王小亮

摘 要：介绍了变速器油底壳零件的整体平面度和局部平面度要求，结合冲压成形分析软件分析，确定了合理的冲压工艺方案，设计了拉伸模、整形模、修边模、翻边模、整形法兰安装面模、冲孔模等冲压模具，经生产验证，模具结构合理，生产的零件完全满足要求。

关键词：变速器油底壳;冲压工艺;法兰安装面;整体平面度;局部平面度

设计油底壳冲压成形工艺和设计拉伸、整形、整形法兰安装面等模具，根据产品技术要求，设计出合理保证产品重要特性尺寸（整体平面度和局部平面度）要求的模具，完成该8AT项目变速器油底壳的完整的冲压工艺和冲压模具设计。

随着国家政策的支持，国内变速器厂家会加快自主创新，变速器厂家将迎来一个历时性的飞越，而作为变速器必备的油底壳，研究其冲压生产工艺来保证产品重要性特性尺寸（整体平面度和局部平面度）将会很有现实的意义。

1 现有油底壳和自动变速器油底壳的整体和局部平面度技术要求对比

从以上对比我们可以看出自动变速器油底壳无论是整体平面度还是局部平面度，要求都比现有油底壳的要求要高。

针对以上情况我们从两种油底壳的图纸上比较如下：

1.1 从油底壳法兰安装面大小对比

现有油底壳法兰安装面大小为506.5×276，而自动变速器油底壳法兰安装面大小为316.7×270.5，从两者对比可以看出现有油底壳法兰面长度方向要比自动变速器油底壳法兰面长度方向长得多。

1.2 从油底壳法兰安装面平面度形式对比

a.现有油底壳法兰安装面，如图1所示：

该油底壳法兰安装面在整个大平面上面，凹陷为安装面的加强筋，起到增加油底壳安装面减少塑性变形，增加安装面的刚性。

b.自动变速器油底壳法兰安装面，如图2、图3所示：

该油底壳法兰安装面不是在整个大平面上，而是在整个大平面上成形一平面类似加强筋的面作为安装面，据与客户了解该自动变速器油底壳采用安装面+密封垫作为密封。传统是采用密封胶进行密封的。

从以上对比可以看出，该自动变速器油底壳法兰安装面比较特殊，整体平面度和局部平面度要求也比现有油底壳高。

2 现有油底壳冲压工艺是如何来保证整体和局部平面度

现有油底壳冲压工艺采用拉伸，整形，修边，翻边，冲孔，点焊放油螺塞座，试压，校平。其中最为主要的是翻边及校平两道工序。

2.1 翻边

翻边分二种基本形式，即内孔翻边和外缘翻边，他们在变形性质、应力状态及在生产上的应用都有所不同，我们这里主要讲外缘翻边[3]。如图4所示：

工件在外缘翻边中同时借助翻边凸模及顶料板把法兰安装面加强筋成形出来。

2.2 校平

在点焊放油螺塞座及试压工序后，油底壳法兰面会存在变形，影响油底壳法兰面整体及局部平面度，此时就需要进行校平，把红丹粉与柴油按一定比例混合挠拌后抹在平板上，把油底壳法兰面整体放在平板上，对凸起点进行校平，至达到平面度要求。此种方法有一比较明显缺点，就是该油底壳法兰面会存在不同程度的细微凹坑，没办法保证整个法兰安装面在不进行涂密封胶的情况下不会渗漏。

3 针对该自动变速器油底壳如何来保证整体和局部平面度的冲压工艺论证分析

随着以有限元为核心的塑性成形数值仿真技术日趋成熟，为人们认识成形过程的本质规律提供了新的途径[4]，借助于公司引入的由深圳网蓝通用科技有限公司代理的日本JSOL株式会社JSTAMP/NV冲压成形分析软件，它能为为我们前期在不开发模具的情况下，对翻边工序进行分析，模拟计算出油底壳翻边后法兰安装面平面度的回弹量，大大减少查模具和调试周期，降低生产成本提高产品质量。

通过该软件分析我们计算出该变速器油底壳的翻边后法兰安装面平面度的回弹量如下：

得知回弹量超出图纸要求法兰安装面整体平面度0.4，再加上如前所述，油底壳后续还需进行试压，法兰安装面平面度会进一步变差，需进一步校平，鉴于前面第一、二点可知该自动变速器油底壳的法兰安装面的形式与我们现有的油度壳不同，该自动变速器油底壳的法兰安装面只靠翻边成形的2mm宽的平面和密封垫进行密封。因此不能采用我们现有油底壳的校平方法，我们认为能否按相同的翻边模具对试压后油底壳进行再一次的整形法兰安装面作业。

由此我们对该油底壳再一次进行整形法兰安装面分析，分析后效果达到预期，法兰安装面整体平面度≤0.4，结果如图6：

在得益于冲压成形分析软件分析后，我们着手进行冲压工艺设计，具体如下：剪板、切角、拉伸、整形、修边、翻边、冲安装孔、冲放油螺塞孔模、点焊螺座、试压、整形法兰安装面、检验;

同时设计相对应模具：拉伸模、整形模、修边模、翻边模、冲孔、冲放油螺塞孔模、点焊螺座定位销、试压夹具、整形法兰安装面模具[5];关键工序翻边及整形法兰安装面详图如下：

3.1 翻边

翻边模具如图7所示：

工件在外缘翻边中同时借助翻边凸模及顶料板把法兰安装面同时成形出来。在此翻边中油底壳法兰平面度整体平面度实测结果为0.4mm-0.5mm之间;

3.2 整形法兰安装面

整形法兰安装面模具如图所示：

此副模具跟翻边模具是一致的.在此整形法兰安装面工序后，我们测量变速器油底壳平面度及局部平面度均达到要求，整体平面度≤0.4mm，局部平面度≤0.2mm，具体检测方式如下：

a.整体平面度：采用标准平板和0.4mm塞尺进行检测，对油底壳整体平面度进行检测如下：

b.局部平面度：将油底壳法兰面跟缸体接触面朝上，用一小平面（50mm长的标准块规）和0.2mm塞尺，对油底壳局部平面度进行检测如下：

但是当变速器油底壳送到客户那里时，客户对我们整个油底壳进行全尺寸检验，整体平面度和局部平面度都符合要求，唯一反馈有一瘕疵的是油底壳孔边有毛刺，导致安装孔孔径尺寸不符合要求，影响安装，具體图片如下：

经现场排查，发现问题出在整形法兰安装面把工件冲孔后的毛刺压入安装孔边。对冲压来讲，冲孔后工件孔径在厚度方向会存在圆角带、光亮带、断裂带、毛刺四个断裂带[5]，毛刺对于工件冲孔是无法避免的。

针对以上问题，既然毛刺对于冲压工艺冲孔来说无法避免，只能采取别的办法，后来我们对整个冲压工艺重新进行分析，重新调整冲安装孔工序，把冲孔工序放在整形法兰安装面后面，即新冲压工艺为：剪板、切角、拉伸、整形、修边、翻边、冲放油螺塞孔模、点焊螺座、试压、整形法兰安装面、冲安装孔、检验。

经过试制此工艺确实可行，变速器油底壳在冲安装孔后，孔在厚度方向有毛刺，但就不会存在于安装孔孔口，也就不会影响安装孔的孔径尺寸，产品经检验合格后重新送样，得到客户认可，产品顺利进行批量生产。

4 结论

通过现有油底壳和自动变速器油底壳整体平面度和局部平面度技术要求的对比分析，结合公司冲压成形分析软件分析和现有冲压工艺经验，总结归纳出针对变速器油底壳开发的一种新的冲压工艺，从中自已的模具冲压技术和经验得到进一步提高，掌握新的技术能力进一点增强，为公司以后在变速器油底壳领域开发充分积累经验，为公司发展贡献自已一份力量。

参考文献：

[1]国际金属加工网.行业要闻：汽车零部件：变速器技术的现状和未来[J/OL].http：//www.mmsonline.com.cn  2011.03.15.

[2]盛瑞传动股份有限公司 新闻动态：盛瑞“可动力换挡多挡变速器”项目荣获国家专利金奖[J/OL].http：//www.shengrui8at.com/ 2011.11.24.

[3]王孝培.冲压手册（第2版）[M]、北京：机械工业出版社2000.10.

[4]郭成，储家佑.现代冲压技术手册[M]、中国标准出版社2005.

[5]《冲模设计手册》编写组.冲模设计手册[M].北京：机械工业出版社 1999.06.