CN110014274A - 输入轴的变齿宽齿加工方法 - Google Patents

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/14—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass gear parts, e.g. gear wheels

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Abstract

本发明公开了一种输入轴的变齿宽齿加工方法，包括以下加工步骤：一、下料；二、坯件制备；三、粗车，所有外圆及台阶端面留粗车余量1.5mm；四、热处理，采用球化退火，将工件加热至780℃±10℃，保温3小时，快速冷却至680℃±10℃，保温5小时，缓冷至500℃，然后快冷至300℃出炉，珠光体球化率≥90％，硬度值110～130HB；五、精车，挤齿部位留加工余量0.2；六、滚齿，采用专用滚齿刀根据不同的轴向和径向进刀量加工出花键齿的三段齿，七、挤齿，采用专用挤齿刀一次性加工出花键齿三段齿厚至热前成品尺寸；八、磨外圆，磨去花键齿外圆上的挤齿凸起；九、热处理，渗碳淬火+低温回火+抛丸加工至成品要求；十、精车、精车输入轴轴肩装配部位至成品尺寸。

Description

输入轴的变齿宽齿加工方法
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，特别涉及一种输入轴的变齿宽齿加工方法。
背景技术
输入轴是汽车变速箱的重要部件之一，该输入轴端部的花键齿与发动机的输出端相连，以便将发动机输出的动力传递到变速箱内。现有的输入轴端部的花键齿是设置成防脱档结构的，即高花键齿在齿向方向上设置成三段，且该三段齿厚是不一致的，中间一段较两端的齿要厚，因此不能采取现有滚齿加工方法直接加工成型。国内目前针对该带防脱档结构的输入轴还未形成一种可靠的加工方法。
发明内容
有鉴于上述问题的存在，本发明提供一种生产效率高、且加工成型后产品质量更高的输入轴的变齿宽齿加工方法。
本发明技术方案如下：
一种输入轴的变齿宽齿加工方法，包括以下加工步骤：
一、下料，20CrMnTiH，热轧圆钢，圆盘锯下料，下料至工件长度；
二、坯件制备，将待加工坯件锻造后正火处理，保证正火后的硬度在150～165HB范围内；
三、粗车，工件总长与中心孔精车到热前成品尺寸，所有外圆及台阶端面留粗车余量1.5mm；
四、热处理，采用球化退火，将工件加热至780℃±10℃，保温3小时，快速冷却至680℃±10℃，保温5小时，缓冷至500℃，然后快冷至300℃出炉，珠光体球化率≥90％，硬度值110～130HB；
五、精车，按热前成品尺寸加工，挤齿部位留加工余量0.2；
六、滚齿，采用专用滚齿刀根据不同的轴向和径向进刀量加工出花键齿的三段齿，其中花键齿的第一段齿和第三段齿的齿厚比热前成品大0.15mm，第二段齿的齿厚比热前成品大0.5mm，轴向台阶处圆弧过渡，过渡区长度3mm；
七、挤齿，采用专用挤齿刀一次性加工出花键齿三段齿厚至热前成品尺寸；
八、磨外圆，磨去花键齿外圆上的挤齿凸起至热前成品尺寸；
九、热处理，渗碳淬火+低温回火+抛丸加工至成品要求；
十、精车、精车输入轴轴肩装配部位至成品尺寸。
作为优选，所述步骤(六)中的专用滚齿刀包括滚刀轮，该滚刀轮的外周均匀分布有滚刀刃。
作为优选，所述步骤(七)中的专用挤齿刀包括挤齿轮，该挤齿轮的内圈上沿其轴向依次设置有第一挤齿刀刃、第二挤齿刀刃和第三挤齿刀刃，所述第一挤齿刀刃、第二挤齿刀刃和第三挤齿刀刃分别与花键齿的三段齿厚相对应。
有益效果：本发明采用先滚齿后挤齿，二者相结合的方式加工，保证了输入轴花键齿的三段齿厚一次挤压成型，生产效率高，且成型后的产品质量高，一致性好，产品强度高。
附图说明
图1为本发明的输入轴的结构示意图；
图2为本发明的专用滚齿刀的结构示意图；
图3为本发明的专用挤齿刀的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如附图1-附图3所示的输入轴的变齿宽齿加工方法，包括以下加工步骤：
一、下料，20CrMnTiH，热轧圆钢，圆盘锯下料，下料至输入轴1的长度；
二、坯件制备，将待加工坯件锻造后正火处理，保证正火后的硬度在150～165HB范围内；
三、粗车，输入轴1总长与中心孔精车到热前成品尺寸，所有外圆及台阶端面留粗车余量1.5mm；
四、热处理，采用球化退火，将输入轴1加热至780℃±10℃，保温3小时，快速冷却至680℃±10℃，保温5小时，缓冷至500℃，然后快冷至300℃出炉，珠光体球化率≥90％，硬度值110～130HB；
五、精车，按热前成品尺寸加工，挤齿部位留加工余量0.2；
六、滚齿，采用专用滚齿刀根据不同的轴向和径向进刀量加工出输入轴1上的花键齿2的三段齿，分别为第一段齿21、第二段齿22和第三段齿23、其中花键齿2的第一段齿21和第三段齿23的齿厚比热前成品大0.15mm，第二段齿22的齿厚比热前成品大0.5mm，轴向台阶处圆弧过渡，过渡区长度3mm；所述专用滚齿刀包括滚刀轮4，该滚刀轮4的外周均匀分布有滚刀刃41，具体滚齿过程为花键齿2的三段齿的径向进刀量相同，轴向进刀量根据每段齿长确定；
七、挤齿，采用专用挤齿刀一次性加工出花键齿2三段齿厚至热前成品尺寸；
所述专用挤齿刀包括挤齿轮3，该挤齿轮3的内圈上沿其轴向依次设置有第一挤齿刀刃31、第二挤齿刀刃32和第三挤齿刀刃33，所述第一挤齿刀刃31、第二挤齿刀刃32和第三挤齿刀刃33分别与花键齿2的第一段齿21、第二段齿22和第三段齿23相对应；
八、磨外圆，磨去花键齿外圆上的挤齿凸起至热前成品尺寸；
九、热处理，渗碳淬火+低温回火+抛丸加工至成品要求；
十、精车、精车输入轴轴肩装配部位至成品尺寸。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种输入轴的变齿宽齿加工方法，其特征在于，包括以下加工步骤：
一、下料，20CrMnTiH，热轧圆钢，圆盘锯下料，下料至输入轴(1)长度；
二、坯件制备，将待加工坯件锻造后正火处理，保证正火后的硬度在150～165HB范围内；
三、粗车，输入做(1)总长与中心孔精车到热前成品尺寸，所有外圆及台阶端面留粗车余量1.5mm；
四、热处理，采用球化退火，将工件加热至780℃±10℃，保温3小时，快速冷却至680℃±10℃，保温5小时，缓冷至500℃，然后快冷至300℃出炉，珠光体球化率≥90％，硬度值110～130HB；
五、精车，按热前成品尺寸加工，挤齿部位留加工余量0.2；
六、滚齿，采用专用滚齿刀根据不同的轴向和径向进刀量加工出花键齿(2)的三段齿，其中花键齿(2)的第一段齿(21)和第三段齿(23)的齿厚比热前成品大0.15mm，第二段齿(22)的齿厚比热前成品大0.5mm，轴向台阶处圆弧过渡，过渡区长度3mm；
七、挤齿，采用专用挤齿刀一次性加工出花键齿(2)三段齿至热前成品尺寸；
八、磨外圆，磨去花键齿外圆上的挤齿凸起至热前成品尺寸；
九、热处理，渗碳淬火+低温回火+抛丸加工至成品要求；
十、精车、精车输入轴轴肩装配部位至成品尺寸。
2.根据权利要求1所述的输入轴的变齿宽齿加工方法，其特征在于：所述步骤(六)中的滚齿刀包括滚刀轮(4)，该滚刀轮(4)的外周均匀分布有滚刀刃(41)。
3.根据权利要求1或2所述的输入轴的变齿宽齿加工方法，其特征在于：所述步骤(七)中的专用挤齿刀包括挤齿轮(3)，该挤齿轮(3)的内圈上沿其轴向依次设置有第一挤齿刀刃(31)、第二挤齿刀刃(32)和第三挤齿刀刃(33)，所述第一挤齿刀刃(31)、第二挤齿刀刃(32)和第三挤齿刀刃(33)分别与花键齿的三段齿厚相对应。
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