250摄氏度之间的温度。

根据本公开的另一方面，该方法还可以包括提供22MnB5超高强度钢类型的超高强度钢的坯件。

根据本公开的另一方面，该方法还可以包括将坯件成形为具有径向环状部分和筒形鼓状部分的呈筒形形状的离合器壳体；以及使用冲压构件及内部工具构件和外部工具构件在离合器壳体的筒形鼓状部分中形成多个花键齿。

根据本公开的此示例性实施方式，由超高强度钢形成离合器壳体的方法可以包括冷成形离合器壳体的本体、在惰性气氛中进行热处理以及使用水冷淬火模具进行淬火以形成并最终确定筒形或杯状本体。形成离合器壳体的本体的超高强度钢可以是硼钢。

根据本公开的另一方面，该方法还可以包括：将坯件成形为具有径向环状部分和大体筒形鼓状部分并且还包括管状颈部的离合器毂、以及在径向环状部分中形成多个大体呈三角形的开口、以及利用冲压构件及内部工具构件和外部工具构件在筒形鼓状部分中形成多个花键齿、以及将驱动齿轮附接至管状颈部。

根据本公开的另一方面，该方法还可以包括：将坯件成形为CVT柱塞、以及成形具有相对较厚的中心区域和较厚的外缘区域的粗加工部件、以及使用冲压构件及内部工具构件和外部工具构件成形具有大体钟状本体的成品形状，大体钟状本体提供设置在中央的开口。

根据本公开的另一方面，该方法还可以包括将坯件成形为CVT气缸，该CVT气缸具有第一端部和第二端部以及形成在第一端部处的肩部以及从第一端部沿纵向延伸至第二端部的开口。

根据本公开的另一方面，该方法还可以包括将坯件成形为具有第一构件和第二构件的行星架，并且还将第一构件成形为具有绕第一构件以间隔开的关系周向地设置的多个孔并且包括纵向延伸的多个腿部的粗加工形状、以及将第二构件成形为具有绕第二构件以间隔开的关系周向地设置的多个孔的粗加工形状、以及在使用冲压构件及内部工具构件和外部工具构件成形第一构件的成品形状和第二构件的成品形状之后将第一构件与第二构件接合。

根据本公开的另一方面，该方法还可以包括：将坯件成形为包括具有第一直径的第一筒形部分和具有比第一直径大的第二直径的第二筒形部分的反作用壳以及在第一筒形部分和第二筒形部分中形成多个开孔、以及使用冲压构件及内部工具构件和外部工具构件在反作用壳的第二筒形部分中形成多个沿径向向外延伸的花键齿。

根据本公开的另一方面，该方法还可以包括将坯件成形为呈鼓状形状的差速器壳体，该差速器壳体具有提供中央开口的管状颈部部分并且包括从颈部部分沿径向且沿纵向延伸的多个臂部，其中，臂部于周向上在包括沿径向向内延伸的肩部的臂部与具有大体L形截面的臂部之间交替；以及在臂部中的每个臂部中形成至少一个孔。

根据本公开的另一方面，该方法还可以包括：将坯件成形为用于封围多个小齿轮的差速器盖，该差速器盖具有在大体呈筒形的第一端部与相反的环状第二端部之间延伸的钟状本体；以及在使用冲压构件及内部工具构件和外部工具构件成形成品形状之后将环状齿轮附接至管状颈部。

根据本公开的另一方面，该方法还可以包括：将坯件成形为扭矩转换器盖，该扭矩转换器盖具有前部部分和后部部分，其中，前部部分大体呈鼓状形状并且包括具有提供锁止表面的外周部分的径向壁和具有从该径向壁沿纵向延伸的内表面的整体筒形部分，后部部分呈环状形状并且具有中央开口和弯曲截面；以及在成形前部部分的成品形状时使用冲压构件及内部工具构件和外部工具构件在前部部分的内表面中形成多个花键齿。

根据本公开的另一方面，该方法还可以包括通过下述方式将坯件成形为油盘：将粗加工部件成形为具有大体呈矩形的基部并且具有侧壁，侧壁绕基部的周缘设置并且大体垂直于基部从基部延伸至适于固定至发动机机体的上连续凸缘并且使用冲压构件及内部工具构件和外部工具构件在凸缘中形成多个开口，多个开口在周向上绕凸缘彼此间隔开。

根据本公开的方面，提供了一种由超高强度刚制成的重量相对较轻且强度较高的部件，其中，通过在超高强度钢的坯件上使用冲压构件及内部工具构件和外部工具构件执行构造步骤的方法，部件呈现本文中所公开的部件中的任一部件的构型。

根据依照本公开所构造的部件的示例性实施方式，提供了一种离合器壳体。该离合器壳体具有筒状或杯状本体和敞开端。

根据依照本公开所构造的部件的另一实施方式，提供了一种离合器毂。该离合器毂具有杯状本体和敞开端。

根据依照本公开所构造的部件的另一实施方式，提供了一种无级变速器(CVT)柱塞。该CVT柱塞包括对设置在中央的开口进行限定的大体钟状本体。

根据依照本公开所构造的部件的另一实施方式，提供了一种CVT气缸。该CVT气缸包括具有第一端部和第二端部以及形成在第一端部处的肩部的环状或筒状本体。

根据依照本公开所构造的部件的另一实施方式，提供了一种行星齿轮架。该行星齿轮架包括通过焊接接合在一起的第一构件和第二构件。第一构件包括纵向延伸的多个腿部。绕每个构件的周缘以彼此间隔的关系周向地设置有多个孔。

根据依照本公开所构造的部件的另一实施方式，提供了一种反作用壳。该反作用壳包括本体，该本体包括具有第一直径的第一筒形部分和具有比第一直径大的第二直径的第二筒形部分。绕第二筒形部分设置有多个沿径向向外延伸的花键齿。

根据依照本公开所构造的部件的另一实施方式，提供了一种差速器壳体。该差速器壳体大体呈杯状或鼓状并且具有提供中央开口的管状颈部部分并且具有从该颈部部分沿径向且沿纵向延伸的多个臂部。

根据依照本公开所构造的部件的另一实施方式，提供了一种差速器盖。该差速器盖包括在大体呈筒形的第一端部与相反的环状第二端部之间延伸的大体钟状本体。盖的第二端部附接有环状齿轮。

根据依照本公开所构造的部件的另一实施方式，提供了一种扭矩转换器盖。该扭矩转换器盖包括前部部分和后部部分。前部部分大体呈鼓状形状并且包括径向壁和具有从该径向壁沿纵向延伸的内表面的整体筒形部分。后部部分呈环状形状并且具有中央开口和弯曲截面或半圆形形状。

根据依照本公开所构造的部件的另一实施方式，提供了一种油盘。该油盘包括大体呈矩形的基部并且具有侧壁，侧壁绕基部的周缘设置并且大体垂直于基部从基部延伸至适于固定在发动机机体下方的上连续凸缘。

根据本公开的方面，还提供了形成部件的特征部的方法。

本文公开的各方面提供了各种优点。例如，与使用HSLA钢的常规部件相比，由于材料强度增加而导致截面减小，使得部件更轻。通过使用超高强度钢使得这些部件相比于常规部件具有增大的公差。与比如激光修整等需要附加修整的常规方法不同，该方法由于使用水冷淬火而减少了部件修整或无需部件修整，因此更具有成本效益并且降低了成本。换言之，通过使用水冷淬火而导致切削力较低，因此减少了模具的磨损和维护。另外，由于软部件修整减少了裂纹开裂并且通过使用局部感应加热提高了制造灵活性，因此具有改善的部件可靠性。

附图说明

通过参照结合附图考虑时的以下详细描述，本公开变得更好理解，同时本公开的其他优点将易于被领会，在附图中：

图1为根据本公开的示例性实施方式的离合器壳体和离合器毂的立体图；

图2为沿着图1的2-2截取的截面图；

图3为根据本公开的示例性实施方式的具有用于与离合器片接合的多个花键齿的离合器壳体的立体图；

图4为根据本公开的示例性实施方式的利用超高强度钢形成动力传动部件的方法的流程图；

图5为根据本公开的示例性实施方式的利用超高强度钢形成动力传动部件的方法的流程图；

图6为根据本公开的示例性实施方式的利用超高强度钢形成动力传动部件的方法的流程图；

图7为根据本公开的示例性实施方式的利用超高强度钢形成动力传动部件的方法的流程图；

图8为根据本公开的另一实施方式的离合器毂的立体图；

图9为根据本公开的另一实施方式的无级变速器(CVT)柱塞的立体图；

图10为根据本公开的另一实施方式的CVT气缸的立体图；

图11为根据本公开的另一实施方式的行星架的立体图；

图12A为根据本公开的另一实施方式的反作用壳的立体图；

图12B为根据本公开的另一实施方式的反作用壳的立体图；

图13A为根据本公开的另一实施方式的差速器壳体的立体图；

图13B为沿着图13A的13B-13B截取的截面图；

图13C为沿着图13A的13C-13C截取的截面图；

图14为根据本公开的另一实施方式的差速器盖的立体图；

图15A为根据本公开的另一实施方式的扭矩转换器盖的立体图；

图15B为图15A中所示出的扭矩转换器盖的前部部分的正视图；

图15C为图15A中所示出的扭矩转换器盖的后部部分的正视图；

图16为根据本公开的另一实施方式的油盘的立体图；

图17为根据本公开的另一方面构造的第一反作用壳的侧视图；

图18A为根据本公开的另一方面构造的第二反作用壳的立体图；

图18B为图18A的第二反作用壳的局部放大图；

图19为根据本公开的另一方面构造的反作用壳的截面图；

图20为根据本公开的又一方面构造的第三反作用壳的立体图；

图21A至图21F示出了根据本公开的另一方面的形成部件的方法，其中，该部件通过沿根据本公开所构造的多个部件中的一个部件的壁截取的截面图图示出；

图22A至图22E示出了根据本公开的另一方面的形成部件的另一方法，其中，该部件通过沿根据本公开所构造的多个部件中的一个部件的壁截取的截面图图示出；

图23A至图23E示出了根据本公开的另一方面的形成部件的另一方法，其中，该部件通过沿根据本公开所构造的多个部件中的一个部件的壁截取的截面图图示出；

图24A至图24E示出了根据本公开的另一方面的形成部件的另一方法，其中，该部件通过沿根据本公开所构造的多个部件中的一个部件的壁截取的截面图图示出；

图25A至图25E示出了根据本公开的另一方面的形成部件的另一方法，其中，该部件通过沿根据本公开所构造的多个部件中的一个部件的壁截取的截面图图示出；

图26A至图26E示出了根据本公开的另一方面的形成部件的另一方法，其中，该部件通过沿根据本公开所构造的多个部件中的一个部件的壁截取的截面图图示出；

图27A至图27E示出了根据本公开的另一方面的形成部件的另一方法，其中，该部件通过沿根据本公开所构造的多个部件中的一个部件的壁截取的截面图图示出；

图28A至图28E示出了根据本公开的另一方面的形成部件的另一方法，其中，该部件通过沿根据本公开所构造的多个部件中的一个部件的壁截取的截面图图示出；

图29A是根据本公开构造的离合器壳体的局部截面图；

图29B是图29A的离合器壳体的局部放大截面图并且图示了离合器施加杆；

图29C是图29A的离合器壳体的立体图；以及

图29D是图29A的离合器壳体的局部截面图，其图示了设置在离合器壳体内的多个离合器片、离合器施加杆和离合器滚珠坡道。

具体实施方式

在本文中，公开了本公开的具体示例，然而，应当理解的是，已公开的示例仅仅是示例性的并且可以以各种形式和替代形式体现。不能理解为这些示例阐明并描述了公开内容的所有可能的形式。而且，说明书中使用的词汇是描述的词汇而并非限制，并且应当理解的是，在不背离本公开的主旨和范围的情况下可以做出各种改变。

本文中公开的方面包括由超高强度钢制成的部件以及利用超高强度钢形成部件的方法。具体地，部件例如可以是由硼钢制成的轻量型自动离合器毂和壳体、行星齿轮架或扭矩转换器盖，并且部件在其未硬化状态下经由“间接方法”冷成形为近净形状，并且通过热辅助校准(HAC)最终定尺寸，即，净成形以获得转动惯量的40％至60％的质量减少。根据一方面，轻量型预成形硼钢部件(具有或者不具有多个花键齿)随后在惰性气氛中进行加热并快速地转移至水冷淬火模具中，以使氧化最小化并形成细粒度马氏体成分的材料结构。淬火工具模具能够使净成形加工满足几何尺寸要求和公差要求。

如本领域中的普通技术人员将理解的，如参照附图中的任意附图所说明及描述的本公开的各种特征可以与一个或更多个其他附图中所示出的特征相结合，以产生本公开的未明确说明或描述的示例。所说明的特征的组合提供了用于常规应用的代表性示例。然而，与本公开的教示相一致的特征的各种组合和改型可能为特定应用或实施所需要。

现将对根据本公开构造的由超高强度钢形成的部件的示例性实施方式进行更全面地描述。这些示例性实施方式主要针对动力***部件。此外，提供了示例性实施方式中的每个实施方式，使得本公开是全面的并且将发明构思的范围、特征及优点完全传达给本领域中的技术人员。为此，阐述了许多具体细节以透彻地理解与本公开内容相关联的实施方式中的每种实施方式。然而，对本领域中的技术人员而言明显的是，本文中所描述的具体细节不需要被全部采纳，示例性实施方式可以以多种不同的形式体现，那些示例性实施方式不应被解释为也不应被理解为限制本公开的范围。

图1至图3示出了根据本公开的示例性实施方式的离合器壳体10的多个视图。特别地，图1示出了离合器壳体10的立体图，图2示出了离合器壳体10和离合器毂12的截面图，以及图3示出了其上设置有多个花键齿16的离合器壳体10的立体图。在图1和图2中，示出了不具有多个花键齿16的离合器壳体10。离合器壳体10呈大体筒形形状或杯状形状且具有径向环状部分12和筒形鼓状部分15。壳体10由超高强度钢14的带材(即，坯件)形成，超高强度钢14的一种优选的类型包括22MnB5硼钢。超高强度钢可以预先涂覆有铝硅合金(AlSi)或其他材料以防止在加热和淬火步骤期间腐蚀和脱碳。离合器壳体10可以是单个构件，或者可以是通过焊接或压制成形接合在一起的两个构件。为了形成离合器壳体10，硼钢坯件14预成形——具体地，冷成形——为预定形状。该预定形状可以是筒形形状或者本领域中已知的与离合器壳体相关的任何形状。在坯件14冷成形为预定形状之后，在惰性环境下对该预定形状进行热处理。惰性环境可以是感应炉或感应室。热处理可以包括但并不限于退火、表面硬化、回火、淬火、热成形或者焊接中的任一种或组合。接着，将离合器壳体10暴露于水冷淬火工具模具以在离合器壳体10上形成多个花键齿16，如图3中所示。替代性地，水冷淬火模具可以形成如图1至图2中所示的第二预定形状而不是多个花键齿16，其中，离合器壳体10是光滑的。重要的是，在图2中应当指出的是，截面图示出了与使用HSLA钢的常规方法相比减少了所使用的材料。如将在下文中进一步描述的，离合器毂可以用相同的方式形成。

参照图4，提供了根据本公开的示例性实施方式的利用超高强度钢形成部件的方法的流程图。如在下文中通过更详细地描述的附加的实施方式所说明的，部件可以是但不限于离合器壳体、离合器毂、行星齿轮架或扭矩转换器盖。在示例性实施方式中，部件为上述离合器壳体10。首先，该方法包括使钢的板坯件预成形为具有多个花键齿16的预定形状的100。具体地，钢的板坯件的预成形是通过冷成形技术进行的。该预定形状或粗加工形状要根据部件的类型。例如，如果部件为离合器壳体10，则钢可以冷成形为筒形形状或杯状形状。钢的板坯件可以是22MnB5硼钢并且可以被预先涂覆以防止腐蚀。在钢的板坯件已经被预成形为具有多个花键齿16的预定形状之后，在惰性气氛中对预成形的该预定形状进行热处理102以改变钢的性质。然后，使用淬火工具对经热处理的钢进行定尺寸和校准104。特别地，使用水冷淬火模具。

参照图5，提供了根据本公开的示例性实施方式的利用超高强度钢形成部件的方法的流程图。该方法包括使钢的板坯件预成形为杯状本体的200。如上面所论述的，钢的板坯件可以是22MnB5硼钢坯件。然后，在惰性环境下对杯状本体进行热处理202。惰性环境可以是感应室或感应炉。接着，该方法包括对杯状本体进行水冷淬火以在该杯状本体上形成多个花键齿的204。

图6至图7也示出了根据本公开的示例性实施方式的利用超高强度钢形成部件的方法的流程图。与图4至图5中示出的方法一样，图6至图7中所示出的方法利用22MnB5硼钢。然而，本领域中的技术人员应当认识到，任何类型的超高强度钢或者任何类型的硼钢可以与这些方法结合使用。在图6中，该方法包括使钢的板坯件预成形或冷成形为预定形状的300。图6中示出的方法的预定形状或粗加工形状不包括多个花键齿16。然后，在惰性气氛中对冷成形的钢进行热处理302。热处理可以集中于钢的特定部分。该方法还包括使用淬火工具在经热处理的钢内形成多个花键齿16的304。淬火工具为水冷淬火模具。

参照图7，根据本公开的示例性实施方式的利用超高强度钢形成部件的方法包括在惰性气氛中对钢的板坯件进行热处理的400以及使用淬火工具对经热处理的板坯件进行淬火以成形为预定形状的402。

上述方法还可以包括但不限于：冷成形不具有多个花键齿16的离合器壳体10，使用局部感应加热装置对离合器壳体10的粗加工形状进行热处理，以及使用淬火模具形成多个花键齿16并且对多个花键齿16定尺寸。替代性地，该方法可以包括：预成形/冷成形具有多个花键齿16的离合器壳体10，在惰性环境下对离合器壳体10的粗加工形状进行热处理，以及在淬火模具中对壳体10的形状进行定尺寸和定型。类似地，可以对行星齿轮架及其他部件进行局部的或全部的冷成形，然后使用针对局部的或者整个零件的加热来对该行星齿轮架及其他部件进行加热。

除了上文中公开的离合器壳体10之外，下面将对根据本公开构造的由超高强度钢形成的部件的其他实施方式进行更详细的描述。图8示出了根据本公开的第二实施方式的离合器毂500。离合器毂500呈杯状形状并具有径向环状部分502和筒形鼓状部分504。从径向环状部分502沿纵向延伸有管状颈部506，并且管状颈部506附接有驱动齿轮508。像离合器壳体10一样，离合器毂500可以由超高强度钢的带材(即，坯件)形成。超高强度钢也可以预先涂覆有铝硅合金(AlSi)或者其他材料以防止在加热和淬火步骤期间的腐蚀和脱碳。离合器毂500可以是单个构件，或者可以是通过焊接或压制成形接合在一起的两个构件。可以将硼钢坯件冷成形为预定形状或粗加工形状以便形成离合器毂500。在冷成形期间，可以在径向环状部分中形成多个呈大体三角形的开口510以降低重量。然后，可以在惰性环境下对该预定形状进行热处理。接着，可以将离合器毂500暴露于水冷淬火工具模具以形成绕筒形鼓状部分504设置的多个沿径向向外延伸的花键齿512。

图9示出了根据本公开的第三实施方式的无级变速器(CVT)柱塞520。该CVT柱塞520包括对布置在中央的开口522进行限定的大体钟状本体。CVT柱塞520由预成形的超高强度钢——优选地为22MnB5硼钢——的板坯件形成。硼钢坯件可以冷成形为具有较厚的中心和外缘的预定形状或粗加工形状。然后可以在惰性环境下对该预定形状进行热处理。接着，可以将CVT柱塞520暴露于水冷淬火工具模具。

图10示出了根据本公开的第四实施方式的CVT气缸540。CVT气缸540包括环状或筒形形状的本体，该本体具有第一端部542和第二端部544并且包括形成在第一端部542处的肩部546。CVT气缸540的本体限定从第一端部542纵向延伸至第二端部544的开口548。CVT气缸540起始于预成形的超高强度钢——优选地为22MnB5硼钢——的板坯件，其中，布置在中央的材料被移除并丢弃。接下来，在惰性环境下对预成形的坯件或粗加工形状进行热处理。然后，将CVT气缸540暴露于水冷淬火工具模具。

图11示出了根据本公开的第五实施方式的行星架560。行星架560包括通过焊接接合在一起的第一构件562和第二构件564。绕每个构件562、564的周缘以彼此间隔的关系周向地布置有多个孔566。第一构件562包括纵向延伸的多个腿部568。为了形成行星架560的第一构件562，可以将硼钢的板坯件冷成形为具有多个孔566并包括腿部568的预定形状或粗加工形状。为了形成行星架560的第二构件564，可以将硼钢的板坯件冷成形为具有多个孔566的粗加工形状。在惰性环境下对构件562、564的粗加工形状进行热处理。接下来，可以将行星架560的每个构件562、564暴露于水冷淬火工具模具。通过将第一构件562的腿部568接合或焊接至第二构件564而完成行星架560。

图12A和图12B示出了根据本公开的第六实施方式的两个反作用壳580。每个反作用壳580包括如下本体，该本体包括具有第一直径的第一筒形部分582以及具有比第一直径大的第二直径的第二筒形部分584。绕第二筒形部分584设置有多个沿径向向外延伸的花键齿586。第一筒形部分582和第二筒形部分584限定有多个开孔588。为了形成反作用壳580，将硼钢的板坯件冷成形为具有开孔的预定管状形状或粗加工形状。然后，在惰性环境下对该预定管状形状进行热处理。尽管开孔588在冷成形时形成，应当理解的是，开孔588也可以在预定管状形状热的时候形成。接着，将反作用壳暴露于水冷淬火工具模具以保持几何结构并且形成绕第二筒形部分584设置的沿径向向外延伸的花键齿586。

图13A示出了根据本公开的第七实施方式的差速器壳体600。差速器壳体600大体呈杯状形状或鼓状形状并且具有限定中央开口604的管状颈部部分602并且包括从颈部部分602沿径向且沿纵向延伸的多个臂部606。臂部606沿周向在包括沿径向向内延伸的肩部608(图13C)的臂部606与具有大体L形截面的臂部606(图13B)之间交替。每个臂部606还包括至少一个孔610。差速器壳体600起始于预成形的超高强度钢——优选地为22MnB5硼钢——的板坯件、通过挤压形成颈部部分602和中央开口604。在惰性环境下对预成形坯件或粗加工形状进行热处理。接着将差速器壳体600暴露于水冷淬火工具模具。

图14示出了根据本公开的第八实施方式的差速器盖620。差速器盖620包括在大体呈筒形的第一端部624与相反的环状第二端部626之间延伸的大体钟状本体622。盖620的第二端部626附接有环状齿轮628。盖620用于封围多个小齿轮630。盖620由下述硼钢的板坯件形成，硼钢的板坯件冷成形为在其中心处具有沿纵向延伸的挤出部的粗加工板形状或杯状形状。接着，在惰性环境下对盖620进行热处理。然后将盖620暴露于水冷淬火工具模具。环状齿轮628最初可以是被焊接至盖620的外径的两个构件。

图15A示出了根据本公开的第九实施方式的扭矩转换器盖640。扭矩转换器盖640包括前部部分642(图15B)和后部部分644(图15C)。前部部分642大体呈鼓状形状并且包括具有限定锁止表面的外周部分的径向壁646。前部部分642的整体筒形部分648具有从径向壁646沿纵向延伸的内表面。前部部分的内表面也可以限定内花键。后部部分644呈环状形状并且具有中央开口650和弯曲截面或半圆形形状。每个部分642、644起始于冷成形为预定形状的硼钢的板坯件。然后，可以在惰性环境下对预成形或粗加工形状进行热处理。接着，可以将盖的每个部分642、644暴露于水冷淬火工具模具。使用高强度钢的这种扭矩转换器盖640与由其他材料制成的盖相比实现了使重量减轻的较薄壁。

图16示出了根据本公开的第十实施方式的油盘660。油盘660包括大体呈矩形的基部662并且具有侧壁664，侧壁664绕基部662的周缘设置并且大体垂直于基部662且从基部662延伸至适于固定至发动机机体的上连续凸缘668。凸缘668限定有多个开口670并且多个开口670在周向上绕凸缘668彼此间隔开。油盘660可以由冷成形为预定形状的硼钢的板坯件形成。然后可以在惰性环境下对预定形状或粗加工形状进行热处理。然后可以将油盘660暴露于水冷淬火工具模具。在此类应用中使用高强度钢实现了较薄的基部662和侧壁664并且还可以实现加肋特征部。

图17、图18A至图18B、图19和图20示出了根据本公开的示例性实施方式构造的与图12A和图12B中所示的反作用壳类似的反作用壳700、800、800’、900的多个视图。这些反作用壳700、800、800’、900例如可以用作变速器中的行星齿轮组件的一部分。具体地，图17示出了第一反作用壳700的侧视图，图18A示出了第二反作用壳800的立体图，图18B为第二反作用壳800的一部分的放大图，并且图19示出了与反作用壳800类似的第三反作用壳800’的截面图。图20为第四反作用壳900的立体图。每个反作用壳700、800、800’、900均包括具有近端部704、804、804’、904和远端部706、806、806’、906的本体702、802、802’、902并且可以包括限定在近端部与远端部之间的肩部708、808、808’。与上文参照图12A和图12B所描述的反作用壳580类似，本体702、802、802’、902还可以包括具有第一直径的从近端部704、804、804’延伸至肩部708、808、808’的第一筒形部分710、810、810’和具有比第一直径大的第二直径的从肩部708、808、808’延伸至远端部706、806、806’的第二筒形部分712、812、812’。

现在参照反作用壳700、800、800’，本体702、802、802’的肩部708、808、808’限定从第一部分710、810、810’沿径向向外延伸至第二部分712、812、812’的第二直径的第一凸缘714、814、814’。本体802、802’的第一部分810、810’可以包括在近端部804、804’处沿径向向内延伸的第二凸缘816、816’。第二凸缘816、816’还可以限定围绕第二凸缘816、816’在周向上间隔开的用于接合行星架(C)(图19)的多个狭槽818、818’或槽形接合窗。多个第一开孔719、819、819’由第一部分710、810、810’限定并且围绕第一部分710、810、810’周向地设置以实现质量减小和/或平衡。类似地，第一凸缘814、814’也可以限定周向设置的多个长形肩部开孔820、820’。

如图18A和图19中最佳所示，本体802、802’的第二部分812、812’提供与远端部806、806’相邻地绕第二部分812、812’设置的多个沿径向向外延伸的花键齿822、822’。花键齿822、822’用于接合变速器的传递部件(TC)(图19)。多个三角形开孔724、824也可以由第二部分712、812、812’限定并且围绕第二部分712、812、812’周向地设置。类似地，本体702、802、802’的第二部分712、812、812’还可以限定沿周向设置的用于与例如光学或霍尔效应速度传感器结合使用的速度传感器开孔826(图18A)。

在图18A和图18B中，第二反作用壳800的本体802的第二凸缘816的位于狭槽818之间的区域可以“增厚”，从而与紧邻的表面相比具有更大的厚度。如下面更详细论述的，形成反作用壳800的材料可以在狭槽818的中心被冲孔并且从狭槽818或开口移动或模制以使反作用壳800局部增厚以允许以减小的应力接合至配合部件(例如，行星架C)。

如图20中最佳所示，第四反作用壳900的本体902还限定与远端部906相邻地绕本体902设置的多个沿径向向外延伸的花键齿922。另外，反作用壳900限定绕本体902沿周向设置且沿径向延伸穿过选择的花键齿922的多个花键开孔928。形成有延伸到花键齿922的内表面中的环形卡环凹槽930。

为了形成反作用壳700、800、800’、900中的每个反作用壳或其他部件，可以如上面和后面所述的那样采用多个“热辅助校准”(HAC)方法步骤。图21A至图28E中所图示的和下面详细描述的方法包括用于形成部件、比如但不限于图17、图18A至图18B、图19以及图20中所示的反作用壳700、800、800’、900的特定特征部(例如，开孔、花键、凹槽、突片等)的更具体的方法步骤。

如在图21A至图21F中最佳所示的，形成部件(例如，反作用壳700、800、800’、900)的方法可以包括一系列增厚步骤。这种方法可以用于在仍处于材料的“未经加工处理”状态时如在开孔或多个开孔的挤出部中或者在坯件的外周周围形成“向上”的材料段。例如，图21A至图21F以示例且非限制性的方式示出了上述部件中的一个部件、比如图17中所示的第一反作用壳700的截面。该方法起始于将由硼钢制成的坯件、比如板坯件冷成形为也被称为粗加工形状部件1000的预定管状坯件，如图21A中最佳所示的。接下来，用至少一个也被成为冲头1001的冲压构件对粗加工形状部件1000进行冲压以形成通孔1002(图21B)。当零部件或部件1000仍然处于“未经加工处理”的状态时进行冲压以产生“向上成形”的增厚材料。如在图21C中所示的，该方法对预定管状部件1000或预定管状部件1000的至少一部分进行热处理(例如，在惰性环境中进行热处理)。该方法的接下来的步骤包括将预定的粗加工管状形状部件1000转移至包括内部工具构件1004和外部工具构件1004’的淬火及校准工具，并且在工具构件1004与1004’之间对该预定管状件(即，“向上成形的”材料)进行压缩。该方法包括将内部工具构件1004和外部工具构件1004’中的至少一者或两者从收回的未致动位置移动至伸出的致动位置，以将经加热的粗加工部件1000夹置在内部工具构件1004与外部工具构件1004’之间。应当认识到的是，该方法可以包括将工具构件1004、1004’中的一者保持处于固定位置而移动工具构件1004、1004’中的另一者，或者移动工具构件1004、1004’两者。然后，在部件1000夹置在工具构件1004、1004’之间的情况下，至少一个或更多个冲压构件1001’在预定管状件1000通过加热处理过程保持是热的状态下被致动成与粗加工部件1000压缩接触以形成特征部的期望几何结构和厚度(图21D)。通过用期望构型的冲压构件对粗加工部件1000的向上成形的材料和/或其他区域进行冲击而形成期望的几何结构和厚度，以获得期望的成品构型。因此，使用冲压构件1001’可以导致与紧邻的材料相比厚度增大的增厚区域1006。具体地，几何结构和厚度由多种因素——比如但不限于工具停止和挤压冲程——来控制。接下来，该方法可以包括将预定管状部件1000保持在工具构件1004、1004’之间，直到被就位的工具冷却为止，如图21E中所示。在图21F中最佳示出了被从工具构件1004、1004’之间移除的成品零部件1008，并且图21F以示例且非限制性的方式图示了增厚区域1006。

如图22A至图22E中最佳所示的，形成部件(例如，反作用壳700、800、800’、900)的方法可以包括一系列热成形步骤，在该一系列热成形步骤中，冲压构件1101在形成通孔之前被移除。例如需要在不切断的情况下将超高强度钢形成为所选择的几何结构(例如，形成卡环槽或弯曲突片)时可以使用这种方法。图22A至图22E例如示出了图17中所示的第一反作用壳700的截面。该方法起始于对位于包括内部工具构件1104和外部工具构件1104’的成形工具中的部件坯件或粗加工形状部件1100(例如，预定的管状形状)进行加热(图22A)，其中，内部工具构件1104和外部工具构件1104’如上所述的那样能够相对于彼此移动，使得它们都可以是可移动的，或者任一者可以保持固定而另一者是可移动的。根据本公开的方面，坯件1100被加热至大约900摄氏度。接下来，通过将冲压构件1101部分地压入到部件1100中而不形成通孔的方式来冲压粗加工形状部件1100(图22B)。在粗加工形状部件1100通过热处理过程保持是热的的情况下进行冲压。如图22C中所示，该方法移除冲头1101并保持工具1104、1104’与部件1100接触。冲头1101可以在材料1100被淬火并形成马氏体组织之前被移除或收回。该方法的接下来的步骤是在冲头1101被移除并且粗加工零部件与工具1104、1104’接触的情况下对粗加工形状部件1100进行淬火直到其冷却(图22D)。成品零部件1108在图22E中最佳示出。

如图23A至图23E中最佳所示的，形成部件(例如，反作用壳700、800、800’、900)的方法可以包括一系列热成形步骤，在该一系列热成形步骤中，冲头1201被保持就位。当需要在不切断的情况下将超高强度钢形成为所选择的几何结构(例如，形成卡环槽)时可以使用这种方法。图23A至图23E例如示出了图17中所示的第一反作用壳700的截面。该方法起始于对位于包括内部工具构件1204和外部工具构件1204’的成形工具中的部件坯件1200或粗加工形状部件(例如，预定的管状形状)进行加热(图23A)，其中，内部工具构件1204和外部工具构件1204’如上所述的那样能够相对于彼此移动，使得它们都可以是可移动的，或者任一者可以保持固定而另一者是可移动的。根据本公开的方面，部件坯件1200被加热至大约900摄氏度。接下来，通过将冲头1201部分地穿过(不形成开口)来冲压粗加工形状部件1200(图23B)。在粗加工形状部件1200是热的的情况下进行冲压。如图23C中所示，该方法继续将冲头1201保持就位。通过在冲头1201与粗加工部件1200接触的情况下对粗加工形状部件1200进行淬火并保持工具1204、1204’与坯件1200接触来继续该方法。通过将冲压构件1201保持就位，冲压构件1201可以有助于淬火，只要几何结构允许并且没有粘结发生即可。该方法在冷却之后将冲头1201移除时结束(图23D)。成品零部件1208在图23E中最佳示出。

如图24A至图24E中最佳所示，形成部件(例如，反作用壳700、800、800’、900)的方法可以包括一系列热冲孔步骤。当需要切断超高强度钢并且随后在部件材料1300被淬火并形成马氏体组织之前收回冲头1301时可以使用这种方法。图24A至图24E例如示出了图20中所示的第四反作用壳900的截面。该方法起始于在对位于包括内部工具构件1304和外部工具构件1304’的成形工具中的部件坯件1300或粗加工形状部件(例如，预定的管状形状)进行加热(图24A)，其中，内部工具构件1304和外部工具构件1304’如上所述的那样能够相对于彼此移动，使得它们都可以是可移动的，或者任一者可以保持固定而另一者是可移动的。根据本公开的方面，部件坯件1300被加热至大约900摄氏度。接下来，将冲压构件1301伸出以切断坯件1300或粗加工形状，从而形成开口(图24B)。在粗加工形状部件1300是热的的情况下进行冲压。如图24C中所示，该方法移除冲压构件1301。如图24D中最佳所示的，通过在冲压构件1301被移除并保持工具1304、1304’与部件1300接触的情况下对粗加工形状进行淬火来继续该方法。成品零部件1308在图24E中最佳示出。

如图25A至图25E中最佳所示的，形成部件(例如，反作用壳700、800、800’、900)的方法可以包括一系列热成形步骤，在该一系列热成形步骤中，冲头1401被保持就位以形成诸如突片面1410之类的特征部。当需要将超高强度钢弯折成所选择的几何结构(例如，形成突片面1410)时可以使用这种方法。图25A至图25E例如示出了图17中所示的第一反作用壳的截面。该方法起始于对位于包括内部工具构件1404和外部工具构件1404’的成形工具中的坯件1400或粗加工形状部件(例如，预定的管状形状)进行加热(图25A)，其中，内部工具构件1404和外部工具构件1404’如上所述的那样能够相对于彼此移动，使得它们都可以是可移动的，或者任一者可以保持固定而另一者是可移动的。根据本公开的方面，部件坯件1400被加热至大约900摄氏度。接下来，通过下述方式将突片面1410成形为粗加工形状：通过推压冲头1401穿过而使边缘转向成面1410(图25B)。在粗加工形状部件1400是热的的情况下进行该成形。如图25C中所示，该方法通过使冲压构件1401完全穿过成与工具构件1404接合并将冲压构件1401保持就位来完成突片面1410的成形。通过在冲头1401与粗加工零部件1400接触的情况下对粗加工形状1400进行淬火并保持工具1404、1404’与坯件1400接触来继续该方法(图25D)。通过将冲头1401保持就位，冲头1401可以有助于淬火，只要几何结构允许并且没有粘结发生即可。该方法在冷却之后将冲压构件1401移除时结束。成品零部件1408在图25E中最佳示出。

如图26A至图26E中最佳所示，形成部件(例如，反作用壳700、800、800’、900)的方法可以包括一系列热成形步骤，在该系列热成形步骤中，冲头1501被移除以形成诸如突片面1510之类的特征部。当需要将超高强度钢弯折成所选择的几何结构(例如，形成突片面1510)时可以使用这种方法。图26A至图26E例如示出了图17中所示的第一反作用壳700的截面。该方法起始于对位于包括内部工具构件1504和外部工具构件1504’的成形工具中的坯件或粗加工形状1500(例如，预定的管状形状)进行加热(图26A)，其中，内部工具构件1504和外部工具构件1504’如上所述的那样能够相对于彼此移动，使得它们都可以是可移动的，或者任一者可以保持固定而另一者是可移动的。根据本公开的方面，坯件1500被加热至大约900摄氏度。接下来，通过下述方式将突片面1510成形为粗加工形状部件1500：通过推压冲压构件1501并使其伸出超过管状壁部分而使边缘转向成面1510(图26B)。在粗加工形状部件1500是热的的情况下进行该成形。如图26C中所示，该方法通过使冲压构件1501完全穿过成与工具构件1504接合来完成突片面1510的成形。该方法的接下来的步骤包括移除冲压构件1501并对粗加工形状1500进行淬火并保持工具1504、1504’与坯件1500接触(图26D)。成品零部件1508在图26E中最佳示出。

如图27A至图27E中最佳所示，形成部件(例如，反作用壳700、800、800’、900)的方法可包括一系列热成形步骤，在该系列热成形步骤中，冲头1601被保持就位以形成诸如突片孔1612之类的特征部。当需要将超高强度钢弯折成所选择的几何结构(例如，形成突片孔1612)时可以使用这种方法。图27A至图27E例如示出了图17中所示的第一反作用壳700的截面。该方法起始于对位于包括内部工具构件1604和外部工具构件1604’的成形工具中的坯件1600或粗加工形状部件(例如，预定的管状形状)进行加热(图27A)，其中，内部工具构件1604和外部工具构件1604’如上所述的那样能够相对于彼此移动，使得它们都可以是可移动的，或者任一者可以保持固定而另一者是可移动的。根据本公开的方面，坯件1600被加热至大约900摄氏度。接下来，通过下述方式将突片孔1612成形为粗加工形状：通过推压冲压构件1601穿过并切断粗加工零部件1600的一侧而使边缘转向成突片面1610(图27B)。在粗加工形状1600是热的的情况下进行该成形。如图27C中所示，该方法通过使冲压构件1601完全穿过并将冲压构件1601保持就位来完成突片孔1612的成形。通过在冲头1601与粗加工零部件1600接触的情况下对粗加工形状部件1600进行淬火并保持工具1604、1604’与坯件1600接触来继续该方法(图27D)。通过将冲头1601保持就位，冲头1601可以有助于淬火，只要几何结构允许并且没有粘结发生即可。该方法在冷却之后将冲头1601移除时结束。成品零部件1608在图27E中最佳示出。

如图28A至图28E中最佳所示，形成部件(例如，反作用壳700、800、800’、900)的方法可包括一系列热成形步骤，在该系列热成形步骤中，冲压构件1701被移除以形成诸如突片孔1712之类的特征部。当需要将超高强度钢弯曲成所选择的几何结构(例如，形成突片孔1712)时可以使用这种方法。图28A至图28E例如示出了图17中所示的第一反作用壳700的截面。该方法起始于对位于包括内部工具构件1704和外部工具构件1704’的成形工具中的部件坯件1700或粗加工形状部件(例如，预定的管状形状)进行加热(图28A)，其中，内部工具构件1704和外部工具构件1704’如上所述的那样能够相对于彼此移动，使得它们都可以是可移动的，或者任一者可以保持固定而另一者是可移动的。根据本公开的方面，坯件1700被加热至大约900摄氏度。接下来，通过下述方式将突片孔1712成形为粗加工形状部件1700：通过推压冲压构件1701穿过并切断粗加工零部件1700的一侧而使边缘转向成突片面1710(图28B)。在粗加工形状部件1700是热的的情况下进行该成形。如图28C中所示，该方法通过使冲压构件1701完全穿过来完成突片孔1712的成形。该方法的接下来的步骤是移除冲压构件1701并对粗加工形状部件1700进行淬火并保持工具1704、1704’与坯件1700接触(图28D)。成品零部件1708在图28E中最佳示出。

应理解的是，图21A至图28E中所图示的视图仅描绘了筒形零部件(例如，反作用壳700、800、800’、900)的一部分的截面。应理解的是，在所图示的方法步骤中的每个方法步骤中，尽管冲压构件和工具构件的几何结构总体上被示为尖锐边缘，但是冲压构件和工具构件的几何结构也可以包括半径而不是尖锐边缘。还应该理解的是，尽管这些步骤可以在具有管状形状的零部件上进行，但是该方法也可以用于部件的其他零部件，如本文中所描述的这些零部件，或者具有其他一般形状的零部件，包括板材。

如本文中所公开的热成形突片孔1812的应用的示例由图29A至图29D说明。具体地，图29A示出了冲压构件1801，该冲压构件1801进行冲孔以形成具有半径1814(图29B)而不是尖锐边缘的突片孔1812。这样的半径1814可以用作例如用于离合器施加杆1816的支点(图29B)。图29C图示了可以使用这样的突片孔1812的离合器鼓组件1818。图29D示出了图29C中所示的离合器鼓组件1818的截面并且图示了离合器施加杆1816。具体地，离合器壳体组件1818可以容纳离合器片1820、离合器施加杆1816和离合器滚珠坡道1822。有利地由本文中所描述的方法形成的热成形突片孔1812可以例如由离合器施加杆1816接合。

在本公开的每个实施方式中，这些部件可以由22MnB5钢形成，然而，应理解的是，硼(B5-B50)的量可以根据部件的类型或所需的强度来选择。另外，构成超高强度钢的其他材料、比如碳的量会导致淬火后马氏体百分比和硬度的变化。在热处理过程中，加热温度可以约为850℃至950℃。更具体地，对于22MnB5钢而言的目标加热温度为900℃，然而，随着硼的量的增加，加热温度可以升高。如上所述，热处理可以部分局部化或完全局部化。加热方法可以是感应式的或者通过其他技术。当需要使部件的一个特定区域的强度局部化时，热处理可以局限于该区域。在其他情况下，局部热处理可以用于部件的具有较厚截面的部段。

在可用于形成本公开的每个实施方式的淬火步骤期间，淬火压机/模具(内部工具构件和外部工具构件与冲压构件结合)限定零部件的成品形状。释放温度可以在约150℃至250℃之间的范围内，其中，优选的目标温度为200℃。根据截面厚度和所需的强度，这些部件通常被在淬火压机/模具中(内部工具构件与外部工具构件之间)保持约6秒至20秒。

一般而言，具有约1000MPa的强度的材料将在冷成形期间开裂或回弹，因此，本公开中所描述的方法在形成这种高强度材料时是有利的。另外，由于截面减小，用本文中所公开的热辅助校准(HAC)方法形成的部件的几何结构可以更复杂(例如，肋状部)。因此，利用本文中所描述的HAC工艺可以制造一些不可能使用冷成形制得的部件(例如，上面第五实施方式中所描述的行星架)。

尽管已经说明和描述了本公开的示例，但是这些示例不意在说明和描述本公开的所有可能形式。此外，说明书中使用的词语是描述性的而不是限制性的，并且应当理解的是，可以在不脱离本公开的主旨和范围的情况下进行各种改变。另外，特征和各种实现实施方式可以组合以形成本公开的另外的示例。

已经出于说明和描述的目的提供了实施方式的上述描述。上述描述并非意在为穷尽的或者限制本公开。特定实施方式的各个元件或特征通常不限于该特定实施方式，而是在适用的情况下能够互换，并且能够在所选择的实施方式中使用，即使在未具体地示出或描述的情况下亦是如此。这些元件或特征也可以以多种方式进行改变。这样的改变不应当被视为脱离本公开，并且所有的这样的改型意在被包括在本公开的范围内。本领域技术人员将认识到，与示例性切换***相关联地公开的概念同样可以在许多其他***中实施以控制一个或更多个操作和/或功能。

提供了示例性实施方式，使得本公开将会是全面的，并且将会向本领域技术人员完整地表达本公开的范围。阐述了许多具体细节比如特定部件、装置及方法的示例以便帮助全面地理解本公开的实施方式。对于本领域技术人员来说明显的是，不需要采用具体细节，可以以多种不同的形式来具体实施示例性实施方式，并且具体细节和示例性实施方式都不应当被解释为限定本公开的范围。在一些示例性实施方式中，并未详细地描述公知的过程、公知的结构以及公知的技术方法。

本文中使用的术语仅用于描述特定的示例性实施方式，并且并非意在为限制性的。如本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”也可以意在包括复数形式，除非上下文另有明确说明。术语“包含”、“包括”、“包括有”以及“具有”是包括性的，并因此指定所阐述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或附加。本文中描述的方法步骤、过程及操作不应当被解释为必须要求以所论述或说明的特定次序来完成，除非明确指明为完成的次序。还应当理解的是，可以采用另外的步骤或替代性步骤。

当元件或层被称为“在…上”、“接合至”、“连接至”或者“联接至”另一元件或层时，该元件或层可以直接在其他元件或层上、与其他元件或层接合、连接或者联接，或者可以存在中间元件或中间层。相比之下，当元件被称为“直接在…上”、“直接接合至”、“直接连接至”或者“直接联接至”另一元件或层时，可以没有中间元件或中间层。应当以相同的方式来理解用以描述元件之间关系的其他词汇(例如，“在…之间”与“直接在…之间”，“邻近”与“直接邻近”等)。如本文中所使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关列出的项的任意和所有组合。

尽管本文中可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件、部件、区域、层和/或部段，但这些元件、部件、区域、层和/或部段不应当被这些术语限定。这些术语可以仅用于使一个元件、部件、区域、层或部段区别于另一区域、层或部段。当本文中使用时，术语比如“第一”、“第二”以及其他数字术语并不意味着顺序或次序，除非上下文清楚表明。因此，下面所论述的第一元件、部件、区域、层或部段可以被称为是第二元件、部件、区域、层或部段，而不脱离示例性实施方式的教示。

为了便于进行描述，本文中可以使用与空间相关的术语比如“内”、“外”、“位于…之下”、“位于…下方”、“下”、“位于…上方”、“上”以及类似术语以描述如附图中示出的一个元件或特征与另一(些)元件或特征的关系。与空间相关的术语可以意在包括除了附图中所描绘的取向之外的部件在使用或操作时的不同取向。例如，如果附图中的部件被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”的元件将被定向为在其他元件或特征的“上方”。因此，示例性术语“位于…下方”能够包括上方和下方两种取向。部件可以以另外的方式进行定向(旋转一定角度或者处于其他定向)，本文中所使用的有关空间的描述可以相应地进行解释。

鉴于上述教示，本公开和针对本公开的本发明的许多改型和变型是可能的。因此，应理解的是，本发明可以以与如所具体描述和说明的方式不同的其他方式来实施，并且本发明的范围由权利要求限定。

Claims (22)

1.一种利用超高强度钢形成部件的方法，包括下述步骤：

提供超高强度钢的坯件；

将所述坯件成形为粗加工部件；

对所述粗加工部件进行加热；

使内部工具构件与外部工具构件相对于彼此移动以将经加热的所述部件夹置在所述内部工具构件与所述外部工具构件之间；

将冲压构件从收回的未致动位置移动至伸出的致动位置，以在所述部件被夹置在所述内部工具构件与所述外部工具构件之间时接触所述部件以形成包括下述各者中的至少一者的特征部：厚度相对于相邻区域增大的增厚区域、凹入的环形槽、凹入腔、通孔、凸缘、花键齿或具有向外延伸的突片的通孔；以及

对所述特征部进行淬火。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述内部工具构件保持在固定位置并将所述外部工具构件从收回的未致动位置移动至伸出的致动位置，以将经加热的所述部件夹置在所述内部工具构件与所述外部工具构件之间。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括在对所述特征部进行淬火之前将所述冲压构件从所述伸出的致动位置移回至所述收回的未致动位置。

4.根据权利要求2所述的方法，还包括在所述冲压构件处于所述伸出的致动位置时对所述特征部进行淬火。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述外部工具构件保持在固定位置并将所述内部工具构件从收回的未致动位置移动至伸出的致动位置，以将经加热的所述部件夹置在所述内部工具构件与所述外部工具构件之间。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括在对所述特征部进行淬火之前将所述冲压构件从所述伸出的致动位置移回至所述收回的未致动位置。

7.根据权利要求5所述的方法，还包括在所述冲压构件处于所述伸出的致动位置时对所述特征部进行淬火。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述内部工具构件和所述外部工具构件从收回的未致动位置移动至伸出的致动位置，以将经加热的所述部件夹置在所述内部工具构件与所述外部工具构件之间。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括于惰性气氛中在850摄氏度与950摄氏度之间对所述粗加工部件进行加热。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述特征部淬火至150摄氏度与250摄氏度之间的温度。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，提供的所述超高强度钢的板坯件为22MnB5超高强度钢类型。

12.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述部件成形为具有径向环状部分和筒形鼓状部分的呈筒形形状的离合器壳体以及在成形成品形状时利用所述内部工具构件和所述外部工具构件在所述离合器壳体的所述筒形鼓状部分中形成多个花键齿。

13.根据权利要求1所述的方法，还包括：将所述部件成形为具有径向环状部分和筒形鼓状部分并且包括管状颈部的离合器毂、以及在所述粗加工形状的所述径向环状部分中形成多个大体呈三角形的开口、以及在成形成品形状时利用所述内部工具构件和所述外部工具构件在所述离合器毂的所述筒形鼓状部分中形成多个花键齿、以及将驱动齿轮附接至所述管状颈部。

14.根据权利要求1所述的方法，还包括：将所述部件成形为CVT柱塞、以及成形具有较厚的中心和较厚的外缘的所述粗加工形状、以及用淬火模具成形具有对设置在中央的开口进行限定的大体钟状本体的成品形状。

15.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述部件成形为CVT气缸，所述CVT气缸具有第一端部和第二端部以及形成在所述第一端部处的肩部以及从所述第一端部沿纵向延伸至所述第二端部的开口。

16.根据权利要求1所述的方法，还包括：将所述部件成形为具有第一构件和第二构件的行星齿轮架、以及将所述第一构件成形为具有绕所述第一构件以间隔开的关系周向地设置的多个孔并且包括纵向延伸的多个腿部的粗加工形状、以及将所述第二构件成形为具有绕所述第二构件以间隔开的关系周向地设置的多个孔的粗加工形状、以及在使用所述内部工具构件和所述外部工具构件成形所述第一构件的成品形状和所述第二构件的成品形状之后将所述第一构件与所述第二构件接合。

17.根据权利要求1所述的方法，还包括：将所述部件成形为包括具有第一直径的第一筒形部分和具有比所述第一直径大的第二直径的第二筒形部分的反作用壳以及在所述第一筒形部分和所述第二筒形部分中形成多个开孔、以及在成形成品形状时使用所述内部工具构件和所述外部工具构件在所述反作用壳的所述第二筒形部分中形成多个沿径向向外延伸的花键齿。

18.根据权利要求1所述的方法，还包括：将所述部件成形为呈鼓状形状的差速器壳体，所述差速器壳体具有限定中央开口的管状颈部部分并且包括从所述颈部部分沿径向且沿纵向延伸的多个臂部，并且其中，所述臂部于周向上在包括沿径向向内延伸的肩部的臂部与具有大体L形截面的臂部之间交替；以及在所述臂部中的每个臂部中形成至少一个孔。

19.根据权利要求1所述的方法，还包括：将所述部件成形为用于封围多个小齿轮的差速器盖，所述差速器盖具有在大体呈筒形的第一端部与相反的环状第二端部之间延伸的钟状本体；以及在使用所述内部工具构件和所述外部工具构件成形成品形状之后将环状齿轮附接至管状颈部。

20.根据权利要求1所述的方法，还包括：将所述部件成形为扭矩转换器盖，所述扭矩转换器盖具有前部部分和后部部分，其中，所述前部部分大体呈鼓状形状并且包括具有限定锁止表面的外周部分的径向壁和具有从所述径向壁沿纵向延伸的内表面的整体筒形部分，所述后部部分呈环状形状并且具有中央开口和弯曲截面；以及在成形所述前部部分的成品形状时使用所述内部工具构件和所述外部工具构件在所述前部部分的所述内表面中形成多个花键齿。

21.根据权利要求1所述的方法，还包括通过下述方式将所述部件成形为油盘：将粗加工形状成形为具有大体呈矩形的基部并且具有侧壁，所述侧壁绕所述基部的周缘设置并且大体垂直于所述基部从所述基部延伸至适于固定至发动机机体的上连续凸缘并且形成由所述凸缘限定的且在周向上绕所述凸缘彼此间隔开的多个开口。

22.一种超高强度钢部件，包括：

包括下述各者的组中的一者：

离合器壳体，所述离合器壳体呈筒形形状并且具有径向环状部分和筒形鼓状部分以及位于所述离合器壳体的所述筒形鼓状部分中的多个花键齿；

离合器毂，所述离合器毂具有径向环状部分和筒形鼓状部分并且包括管状颈部，其中，在所述径向环状部分中具有大体呈三角形的开口并且在所述筒形鼓状部分中具有多个花键齿；

CVT柱塞和CVT气缸，所述CVT柱塞具有较厚的中心和较厚的外缘以及对设置在中央的开口进行限定的大体钟状本体，所述CVT气缸具有第一端部和第二端部以及形成在所述第一端部处的肩部和从所述第一端部沿纵向延伸至所述第二端部的开口；

行星齿轮架，所述行星齿轮架具有第一构件和第二构件，所述第一构件具有绕所述第一构件以间隔开的关系周向地设置的多个孔并且包括纵向延伸的多个腿部，并且所述第二构件具有绕所述第二构件以间隔开的关系周向地设置的多个孔，其中，所述第一构件与所述第二构件接合；

反作用壳，所述反作用壳包括具有第一直径的第一筒形部分和具有比所述第一直径大的第二直径的第二筒形部分，其中，在所述第一筒形部分和所述第二筒形部分中具有多个开孔，并且在所述反作用壳的所述第二筒形部分中具有多个沿径向向外延伸的花键齿；

差速器壳体，所述差速器壳体呈鼓状形状并且具有限定中央开口的管状颈部部分并且包括从所述颈部部分沿径向且沿纵向延伸的多个臂部，并且其中，所述臂部于周向上在包括沿径向向内延伸的肩部的臂部与具有大体L形截面的臂部之间交替并且在所述臂部的每个臂部中形成有至少一个孔；

差速器盖，所述差速器盖用于封围多个小齿轮并且具有在大体呈筒形的第一端部与相反的环状第二端部之间延伸的钟状本体以及附接至管状颈部的环状齿轮；

扭矩转换器盖，所述扭矩转换器盖具有前部部分和后部部分，其中，所述前部部分大体呈鼓状形状并且包括具有限定锁止表面的外周部分的径向壁和具有从所述径向壁沿纵向延伸的内表面的整体筒形部分，所述后部部分呈环状形状并且具有中央开口和弯曲截面，并且在所述前部部分的所述内表面中具有多个花键齿；以及

油盘，所述油盘具有大体呈矩形的基部并且具有侧壁，所述侧壁绕所述基部的周缘设置并且大体垂直于所述基部从所述基部延伸至适于固定至发动机机体的上连续凸缘，并且所述油盘具有多个开口，所述多个开口延伸穿过所述凸缘并在周向上绕所述凸缘彼此间隔开。