雙離合變速箱殼體中法蘭式鏜鉸刀的運用

諶志能

摘? ?要：雙離合變速箱通過兩套離合器的相互交替工作，來達到無間隙換擋的效果。將現代化的工藝應用在雙離合變速箱的優化設計方面，通過改良產品的鑄造、加工工藝，不但可以提升其燃油效率和使用壽命，還可以減少因離合器失效引發的安全事故。本文筆者根據變速箱殼體加工過程中遇到的實際問題，淺析了法蘭式鏜鉸刀在殼體加工中的運用。

關鍵詞：雙離合變速箱? 燃油效率? 法蘭式鏜鉸刀

中圖分類號：TG713? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）10（a）-0050-02

1? 雙離合變速箱變速及工作原理

雙離合變速箱結合了手動變速箱和自動變速箱的優點，沒有采用變矩器，轉而采用兩套離合器，通過兩套離合的相互交替工作，來達到無間隙換擋的效果。兩組離合器分別控制奇數檔和偶數檔，具體來說就是在換檔前，DSG已經預先將下一檔位齒輪嚙合，在得到換擋指令后，DSG迅速向發動機發出指令，在得到指令后，發動機轉速升高，此時先前嚙合的齒輪迅速結合，同時第一組離合器完全松開，完成一次升檔動作，后面的動作以此類推。

如離合器變速原理圖所示：離合器1負責1檔、3檔、5檔和倒擋，離合器2負責2檔、4檔和6檔;掛上奇數檔時，離合器1結合，輸入軸1工作，離合器2分離，輸入軸2不工作，即在DSG變速器的工作過程中總是有2個檔位是結合的，一個正在工作，另一個則在為下一步做好準備，如果起始檔位和最終檔位屬于同一個離合器控制，則會通過另一個離合器控制器的檔位轉換一下，如果起始檔位和最終檔位不屬于同一個離合器控制的，則可以直接跳躍至所定檔位。傳動滑輪構造分成活動的左右兩半，可以相對接近或分離。錐形盤可在液壓的推力作用下收緊或張開，擠壓鋼片鏈條以此來調節V型槽的寬度。檔椎型盤向內側移動收緊時，鋼片鏈條在椎盤的擠壓下向圓心以外的方向，即離心方向運動，相反會向圓心以內運動。這樣，鋼片鏈條帶動的圓盤直徑增大，傳動比也就發生了變化。因為沒有變距器，所有發動機的動力可以完全發揮出來，同時兩組離合器相互交替工作，使得換擋時間極短，發動機的動力斷層也就非常有限。作為駕駛者我們最直接的感受就是：切換檔動作極其迅速而且平順，動力傳輸過程幾乎沒有間斷，車輛動力性能可以得到完全的發揮。與采用變距器的傳統自動變速器比較起來，由于DSG的換擋更直接，動力損失更小，所以其燃油效率得到提高，據某合資汽車數據顯示其燃油消耗可以降低10%以上。

2? 法蘭式鏜鉸刀在雙離合變速的運用

雙離合變速箱殼體中，加工軸承孔孔徑要求D60R6精度要求內，圓度要求在6謬以內，位置度要求5絲以內，精度要求很高，特別是圖紙對圓度的要求，體現了刀具選用的重要性。通常我們在選用刀具方案時，大多數會采用普通標準鏜刀的工藝方案，顯然在這一次中很難保證圓度的要求。經過多次加工實際經驗和探索，發現帶法蘭式的鏜鉸刀在提高產品穩定性、圓度、跳動、表面質量等方面有明顯的優勢。

2.1 法蘭式鏜鉸刀結構設計

法蘭式鏜鉸刀的結構設計可分為2塊，即鏜鉸刀整體結構圖和法蘭式結構圖，鏜鉸刀用鎖緊螺釘固定契型塊，導向材料硬度等級相對較高（達T15），設計外圓切削部位比刀片部位小4～6個謬以內。其中刀片設計了獨特的斷屑臺，大前角及后角使刀片刃口更加鋒利，在保證刀片有效斷屑的情況下，切削更輕快。同時，導向精度圓環（6個人造金剛石刀片均勻分布）的設計要求導向體和配合的單向推力球軸承無竄動且轉向靈活，表面粗糙度要求Ra1.6，在用測量工具檢測時，要求導向精度圓環的徑向跳動小于2絲以內，刀片方向的徑向跳動小于1絲以內。

在加工過程中，刀片的斷屑能力直接影響到孔徑是否合格。在我們傳統設計標準鏜刀結構時，采用大頭刀柄加鏜刀桿形式（雙臺階），當切削孔徑要求很高時，切削刃口保持在切削孔徑外部，切削刃上的速度差小，切削的橫向卷曲不會很強烈，切削折斷比較困難，易于產生長的帶狀切屑，另一方面由于鏜刀桿上刀片采用普通斷屑槽形式，鏜孔與擴孔部分共用一個容屑槽，鏜孔切屑和擴孔切屑需要通過同一溝槽排除，擴孔部分不易折斷的帶狀切屑極易堵塞主切屑刃的溝槽，從而妨礙孔的排屑。法蘭式鏜鉸刀刀片經過特殊涂層設計，采用獨特的納米結構涂層，與基體結合更加緊密，韌性和硬度更高，保證了刀片表面光滑的同時，降低摩擦力，使排屑更流暢。

2.2 法蘭式鏜鉸刀布局方案

法蘭式鏜鉸刀布局方案，應同時體現鏜刀和鉸刀的布局，既能保證鏜刀對孔徑位置度的要求，又能保證鉸孔對孔徑精度的要求。在設計中，我們采用了導向精度圓環與法蘭盤連接的方式，在連接中有人造金剛石導條刃和法蘭固定環，左右兩側各有一個刀座。其中，一個刀座的徑向位置較接近外徑，稱為外刀座。通過調整外刀座的徑向位置，就可達到調整鏜孔的目的。

布局方案中，導向精度圓環進給采用右向移動方式，刀片在切屑孔徑時，通過車外圓的方式鏜內部孔徑。在這一過程中，刀片會對孔壁有擠壓作用力，對鏜桿的徑向產生一個反向作用力，使孔壁產生豎向刀紋，影響孔徑精度、圓度和表面質量。如能有效控制反向作用力的產生，即能提高孔的加工質量。我們研制的法蘭式鏜鉸刀在布局中有導向精度圓環，平衡了轉動體快速轉動時產生的反向作用力，同時在鏜孔的過程中導條刃起到了支撐和提供拉力切屑的方式，從而有效的解決了反向作用力的問題，提高了孔的加工質量。

2.3 D孔圓度加工效果與驗證

法蘭式鏜鉸刀對雙離合變速殼體軸承孔加工后進行檢測，產品孔壁表面光亮且無豎向刀紋，粗糙度值Ra0.8um，孔的尺寸精度范圍2絲—5絲，通過專用檢具檢測孔的圓度合格。為進一步得到法蘭式鏜鉸刀對加工穩定性的影響，采用三坐標掃描、取點的方式分別測量孔的圓度，得出穩定性在99.73%以上，充分滿足生產要求。

3? 結語

本文淺析了雙離合變速箱殼體中法蘭式鏜鉸刀的運用，并分析了雙離合變速及工作原理，通過研究分析鏜鉸刀整體結構和法蘭式結構對加工孔圓度的影響，表明：帶法蘭式鏜鉸刀在提高產品穩定性、圓度、直線度、表面質量等方面有明顯的優勢，值得運用及推廣。

參考文獻

[1] 鐘維.濕式雙離合器原理研究[J].清遠職業技術學院學報，2017（3）：44-46.

[2] 孫成建.帶內冷卻鉆鉸一體刀具的研制[J].裝備制造技術，2013（6）：134-135.

[3] 魏云鵬.汽車制動鼓加工中鉆鉸復合刀具的運用[J].科技傳播，2013（2）：151.

[4] 朱達新.剛性鏜鉸刀在雙聯葉片泵前配油盤加工中的應用[J].金屬加工（冷加工），2015（12）：61.