《變速器接合齒環(huán)精鍛件技術(shù)規(guī)范》編制說明

《變速器接合齒環(huán)精鍛件技術(shù)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)編制說明（征求意見稿）工作簡(jiǎn)況，包括任務(wù)來源、協(xié)作單位、主要（起草、征求意見、送審、報(bào)批階段）工作過程、標(biāo)準(zhǔn)主要起草人及其所做的工作等；根據(jù)中國鍛壓協(xié)會(huì)（2021）中鍛壓字118號(hào)文件〈2021年12月9日關(guān)于《變速器接合齒環(huán)精鍛件技術(shù)規(guī)范》等五項(xiàng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)的通知〉的通知要求，由江蘇太平洋精鍛科技股份有限公司負(fù)責(zé)牽頭起草《變速器接合齒環(huán)精鍛件技術(shù)條件》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，項(xiàng)目計(jì)劃號(hào)為TBJH/CCMI007-2021。接到該項(xiàng)目計(jì)劃后，由鍛壓協(xié)會(huì)歸口，江蘇太平洋精鍛科技股份有限公司聯(lián)合了江蘇森威精鍛有限公司、上海交通大學(xué)、山東匯鋒傳動(dòng)股份有限公司、山東溫嶺精鍛科技有限公司江蘇太平洋齒輪傳動(dòng)有限公司、天津太平洋傳動(dòng)科技有限公司、共同進(jìn)行了本團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的起草工作。工作組成員分工如下：江蘇太平洋精鍛科技股份有限公司負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)草案的起草工作，并負(fù)責(zé)資料收集和標(biāo)準(zhǔn)文本修改。在此基礎(chǔ)上召開了標(biāo)準(zhǔn)起草工作組會(huì)議，明確了各項(xiàng)工作要求及進(jìn)度，制訂了基本框架，2022年4月形成了標(biāo)準(zhǔn)初稿，2022年5月鍛壓協(xié)會(huì)安排了專家對(duì)初稿進(jìn)行了函審，經(jīng)廣泛征求參與起草單位意見對(duì)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容進(jìn)行了充分討論，并在此基礎(chǔ)上形成了該標(biāo)準(zhǔn)的征求意見稿。2023年4月向鍛壓協(xié)會(huì)提交征求意見稿。。確定標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)內(nèi)容（如技術(shù)指標(biāo)、參數(shù)、公式、性能要求、實(shí)驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則等）的論據(jù)（包括試驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)）；標(biāo)準(zhǔn)編制原則：本標(biāo)準(zhǔn)編制時(shí)針對(duì)汽車變速器本文件適用于外圓直徑不大于200mm，花鍵部位采用精密模鍛工藝成批生產(chǎn)，材料為保證淬透性結(jié)構(gòu)鋼的汽車機(jī)械式變速器各檔同步器接合齒環(huán)鍛件。國內(nèi)外無接合齒環(huán)精鍛件技術(shù)條件的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，與傳統(tǒng)接合齒環(huán)花鍵切齒工藝在精度指標(biāo)、要求方面存在較大的差別，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況規(guī)定了變速器接合齒環(huán)精鍛件技術(shù)規(guī)范，供接合齒環(huán)產(chǎn)品設(shè)計(jì)及編制鍛造工藝文件時(shí)參考。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的接合齒環(huán)主要適用于專業(yè)化生產(chǎn)水平較高，生產(chǎn)規(guī)模較大的乘用車變速器機(jī)構(gòu)使用。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了接合齒環(huán)的結(jié)構(gòu)型式、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存等各方面的要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于外齒部分采用復(fù)合精鍛工藝成批生產(chǎn)的汽車變速器接合齒環(huán)半成品。調(diào)研綜述報(bào)告，數(shù)據(jù)收集及分析報(bào)告；技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效果；為了換擋時(shí)不出現(xiàn)換擋沖擊，通常采用同步器換擋裝置，同步器是在接合套換擋裝置的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其功用是使接合套與待接合的齒環(huán)二者之間迅速達(dá)到同步，并阻止二者在同步前進(jìn)入嚙合，從而可消除換擋時(shí)的沖擊，縮短換擋時(shí)間，簡(jiǎn)化換擋過程。同步器由同步裝置、鎖止裝置和接合裝置三部分組成，目前應(yīng)用廣泛的是各種類型的鎖環(huán)式慣性同步器。通過接合齒環(huán)（又稱鎖環(huán)、同步環(huán)）外花鍵與接合套內(nèi)花鍵嚙合。本標(biāo)準(zhǔn)為產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)編制過程中，進(jìn)行了以下試驗(yàn)：原材料檢驗(yàn)、正火及退火硬度檢驗(yàn)、鍛造后尺寸、形狀和位置公差檢驗(yàn)。部分檢驗(yàn)結(jié)果如下：1.我司84011接合齒環(huán)退火硬度檢驗(yàn)結(jié)果見表1（原材料TL4227）表1接合齒環(huán)退火檢驗(yàn)結(jié)果檢驗(yàn)項(xiàng)目檢驗(yàn)要求檢驗(yàn)結(jié)果結(jié)論硬度130HB～160HB133HB、135HB、135HB合格脫碳層≤0.3mm0.06mm合格2.我司84018接合齒環(huán)正火硬度檢驗(yàn)結(jié)果見表2（原材料TL4227）表2接合齒環(huán)正火硬度檢驗(yàn)結(jié)果檢驗(yàn)項(xiàng)目檢驗(yàn)要求檢驗(yàn)結(jié)果結(jié)論硬度150HB～180HB152HB、153HB、153HB合格脫碳層≤0.3mm0.1mm合格組織P+FP+F合格3.我司84011接合齒環(huán)齒形精度、形狀公差檢驗(yàn)結(jié)果見表3表384011精整后檢驗(yàn)結(jié)果檢驗(yàn)項(xiàng)目檢驗(yàn)要求檢驗(yàn)結(jié)果結(jié)論倒錐角（左）5°±30'5°11、5°24'、5°08'、合格倒錐角（右）5°±30'5°15'、5°06'、5°20'合格徑向跳動(dòng)0.050.0382、0.0327、0.0343合格齒尖傾角8°±1°30'8°36'、8°45'、8°17'合格跨球距M值73.025～73.16473.153、73.148、73.146合格左齒面粗糙度Rz25Rz6.51、Rz6.82、Rz6.64合格右齒面粗糙度Rz25Rz6.37、Rz6.23、Rz6.61合格4.我司84012接合齒環(huán)尺寸、形狀和位置公差檢驗(yàn)表484012接合齒環(huán)精整后檢驗(yàn)結(jié)果檢驗(yàn)項(xiàng)目檢驗(yàn)要求檢驗(yàn)結(jié)果結(jié)論倒錐角（左）5°±30'5°17'、5°22'、5°10'、合格倒錐角（右）5°±30'5°13'、5°08'、5°16'合格徑向跳動(dòng)0.050.0386、0.0342、0.0371合格齒尖傾角8°±1°30'8°13'、8°27'、8°44'合格跨球距M值73.012～73.14273.126、73.128、73.123合格左齒面粗糙度Rz25Rz6.53、Rz6.71、Rz6.42合格右齒面粗糙度Rz25Rz6.39、Rz6.58、Rz6.15合格解決的主要問題：接合齒環(huán)精鍛成形技術(shù)的研究，參考變檔齒輪復(fù)合精鍛新技術(shù)新工藝，現(xiàn)在隨著鍛壓成形要求無論是形狀尺寸精度以及外觀充填程度要求均有了明顯的提升，在新的發(fā)展時(shí)期，通過國內(nèi)外各類齒輪鍛造企業(yè)及研發(fā)機(jī)構(gòu)的努力，該技術(shù)應(yīng)用已日趨成熟。隨著接合齒環(huán)精鍛件的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，目前各企業(yè)衡量接合齒環(huán)精鍛件技術(shù)條件標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，客戶仍按傳統(tǒng)的切齒加工工藝來進(jìn)行接合齒環(huán)的設(shè)計(jì)、制造及檢驗(yàn)，未能體現(xiàn)鍛造工藝的特殊性，已給該類鍛件的交易、特別是出口貿(mào)易帶來困難，急需出臺(tái)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)來作為接合齒環(huán)精鍛件設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、驗(yàn)收交貨、以及衡量其質(zhì)量等的依據(jù)。該標(biāo)準(zhǔn)具有規(guī)范企業(yè)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及貿(mào)易等行為的作用，特別是接合齒環(huán)精鍛件出口中，買賣雙方判定質(zhì)量的依據(jù)，有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，是廣大齒輪鍛造企業(yè)急需的一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。主要試驗(yàn)（驗(yàn)證）的分析、專題試驗(yàn)，試生產(chǎn)驗(yàn)證報(bào)告；驗(yàn)證分析時(shí)，以客戶來圖為依據(jù)，并參考相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于來圖不適合鍛造成形的結(jié)構(gòu)方案，根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)實(shí)際使用的鍛造設(shè)備及鍛造工藝方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，之后確定鍛件的尺寸、形狀及位置精度精度等要求，根據(jù)確認(rèn)結(jié)果對(duì)鍛件檢驗(yàn)圖紙進(jìn)行優(yōu)化。驗(yàn)證結(jié)果表明，根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的接合齒環(huán)能夠滿足客戶的需求。與國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)水平對(duì)比分析報(bào)告；采用國際標(biāo)準(zhǔn)（國外先進(jìn)）標(biāo)準(zhǔn)的程度簡(jiǎn)要說明：經(jīng)查證，沒有同類國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)是我國自主研制的、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合冷擠壓成形工藝、冷壓閉塞鍛造技術(shù)、近年興起的冷溫?zé)崧?lián)合成形鍛造技術(shù)，同時(shí)考慮了汽車行業(yè)各類齒輪鍛造新材料的應(yīng)用，參考了《JB/T13277-2017汽車變速器變檔齒輪復(fù)合精密鍛件技術(shù)條件》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上綜合形成了本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于采用漸開線花鍵綜合精度不低于GB/T3478.1（等同采用ISO4156.1標(biāo)準(zhǔn)）標(biāo)準(zhǔn)7級(jí)，精度水平達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。 圖1為鍛壓標(biāo)準(zhǔn)體系框架。本標(biāo)準(zhǔn)在體系中的位置為01鍛壓—--01鍛造---03精密鍛造。本標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（包括強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)）協(xié)調(diào)、無沖突。圖1鍛壓標(biāo)準(zhǔn)體系框架對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)作為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)或推薦性標(biāo)準(zhǔn)的建議、標(biāo)準(zhǔn)水平建議；建議為推薦性標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)水平建議為國內(nèi)先進(jìn)水平。采用專利情況和申明；經(jīng)檢索接合齒環(huán)相關(guān)專利，主要有北京汽車動(dòng)力總成有限公司申請(qǐng)的一種同步器總成和具有其的車輛專利提及同步器總成構(gòu)成包含接合齒環(huán)。本標(biāo)準(zhǔn)為接合齒環(huán)精鍛件技術(shù)規(guī)范，不涉及上述專利，無知識(shí)產(chǎn)權(quán)問題。重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)；本標(biāo)準(zhǔn)在編制、征求意見以及審查中沒有重大意見分歧。預(yù)期的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效果；汽車變速器接合齒環(huán)是傳統(tǒng)的汽車機(jī)械傳動(dòng)元件，其質(zhì)量好壞將直接影響到汽車換擋裝置的可靠性和壽命。通過冷擠壓鍛造工藝，將工件帶倒錐齒形部分進(jìn)行鍛造成形，除應(yīng)有機(jī)械性能、臺(tái)架試驗(yàn)換檔性能和壽命指標(biāo)外，汽車變速器接合齒環(huán)各種尺寸和位置的精度要求也是必不可少的重要方面。相對(duì)切削加工接合齒環(huán)，冷精鍛接合齒環(huán)的質(zhì)量穩(wěn)定性及壽命均有了質(zhì)的飛躍。汽車變速器接合齒環(huán)復(fù)合精密鍛造技術(shù)在相關(guān)領(lǐng)域改變了傳統(tǒng)倒錐齒輪的加工流程，提高了材料利用率。隨著鍛造設(shè)備及技術(shù)的發(fā)展，汽車變速器接合齒環(huán)成形技術(shù)已成為主流的、成熟的、大批量生產(chǎn)工藝，且目前其已廣泛應(yīng)用于車輛齒輪的大批量生產(chǎn)制造中。隨著汽車變速器接合齒環(huán)的日趨成熟與應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，當(dāng)前各企業(yè)衡量汽車變速器接合齒環(huán)技術(shù)條件的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，已給該類產(chǎn)品的交易、尤其是出口貿(mào)易帶來困難，急需出臺(tái)一項(xiàng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，以作為汽車變速器接合齒環(huán)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、驗(yàn)收交貨以及衡量其質(zhì)量等級(jí)的依據(jù)。此標(biāo)準(zhǔn)具有規(guī)范企業(yè)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及貿(mào)易等行為的作用，可在汽車變速器變檔齒輪的進(jìn)出口貿(mào)易中作為買賣雙方判定鍛件質(zhì)量的依據(jù)，具有較大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，是廣大齒輪鍛造企業(yè)急需的一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。通過制定本標(biāo)準(zhǔn)，可以適應(yīng)汽車變速器接合齒環(huán)由傳統(tǒng)的切齒加工向冷鍛接合齒齒形的轉(zhuǎn)變，汽車變速器接合齒環(huán)與傳統(tǒng)切齒加工齒輪相比，其金屬流線、接觸疲勞強(qiáng)度、抗彎曲強(qiáng)度均有了明顯提高。工藝方案的改變導(dǎo)致汽車變速器變檔齒輪生產(chǎn)工藝流程的徹底革新，且汽車變速器接合齒環(huán)的研究方向由切齒機(jī)床參數(shù)調(diào)整、切齒精度轉(zhuǎn)換為接合齒環(huán)成形工藝方案優(yōu)化及確保精鍛接合齒環(huán)的齒部精度等方面。該項(xiàng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的研究、制定以及實(shí)施將對(duì)我國鍛造行業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能、節(jié)材、降耗起到積極的推動(dòng)作用。對(duì)汽車變速器接合齒環(huán)的研究，起步于冷壓鍛造成形新工藝，通過輾環(huán)（熱鍛成形）－冷擠壓成形－倒錐等工序?qū)崿F(xiàn)接合齒外齒的鍛造成形。隨著技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，汽車變速器接合齒環(huán)在鍛壓成形方面的要求無論是在形狀、尺寸精度還是外觀充填程度上均有了明顯的提高。目前，通過國內(nèi)外各類齒輪鍛造企業(yè)及研發(fā)機(jī)構(gòu)的努力，汽車變速器接合齒環(huán)冷鍛技術(shù)的應(yīng)用已日趨成熟，國內(nèi)外冷擠壓工藝流程基本相同，典型方案為：輾環(huán)－退火－制坯－拋丸－磷皂化－冷擠壓－表面潤(rùn)滑－倒錐－精車,質(zhì)量水平基本相同。通過規(guī)范汽車變速器接合齒環(huán)的技術(shù)條件，為規(guī)范和提高汽車變速器接合齒環(huán)冷精鍛件的質(zhì)量提供了有益的基礎(chǔ)平臺(tái)，并為未來汽車變速器接合齒環(huán)鍛造技術(shù)的發(fā)展起到了支撐作用。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位從1995年就開始研究汽車精鍛件冷擠壓成形工藝，2006年開始研究汽車齒輪溫?zé)徨懗尚渭夹g(shù)，2013年開始研究汽車傳動(dòng)軸冷溫鍛成形技術(shù)，多年來積累了豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)數(shù)據(jù)，是目前國內(nèi)乘用車精鍛齒輪行業(yè)龍頭之一，是國內(nèi)轎車領(lǐng)域精鍛齒輪產(chǎn)銷量最大的供應(yīng)商，公司轎車精鍛齒輪銷售額連續(xù)4年位居同行第一，多次被各大客戶評(píng)為優(yōu)秀供應(yīng)商，其生產(chǎn)技術(shù)在精鍛齒輪方面處于全國領(lǐng)先，全面掌握了汽車變速器接合齒環(huán)復(fù)合精密鍛造技術(shù)，汽車變速器接合齒環(huán)的鍛造技術(shù)是成熟的，接合齒環(huán)主要客戶有天津大眾、大連大眾、比亞迪、唐山愛信、贛州經(jīng)緯等，并實(shí)現(xiàn)了大批