一种汽车自动变速箱拨毂换挡齿轮及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种汽车自动变速箱拨毂换挡齿轮及其制备方法。包括齿轮本体和外齿；齿轮本体的中部设置有压轴中心孔；外齿设置在齿轮本体的外圆周面上；齿轮本体的一侧成一体化设置有定位套，定位套上设置有第一凹槽；齿轮本体的另一侧依次设置有第二凹槽和第三凹槽；齿轮本体上还设置有连接孔和减重孔。制备：采用粉末冶金方法制备，包括如下过程：按照换挡齿轮的合金成分进行配料并混合→压制成型→烧结硬化→回火→检验包装入库。本发明专利技术的汽车自动变速箱拨毂换挡齿轮降低了拨毂总成装配难度、提高了组装效率、降低组件成本，利于汽车轻量化；本发明专利技术采用的粉末冶金制备方法，成本低，生产的齿轮满足自动变速箱拨毂换挡齿轮高精度、高品质的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车自动变速箱拨毂换挡齿轮及其制备方法
本专利技术涉及汽车自动变速箱零部件加工领域，具体涉及一种汽车自动变速箱拨毂换挡齿轮及其粉末冶金制备方法。
技术介绍
汽车自动变速箱拨毂换挡齿轮需要具备高精度、高力学性能的特性。同时伴随着节能降耗的需要，汽车正向着轻量化方向发展。传统的变速箱拨毂换挡齿轮是由钢件机加工完成，与压铸件的定位导向套配合组装。两个零件加工成本高、产品重量重、不利于汽车轻量化，齿轮精度低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种汽车自动变速箱拨毂换挡齿轮，本专利技术通过将齿轮本体与定位套采用一体化设置，总成装配取消了压铸件定位套，降低了拨毂总成装配难度、提高了组装效率、降低组件成本，并且在不影响齿轮抗压强度的前提下，齿轮本体上设置了减重孔，使得换挡齿轮重量在原来基础上大幅下降，利于汽车轻量化；本专利技术的另一目的在于提供一种汽车自动变速箱拨毂换挡齿轮的粉末冶金制备方法，粉末冶金基体具备孔隙、自润滑特性，有利于降低换挡齿轮工作噪音，提高变速箱性能，采用合适的原材料配方和烧结硬化方法生产，使产品强度高、变形小，满足高精度、高强度使用要求。本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种汽车自动变速箱拨毂换挡齿轮，其特征在于，包括齿轮本体和外齿；所述齿轮本体的中部设置有压轴中心孔；所述外齿设置在所述齿轮本体的外圆周面上；所述齿轮本体的一侧设置有定位套，且所述定位套与所述齿轮本体成一体化设置，所述定位套上设置有第一凹槽；所述齿轮本体的另一侧依次设置有用于装配该换挡齿轮的第二凹槽和第三凹槽，且所述第二凹槽与所述第三凹槽连通；所述齿轮本体上还设置有若干连接孔和若干用于减轻所述换挡齿轮整体重量的减重孔。具体地，本专利技术通过将齿轮本体与定位套采用一体化设置，总成装配取消了压铸件定位套，降低了拨毂总成装配难度、提高了组装效率、降低组件成本，并且在不影响齿轮抗压强度的前提下，齿轮本体上设置了减重孔，使得换挡齿轮重量在原来基础上大幅下降，利于汽车轻量化。相较于传统的钢件机加工换挡齿轮和铸件定位套组合装配，本专利技术的换挡齿轮和定位套设计成一体件，减少零件个数、提高装配效率、降低产品成本，同时提高了总成的精度和性能。进一步地，所述减重孔设置为6个，且均匀分布在所述齿轮本体上。具体地，6个所述减重孔两两一组分成3组，每组减重孔之间等间距的设置在所述齿轮本体上。所述的减重孔均匀的分布在所述的齿轮本体上，这样可以使得本专利技术的汽车自动变速箱拨毂换挡齿轮的整体重量均匀，便于其安装时位置稳定。进一步地，所述的减重孔为腰型孔。进一步地，所述的连接孔设置为3个，且均匀分布在所述齿轮本体上。具体地，所述的3个连接孔分别设置在相邻的两组减重孔之间；所述的连接孔为圆形的螺栓孔，所述连接孔在装配该汽车自动变速箱拨毂换挡齿轮时可以在其中连接螺栓用于将该换挡齿轮固定连接，并且均匀的设置3个连接孔可以使受力更均匀。一种汽车自动变速箱拨毂换挡齿轮的制备方法，其特征在于，采用粉末冶金方法制备，包括如下步骤：(1)按照所述换挡齿轮的合金成分进行配料并混合：将汽车自动变速箱拨毂换挡齿轮所需的粉末冶金材料在混料机中混合均匀，该粉末冶金材料包括如下质量分数的组分；C：0.63-0.77％、Mo：0.75-0.90％、Cr：0-2.2％、Ni：1.35-1.65％、Cu：0.9-1.10％、Mn：0-1.5％，Si：0-1.5％、Ti：0-1.5％；余量为Fe和不可避免的杂质；(2)压制成形：将上述配制完毕的粉末冶金材料放入CNC成形压机的模具中压制，得到成形换挡齿轮生坯；生坯各部位连接处无裂纹，生坯脱模后自动刷毛刺；(3)烧结硬化：将成形换挡齿轮生坯放入烧结炉中，在无氧环境中烧结，然后风冷淬火，得到烧结硬化齿轮；齿轮硬度HRA70-73，齿廓形状偏差Ffa0.002-0.003，齿廓倾斜偏差Fha0.004-0.006，齿向形状偏差Ffb0.003-0.004，齿向倾斜偏差Fhb0.013-0.015，齿距累计总偏差Fp0.018-0.019，径向跳动偏差Fr0.023-0.025；采用烧结硬化工艺免除后续局部高频淬火提高硬度和强度；(4)回火：将烧结硬化的齿轮回火处理，恢复应力，即得到汽车自动变速箱拨毂换挡齿轮；(5)检验包装：将回火后得到的汽车自动变速箱拨毂换挡齿轮检验包装入库。本专利技术的汽车自动变速箱拨毂换挡齿轮粉末冶金制备方法创造性地采用合适的粉末冶金材料，通过烧结硬化工艺，生产出高精度、高强度、低成本的粉末冶金自动变速箱拨毂换挡齿轮；烧结硬化是一步生产作业，不需要后续的高频淬火或热处理，就能达到产品的力学性能要求，减少热处理变形，是一种极具成本效益的工艺；并且生产的换挡齿轮满足自动变速箱拨毂高硬度、高精度使用需求。本专利技术采用粉末冶金方法制作，有效解决了传统加工方法生产成本高、齿形精度低、总成噪音大、不良比例高等生产难点，从根本上满足自动变速箱拨毂换挡齿轮高精度、高品质的要求。进一步地，步骤(1)中所述粉末冶金材料包括如下质量分数的组分；C：0.63-0.77％、Mo：0.75-0.90％、Cr：1.1-2.2％、Ni：1.35-1.65％、Cu：0.9-1.10％、Mn：0.5-1.5％，Si：0.9-1.5％、Ti：0.85-1.5％；余量为Fe和不可避免的杂质。进一步地，步骤(2)压制成形：将上述配制完毕的粉末冶金材料放入200-1000吨的CNC成形压机的模具中压制，得到成形换挡齿轮生坯；其齿部成形密度≥7.0g/cm3、整体成形密度≥6.9g/cm3、各成形段分割密度≤0.2g/cm3。优选地，将上述配制完毕的粉末冶金材料放入300-500吨的CNC成形压机的模具中压制成形。进一步地，步骤(3)烧结硬化：将成形换挡齿轮生坯放入网带式烧结炉中，在氢气和氮气的混合气氛中烧结30-45分钟，烧结温度为1110-1130℃；烧结后以氮气作为冷却介质进行冷却淬火，得到烧结硬化齿轮。进一步地，所述氢气与所述氮气的体积比为1：9；冷却速率为2.5-5℃/秒。进一步地，步骤(4)回火：将烧结硬化的齿轮在空气中于180-300℃下回火30-60分钟，恢复应力，即得到汽车自动变速箱拨毂换挡齿轮。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术的汽车自动变速箱拨毂换挡齿轮，通过将齿轮本体与定位套采用一体件成形制成，降低了拨毂总成装配难度、提高了组装效率、降低组件成本，并且在不影响齿轮抗压强度的前提下，齿轮本体上设置了6个腰形的减重孔，使得换挡齿轮重量在原来基础上降低约30％，符合汽车轻量化的要求；并且相较于传统的钢件机加工换挡齿轮和铸件定位套组合装配，本专利技术的换挡齿轮和定位套设计成一体件，减少零件个数、提高装配效率、降低产品成本，同时提高了总成的精度和性能。(2)本专利技术采用的粉末冶金制备方法，有效解决了以往加工方法生产成本高、齿形精度低、总成噪音大、不良比例高等生产难点，从根本上满足自动变速箱拨毂换挡齿轮高精度、高品质的要求；粉末冶金基体存在孔隙特性，具备吸收噪音和自润滑功能，自润本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车自动变速箱拨毂换挡齿轮，其特征在于，包括齿轮本体(1)和外齿(2)；所述齿轮本体(1)的中部设置有压轴中心孔(3)；所述外齿(2)设置在所述齿轮本体(1)的外周面上；所述齿轮本体(1)的一侧设置有定位套(4)，且所述定位套(4)与所述齿轮本体(1)成一体化设置，所述定位套(4)上设置有第一凹槽(5)；所述齿轮本体(1)的另一侧依次设置有用于装配的第二凹槽(6)和第三凹槽(7)，所述第二凹槽(6)与所述第三凹槽(7)连通；所述齿轮本体(1)上还设置有若干连接孔(8)和若干用于减轻所述换挡齿轮整体重量的减重孔(9)。/n

【技术特征摘要】
1.一种汽车自动变速箱拨毂换挡齿轮，其特征在于，包括齿轮本体(1)和外齿(2)；所述齿轮本体(1)的中部设置有压轴中心孔(3)；所述外齿(2)设置在所述齿轮本体(1)的外周面上；所述齿轮本体(1)的一侧设置有定位套(4)，且所述定位套(4)与所述齿轮本体(1)成一体化设置，所述定位套(4)上设置有第一凹槽(5)；所述齿轮本体(1)的另一侧依次设置有用于装配的第二凹槽(6)和第三凹槽(7)，所述第二凹槽(6)与所述第三凹槽(7)连通；所述齿轮本体(1)上还设置有若干连接孔(8)和若干用于减轻所述换挡齿轮整体重量的减重孔(9)。


2.根据权利要求1所述的一种汽车自动变速箱拨毂换挡齿轮，其特征在于，所述的减重孔(9)设置为6个，且均匀分布在所述齿轮本体(1)上。


3.根据权利要求2所述的一种汽车自动变速箱拨毂换挡齿轮，其特征在于，所述减重孔(9)为腰型孔。


4.根据权利要求1所述的一种汽车自动变速箱拨毂换挡齿轮，其特征在于，所述连接孔(8)设置为3个，且均匀分布在所述齿轮本体(1)上。


5.根据权利要求1-4任一项所述的一种汽车自动变速箱拨毂换挡齿轮的制备方法，其特征在于，采用粉末冶金方法制备，包括如下步骤：
(1)按照所述换挡齿轮的合金成分进行配料并混合：将汽车自动变速箱拨毂换挡齿轮所需的粉末冶金材料在混料机中混合均匀，该粉末冶金材料包括如下质量分数的组分；C：0.63-0.77％、Mo：0.75-0.90％、Cr：0-2.2％、Ni：1.35-1.65％、Cu：0.9-1.10％、Mn：0-1.5％，Si：0-1.5％、Ti：0-1.5％；余量为Fe和不可避免的杂质；
(2)压制成形：将上述配制完毕的粉末冶金材料放入CNC成形压机的模具中压制，得到成形换挡齿轮生坯；
(3)烧结硬化：将成形换挡齿轮生坯放入烧结炉中，在无氧环境中烧结，然后风冷淬火，得到烧结硬化齿轮；齿轮硬度HRA70-73，齿廓形状偏差Ffa0.002-0.003，齿廓倾...

【专利技术属性】
技术研发人员：施昌旭，夏敏，刘桦，张艳伟，石小荣，
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