自动变速器内齿形离合器毂旋压技术及装备

技术简介

离合器毂为自动变速器中的核心零部件，其结构形式之一为带内齿杯状结构，非贯通的内齿无法通过常规机械加工实现，旋压成形是最佳的解决方案。在国外，该技术已经被广泛应用到此类零件的生产，但是其生产技术及制造装备作为核心技术限制向国内输出。由于国内基础制造水平达不到要求，此类零件基本依赖进口。

图1 新型自动变速器离合器毂

本项目突破高频振动冲击载荷下机床稳定性控制技术和厚板普旋、强旋、挤压复合成形工艺技术。
项目研制的设备采用卧式全封闭床身、旋轮架固定、主轴箱和尾顶夹紧工件后同步移动的结构布局，使得设备具有较高的结构刚度和抗振性，可以有效克服齿形零件旋压工况所产生的高频振动冲击，满足此类零件生产需要；设备三个旋轮单元采用不同倾角结构设计，对应三个旋轮设计不同的工作型面，分别实现普旋、强旋、挤压三种工艺同步复杂集成，满足自动变速器离合器毂壳类产品对设备高效率要求（图2）。

图2 离合器毂零件旋压成形原理图

技术特点

旋压具有效率快、自动化程度高、加工精度高、金属纤维组织完整等众多优点。与传统切削加工齿形零件相比，采用旋压技术成形该类零件可使材料利用率由原来的40%左右提高到80%以上，提高强度60%以上，提高生产效率80%以上，减轻重量超过20%，克服了传统方法速度慢、精度低、刀具要求高、表面质量差等缺点，具有高效率、省材料、高质量等特点。而且对于一些复杂曲面齿形零件采用传统加工方法根本无法实现。

利用旋压技术代替生产工序繁多、生产成本昂贵的机加、锻造、挤压、冲压及焊接等工艺来生产各类自动变速器精密齿形零件是未来的发展趋势。

技术指标

序号	参数名称	参数指标	单位
1	机床加工零件直径	20～350	mm
2	机床正旋零件长度	200	mm
3	主轴纵向伺服进给行程	650	mm
4	旋轮径向伺服进给行程	200	mm
5	尾座顶紧工艺力	200	KN
6	尾座纵向行程	650	mm
7	坯料送进行程	340	mm
8	工序节拍	≈55	s