钢质同步器齿环精锻工艺研究_王子孝.pdf
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1、49 2023.9 Forging&MetalformingTechnology技术 智造同步器是汽车变速箱中实现变速的重要组件,齿环是同步器的重要零件,齿环的精度与质量会对变速的实际效果产生直接影响。随着汽车工业的飞速发展,原铜质同步器齿环逐渐被钢质同步器齿环取代,我公司同步器产品基本上是钢质材料,需求量大,需要大批量生产。本文主要对钢质同步器齿环精锻工艺进行研究。原材料材质为20CrMnTi,精锻前状态为辗环粗车坯料;拟定精锻工艺方案:粗车坯料热精锻车飞边退火抛丸高分子处理冷精压,通过确定热精锻坯料规格(含3D 模拟)、精锻模具设计制造、精锻工艺试验等,确保精锻过程中不会发生折叠、开裂、齿
2、形充不满、表面粗糙等缺陷,通过工艺验证钢质同步器齿环精锻工艺是可行的,3D 模拟与实际验证结果吻合一致。确定热精锻坯料规格此次研究的钢质同步器齿环是用 20CrMnTi 热轧圆钢经下料加热预锻冲孔辗环加工而成的毛坯通过粗车后获得,外圆有 3 个凸键和 48 个小齿,凸键和小齿精度及表面粗糙度要求较高:凸键宽度偏差 0.1mm,对称度公差 0.15mm;小齿凸凹圆角小到 R0.2mm,相邻齿跳动公差 0.05mm;非加工面表面粗糙度要求 Ra3.2m,精锻后这些部位不再进行机加工。锻件成品造型理论重量为 0.27kg,根据经验数据,内外飞边宽度为 6 8mm,厚度为 1.5 2.5mm为宜,以此
3、测算下料总重量为 0.39kg;坯料在模具内定位最佳选择是齿根圆113mm 处,放适当间隙后坯料外径可以按照112mm 确定;参考锻件内孔尺寸94mm,初选坯料内径为88mm、90mm、92mm、94mm 四种,根据坯料总重量和内外径尺寸计算出 4 种坯料厚度分别为 13.2 mm、14.2mm、15.5 mm、17.1 mm。经过 3D 软件模拟(图 1),上述 4 种规格的坯料,飞边大小情况各不同,产品基本能成形,模拟结果显示,2#规格坯料成形后内外飞边较均匀,理论上是最合适的,待后续工艺验证。钢质同步器齿环精锻工艺研究 文王子孝,吴江,杨象勇浙江万里扬精密制造有限公司锻造工厂技术总监,主
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