深度解析汽車變速器閥體加工的刀具方案
2016-9-23 來源：轉載 作者： -
目前汽車中常見的自動變速箱有幾種型式，分別是液力自動變速箱（Automatic Transmission ，簡稱AT）、機械式無級自動變速箱（Continuously Variable Transmission，簡稱CVT）、和雙離合器自動變速箱（Dual-clutch transmission，簡稱DCT，還有一種電控機械式自動變速箱（Automated Manual Transmission，簡稱AMT）這幾種變速箱都要使用電液控制模塊。
各類汽車自動變速器最核心的關鍵部件是電液控制模塊，電液控制模塊決定自動變速箱先進性，就好比是自動變速心臟和大腦。閥體又是電液控制模塊最核心的載體。
據預測，2020年我國汽車年產銷水平將維持在3000萬輛左右，其中乘用車約2500萬輛。按照自動變速器50%—65%的裝車率計算，未來自動變速器的年需求將達1250—1650萬臺。
閥體的材料及閥芯孔毛坯孔
壓鑄鋁合金工件，6 %至12% 硅含量，高質量的鑄件是能夠達到嚴格的公差要求的必要條件，請見下圖閥體的毛坯閥芯孔。
隨著自動變速箱向8速、9速甚至更高發展，現在閥芯孔的要求也越來越高。
閥芯孔的要求：
• 直徑范圍：ø3 – ø14
• 直徑公差范圍：±0,004 - ±0,012
• 圓度：0,003 - 0,008
• 同軸度：0,004 - 0,01
• 圓柱度：0,005 - 0,01
• 表面粗糙度：Rz=2,5-5.0 eller Ra=0,2-0,8
閥體生產問題：
• 閥體的的報廢費比較高
• 閥芯孔加工節拍長
• 閥芯孔的圓柱度超差
• 閥芯孔毛刺以及清潔度問題
針對閥體加工一些問題，我們介紹一下京瓷尤尼莫克的刀具方案和設計理念。
3把刀具方案：
• 閥芯孔有多個臺階的復雜孔
• 閥芯孔深孔，深孔在長徑比7倍以上
2把刀具方案：
• 大直徑的閥芯孔
• 臺階在4個臺階之內的閥芯孔
• 短的簡單的孔
針對毛坯壓鑄件不理想和客戶前期小批量經濟性方案：
硬質合金粗加工刀具（預鑄孔我們推薦三刃擴孔鉆，實體推薦二刃臺階鉆頭）+PCD精鉸刀
京瓷尤尼莫克精加工螺旋PCD精鉸刀特點：
•適合高速大進給量切削，加工的孔具有非常好的直線度、圓柱度等形位精度。
因京瓷尤尼莫克鉸刀通過純切削來實現孔的加工，所以，在高倍顯微鏡下可清楚地看到刀刃切削加工的紋路，這屬于正常的切削現象，相比傳統的PCD鉸刀主要以擠壓加工方式，壽命更高。請見下圖。
•極微小的螺旋狀切削紋路的存在有利于正常工作時閥芯與閥孔間的密封及潤滑。
•單邊精加工余量推薦0.3mm以上,又是螺旋刃切削鋒利，產生翻邊毛刺相對少很多。
上圖是競爭對手使用直槽6刃PCD鉸刀加工后并且高壓清洗后翻邊毛刺。
案例1.
ONE-SHOT案例2：
• I公司,前身是德國LUK公司，主要產品是高端CVT 變速箱。主要供應給奧迪公司（大眾集團）
• I公司面臨不斷增長的產品需求，基于此點聯系到京瓷尤尼莫克公司幫助其提高產能。
• 首先，在現有產品上測試成功了一套滑閥孔刀具。隨后，京瓷尤尼莫克公司作為供應商獲得了一種新開發閥體的完整的刀具方案。
• 這時，最新的螺旋鉸刀還沒有對外公布，行業中仍普遍使用直槽鉸刀。當I公司得知我們有這種新設計的螺旋鉸刀后，他們決定馬上進行測試。
• 不幸的是，在測試中他們犯了一個嚴重的錯誤。測試人員忘記運行半精加工刀具的加工程序；而是直接用螺旋鉸刀在預鑄孔上加工。但是，測試的結果卻出奇的好！
結果對I公司的好處:
• 在兩種閥體共有8種類型共18個孔的滑閥孔上使用了One-shot 型式的螺旋鉸刀。
• 加工時間至少減少了35%。
• 滑閥孔的加工不再是瓶頸工序，而是變為裝卸工件。
• 總體刀具成本降低。
• 檢測One-shot 型式加工方式的工序能力為=>Cmk 1,67
文章來源于發動機技術，制造業生態圈重新整理
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如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯系本網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
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