汽车变速器渐开线齿形花键轴的冷挤压成形技术

来源:网络  作者:网络转载   2019-10-06 阅读:272

  渐开线齿形花键的冷挤压主要采用减径挤压方图i所示为某型轿车变速器渐开线齿形花键轴其齿形参数为齿数!=12、模数"=1.25、压力角a=20.、变位系数=0.60、齿顶圆直径=16.75mm、齿根圆直径=14.0mm,渐开线花键有效长度为44mm;其渐开线花键部分与拔叉相连接,起变速换挡的作用。由于渐开线齿形花键与拔叉之间只传递扭矩,因此该花键对齿形的运动精度要求不高。对运动精度要求不高的渐开线齿轮零件适合采用冷挤压的方法进行大批量生产。

  2渐开线齿形花键冷挤压成形原理法。减径挤压是一种变形程度较小的正挤压方法其坯料断面仅作轻度的缩减,且减径挤压力低于被挤压材料杆部的屈服力。该方法主要应用于齿形零件(齿轮、花键等汲长轴类零件的成形加工。

  冷挤压渐开线花键时,挤压模具安装于挤压设备的工作台面上,工件坯料装在上、下模具型腔内。

  当挤压上模向下运动时,迫使工件坯料进入挤压凹模的齿形型腔内。随着挤压上模的不断向下运动,挤压凹模的齿形型腔和工件坯料接触,即在工件坯料外表面上压出同挤压凹模齿形相同的齿形来。

  3渐开线齿形花键轴的冷挤压工艺3.1冷挤压件图的制定所示花键轴的齿形部分采用减径挤压的方式进行冷挤压加工,外六方和凹槽部分采用后续机械加工方法加工。由于零件的轴杆部分及表面质量要求高应留后续机械加工余量。为渐开线齿形花键的冷挤压件图。

  3.2确定齿形部分的挤压坯件直径在冷挤压工艺中,齿形部分挤压坯件直径的确定是决定挤压工艺成功的关键因素之一。

  正确的挤压坯件直径一般在分度圆(或齿中径)附近其计算公式为:(或中径盾径;Ad为直径的变化量是由挤压件的结构和材料性能来决定的。

  用其供应状态下的棒料具有较高的强度和硬度且内部组织不均匀。因此在冷挤压之前必须对挤压坯件的材料进行软化退火处理,以改善材料的切削加工性能、提高塑性变形性能、降低变形抗力。

  其退火工艺如所示,退火后硬度为140*170HBS. 45钢的退火工艺3.3.2挤压坯件的加工挤压坯件时,要求各台阶具有较好的同轴度且表面质量较好。

  3.3.3挤压坯件的表面润滑处理在渐开线花键的冷挤压成形过程中,其变形区域集中在齿形附近,使该处的金属流动非常激烈变形程度大。要获得表面质量良好的齿形挤压件必须对车加工以后的挤压坯件进行表面润滑处理。该工艺采用以磷酸锌盐为主要原料的磷化液对挤压坯件进行表面处理,然后用熔融的硬脂酸肥皂作皂化液进行表面润滑处理。

  4模具结构设计4.1冷挤压模具结构该冷挤压模具结构如所示其特点是上、下模具采用导向套进行导向导向精度较高模具结构简单、加工方便;上模采用紧固螺帽进行紧固,下模采用下模压板进行紧固这样有利于上、下模具的“对中”且更换模具较快。

  4.2渐开线花键挤压齿形模芯的设计渐开线花键挤压齿形模芯如所示。对模芯的设计主要包拮选择合适的齿形参数和齿形直径,确定挤压过渡段、挤压段和顶出回程段的角度、长度和圆角大小。

  4.2.1齿形模芯的齿形设计模芯的齿形设计要求能够按规定的齿厚和齿高冷挤出符合要求的工件齿形来,所以模芯齿形的模数及齿数应与工件相同。考虑到挤压工件的热胀冷缩以及模具和挤压工件的弹性回复等问题,模芯齿形的压力角和变位系数不能与花键轴的齿形压力角或变位系数相同。

  通常情况下通过修正模芯齿形变位系数来保持压力角不变。其变位系数!主要与齿轮的模数压力角a和挤压变形程度e有关,可以用以下经验公式表示:数,是由M的大小来决定的;为压力角a的修正系数是由a的大小来决定的%为变形程度£的修正系数,是由齿轮的几何尺寸、挤压坯件的形状尺寸、挤压材料的性能决定的。

  用式(2)确定的模芯齿形变位系数只是理论值,最终的变位系数值还需要在试验中确定。

  另外,为了降低冷挤压成型力以及解决挤压齿形不需后续加工即可装配的问题,需使模芯的齿顶高小于工件齿形的齿根高、挤压模芯的齿根高大于工件齿形的齿顶高。

  根据以上的经验公式,确定所示的渐开线花键齿轮模芯的变位系数X=0.44压力角不变。

  4.2.2齿形模芯的挤压过渡段设计齿形模芯挤压过渡段设计的关键是选取合适的斜度。当斜度太大时,虽然金属流动的流程短、摩擦力较低,但在挤压过程中的径向压力分量较大使挤压成型所需的轴向压力分力减少,这样既会增大挤压成型力又使金属的轴向流动比较困难从而造成挤压毛坯的镦粗“使挤压成型难以继续进行。斜度过小时金属的流动路程较长、摩擦力很大,也会造成挤压过程中的金属流动困难。在该工艺中模芯的挤压过渡段斜度5为22.5.~30.比较适宜。

  4.2.3齿形模芯的挤压段长度设计齿形模芯挤压段的长短对挤压后的齿形零件质量有一定的影响。齿形模芯挤压段的长度'为4.0,7.0mm时最合适。若挤压段的长度C>7.0mm,贝IJ金属流动时的摩擦力将大大增加流动困难,挤压件的杆部容易穹曲失稳从而影响挤压的正常生产;当挤力也很小,但挤压成型的齿形部分容易扭曲变形。

  4.2.4齿形模芯的顶出回程段设计齿形模芯的顶出回程段设计方法与挤压过渡段类似主要是选取合适的斜度。斜度太大时虽然金属流动的流程短、摩擦力较低溶易挤压成型,但在顶出回程过程中由于导向段较短,容易造成挤压件的镦粗“,使挤压件难以顶出;斜度过小时,顶出的导向段较长,挤压件顶出容易,但是由于在挤压过程中金属的流动路程较长、摩擦力很大使挤压过程难于正常进行。在该工艺中膜芯的顶出回程段斜度冷为45.~60.比较适宜。

  4.3齿形模芯的加工铬钢12MV.材料必须经过充分锻造,以使金属基体致密,改善碳化物的不均匀性从而提高其工艺性和使用性能延长齿形模芯的使用寿命。模芯经热处理后硬度为60~62HRC.通常齿形模芯是非标准的特殊内齿形零件,因而其内齿形的加工必须在专用的线切割加工机床上芫成。其加工工艺路线为:下料!十字改锻!球化退火!粗车加工!淬火、回火!精车加工!线切割内齿形!抛光内齿形!去应力退火!检验。

  5冷挤压成型工艺试验5.1冷挤压坯件的定位要实现稳定而顺利的挤压过程,可靠的坯件是十分重要的。花键挤压时除要保证上、下模具的同轴度要求外,齿形模芯的齿根圆直径与冷挤压坯件(少13.9mm肝部的间隙不能大于0.20mm,以保证坯件在齿形模芯内的良好定位。同时冷挤压坯件在上模内的定位长度应达到50,55mm,以避免坯件在承受挤压力时发生穹曲变形。

  5.2试验设备选取及试验调整对于所示的长轴类花键轴,应选取成型速度较低的液压机。该工艺选取YX32-100型四柱液压机进行挤压加工。

  在挤压前必须进行一系列的调整工作,包拮液压机的调试、模架和模具安装及调整、顶出行程的调整等。模具的安装和调整正确与否;将决定冷挤压能否顺利进行以及冷挤压件的穹曲程度。模具调整时必须保证上、下模具具有很高的同轴度。

  5.3工艺参数选取挤压工艺参数包拮成型速度、挤压时间、挤压力压段的?厉二时扁然金属流动容易,成形和挤压行程等哮1所示花-使用维修-发动机电控系统线路断路和接触不良故障分析戈秀龙(嘉兴职业技术学院)易发生线路断路、接触不良故障的部位及故障码的显示情况。结合故障实例进行分析,针对无故障码显示的线路断路和接触不良故障,提出了检测方法和维修方法。

  主题词发动机电控系统断路接触不良大多数电子控制系统故障可以直接利用发动机诊断仪读取故障码,并按照故障处理流程解决。然而线路故障(如断路、线路接触不良等胜往无故障码显示,一般很难做出准确判断。本文以2003款雅阁(2.4L)车用发动机电子控制系统为例,对发生线路故障(如断路、线路接触不良等舶原因、表现形式、影响范围和检测方法进行了详细分析。

  成型速度为8~10mm/s、挤压时间为10s左右、挤压压力为490/588kW.其挤压行程以零件所要求的花键段长度为准并采用刚性限位器进行限位。

  6结束语通过大批量生产实践表明,采用冷挤压成型工艺生产具有渐开线齿形的花键轴具有如下优势:花键挤压时的变形程度较小,使冷挤压的模具寿命大幅度提高,而且齿形模芯的制造成本很低,卩工工艺简单。

  冷挤压的渐开线齿形花键饱满、轮廓清晰、2线路断路和接触不良的原因及表现形式2.1线路受热氧化因长期处在高温条件下发动机上的传感器(如节气门位置传感器、进气支管压力传感器、发动机冷却液温度传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、进气温度传感器、空燃比传感器、副加热型氧传感器等)触点容易被氧化,生成CUO、Fe23等氧化物,形成接触电阻;同时线束绝缘层也容易老化开工即能达到产品的设计要求。

标签: 花键轴
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