CN106460083A - 使用热辅助校准过程形成动力传递部件的方法及使用该方法制造的动力传递部件 - Google Patents

Abstract

用于利用超高强度钢形成部件的方法以及通过该方法形成的部件。该方法包括提供超高强度22MnB5钢的板坯料的步骤。该方法的下一步骤是，在坯料处于未硬化的状态下，使板坯料形成为部件的粗加工形状。该方法通过提供惰性气氛来继续。然后，在惰性气氛中对部件的粗加工形状进行加热。该方法通过使用淬火模具形成部件的成品形状而继续进行，从而产生细晶粒马氏体部件材料结构，并且能够进行净形状加工以形成部件的最终几何尺寸。

Description

使用热辅助校准过程形成动力传递部件的方法及使用该方法 制造的动力传递部件

相关申请的交叉引用

本PCT申请要求2014年3月25日提交的序列号为：61/970,008的美国临时申请和2015年1月28日提交的序列号为：62/108,793的美国临时专利申请的权益及优先权，上述申请中的每个申请的全部内容通过参引并入本文。

技术领域

本公开整体涉及由超高强度钢比如硼钢形成的部件，以及形成该部件的方法。

背景技术

目前，超高强度钢被用于建筑构造和静态汽车结构件(例如，车辆本体和框架)。超高强度钢的使用通常允许这些结构件的重量减小。此外，在汽车结构件中，超高强度钢能够实现冲击能量的吸收并且能够使乘客座位区域中的侵入最小。尽管超高强度钢能够被做得非常强固，但其他性能比如可成形性、可焊接性以及冲击韧性可能会受到不利影响，从而导致结构件更容易破裂和断裂。

用于机动车辆的动力传递部件——比如，具有位于离合器壳体内的离合器板和离合器毂的离合器组件——是众所周知的。这种离合器壳体具有大致呈筒形本体或杯状本体以及开口端部。筒形本体或杯状本体由金属板坯件形成，并且具有在筒形本体或杯状本体上形成的多个花键齿。离合器板配装在离合器壳体内并且接合花键齿。离合器毂也能够由金属板部件形成并且通常连接至传动轴。

包括离合器壳体和离合器毂的动力系部件通常由铝和高强度低合金钢(HSLA)而不是超高强度钢——比如，硼钢——制成。由于铝或HSLA钢的可成形性，因此主要使用铝或HSLA钢。具体地，这些类型的材料是能够实现特殊几何尺寸或形状并且具有所需要的特殊公差的高强度材料。因此，铝或HSLA可以被容易地、有效地且低成本地使用在包括自动变速器的部分的动力系部件中。

通常，由铝或HSLA制成的部件——比如离合器壳体和离合器毂——使用冷成形或冲压工序及热处理中的一者或组合来形成以获得期望的形状、性能以及强度特征。此外，比如离合器壳体的多个花键齿之类的结构件可以通过使用一系列辊子而容易地形成。也可以使用相似的工序来形成其他动力系部件，比如，在差速器中使用的行星齿轮架以及在车辆动力系中使用的各种覆盖件。

超高强度钢使用上述常规的冷成形技术而缺乏可成形性。对超高强度钢使用常规的冷成形技术通常不会获得所需的几何尺寸和公差的形成。然而，出于与上述原因类似的原因(例如，减小部件重量并且提高冲击能量的吸收)，制造商和供应商期望，当在汽车结构件的静态应用中使用时，利用超高强度钢形成汽车部件，比如，动力传动部件。

由此，存在对由超高强度钢比如硼钢形成的部件比如离合器壳体和离合器毂的需要。此外，存在对形成所述部件的方法的需要。

发明内容

该部分提供了与本公开相关联的发明构思的总体概述，并且该部分不旨在表示本公开的全部范围或者本公开的特征、目的、方面和优点的综合的公开。提供了由超高强度钢形成的部件以及通过超高强度钢形成这些部件的方法。

根据本公开的方面，用于利用超高强度钢来形成部件的方法包括提供超高强度钢的板坯料的步骤。该方法通过使板坯料形成为部件的粗加工形状来进行。接着，该方法包括提供惰性气氛并且在惰性气氛中对部件的粗加工形状进行加热的步骤。然后，使用淬火模具形成成品形状。

根据本公开的方面，超高强度钢的部件通过提供超高强度钢的板坯料来产生。接着，使板坯料形成为部件的粗加工形状。之后提供惰性气氛并且在惰性气氛中对部件的粗加工形状进行加热。然后，使用淬火模具形成部件的成品形状以获得该部件。

根据依照本公开构造的部件的示例性实施方式，提供了离合器壳体。离合器壳体具有筒形本体或杯状本体以及开口端部。

根据本公开的这个示例性实施方式，用于由超高强度钢形成离合器壳体的方法包括对离合器壳体的本体进行冷成形，在惰性气氛中进行热处理，以及使用水冷淬火模具淬火以形成及完成筒形本体或杯状本体。形成离合器壳体的本体的超高强度钢可以是硼钢。

根据本公开的这个示例性实施方式，用于由超高强度钢形成部件的方法包括使钢的板坯料预成形或冷成形为预定形状。预定形状可以是筒形本体或杯状本体。钢的板坯料的冷成形的步骤可以包括沿着钢的坯料形成多个花键齿。该方法还可以包括在惰性气氛中对钢的坯料进行热处理。惰性气氛可以是感应炉或感应室。此外，热处理可以局部定位或者整个定位。该方法还包括对经过热处理的钢的坯料进行淬火。淬火可以包括沿着钢的坯料形成多个花键齿，或者使用水冷淬火模具最终完成预定成形。

根据本公开的这个示例性实施方式，用于由超高强度钢形成部件的方法包括在惰性气氛中对钢的坯料进行热处理，并且对经过热处理的坯料进行淬火以形成预定形状。

根据依照本公开构造的部件的第二示例性实施方式，提供了离合器毂。离合器毂具有杯状本体和开口端部。

根据依照本公开构造的部件的第三示例性实施方式，提供了无级变速器(CVT)活塞。CVT活塞包括限定布置在中央的开口的大致呈钟形的本体。

根据依照本公开构造的部件的第四示例性实施方式，提供了CVT气缸。CVT气缸包括环形或筒形形状的本体，该本体具有第一端部和第二端部并且包括在第一端部处形成的肩部。

根据依照本公开构造的部件的第五示例性实施方式，提供了行星齿轮架。行星齿轮架包括通过焊接接合在一起的第一工件和第二工件。第一工件包括纵向延伸的多个腿部。围绕每个工件的周界以彼此间隔的关系周向地布置有多个孔。

根据依照本公开构造的部件的第六示例性实施方式，提供了反作用壳。反作用壳包括本体，该本体包括第一直径的筒形第一部分以及比第一直径更大的第二直径的筒形第二部分。围绕筒形第二部分布置有多个径向向外延伸的花键齿。

根据依照本公开构造的部件的第七示例性实施方式，提供了差速器壳体。差速器壳体大致呈杯状形状或鼓形状，其具有限定中央开口的管状颈部部分并且包括从颈部部分径向地以及纵向地延伸的多个臂部。

根据依照本公开构造的部件的第八示例性实施方式，提供了差速器盖。差速器盖包括在大致呈筒形的第一端部与相对的环形第二端部之间延伸的大致呈钟形形状的本体。盖的第二端部附接有齿圈。

根据依照本公开构造的部件的第九示例性实施方式，提供了扭矩变换器盖。扭矩变换器盖包括前部部分和后部部分。前部部分大致呈鼓形形状并且包括径向壁和一体的筒形部分，该一体的筒形部分具有从径向壁纵向延伸的内表面。后部部分是环形形状，并且具有中央开口以及弯曲的截面或半圆形状。

根据依照本公开构造的部件的第十示例性实施方式，提供了油盘。油盘包括具有侧壁的大致呈矩形的基部，该侧壁围绕基部的周缘布置并且从基部大致垂直地延伸至上部的连续凸缘，该上部的连续凸缘适于紧固在发动机的缸体的下方。

本文中公开的各方面提供了各种优点。例如，与使用HSLA钢的常规部件相比，由于材料强度增强，从而使截面减小，因此部件是更轻量的。使用超高强度钢的部件比常规部件耐受性增强。由于该方法不像需要额外的微调比如激光微调的常规方法，而使用水冷淬火进行部件微调，因此该方法更具成本效率并且降低了成本。换句话说，基于由于使用水冷淬火而致使切削力减小，因此减少了模具磨损和维护。此外，由于使用局部感应加热而对软的部件进行了微调并且增强了制造柔性，从而使裂纹开裂减小，因此提高了部件的可靠性。

附图说明

通过参照以下结合附图所考虑的详细描述，本公开的其他优点将更容易被认识，同时变得更容易理解，在附图中：

图1为根据本公开的示例性实施方式的离合器壳体和离合器毂的立体图；

图2为沿着图1的2-2的剖视图；

图3为根据本公开的示例性实施方式的具有多个用于接合离合器板的花键齿的离合器壳体的立体图；

图4为根据本公开的示例性实施方式的用于利用超高强度钢形成动力传递部件的方法的流程图；

图5为根据本公开的示例性实施方式的用于利用超高强度钢形成动力传递部件的方法的流程图；

图6为根据本公开的示例性实施方式的用于利用超高强度钢形成动力传递部件的方法的流程图；

图7为根据本公开的示例性实施方式的用于利用超高强度钢形成动力传递部件的方法的流程图；

图8为根据本公开的第二实施方式的离合器毂的立体图；

图9为根据本公开的第三实施方式的无级变速器(CVT)活塞的立体图；

图10为根据本公开的第四实施方式的CVT气缸的立体图；

图11为根据本公开的第五实施方式的行星齿轮架的立体图；

图12A为根据本公开的第六实施方式的反作用壳的立体图；

图12B为根据本公开的第六实施方式的反作用壳的立体图；

图13A为根据本公开的第七实施方式的差速器壳体的立体图；

图13B为沿着图13A的13B-13B的截面图；

图13C为沿着图13A的13C-13C的截面图；

图14为根据本公开的第八实施方式的差速器盖的立体图；

图15A为根据本公开的第九实施方式的扭矩变换器盖的立体图；

图15B为图15A中示出的扭矩变换器盖的前部部分的主视图；

图15C为图15A中示出的扭矩变换器盖的后部部分的主视图；以及

图16为根据本公开的第十实施方式的油盘的立体图。

具体实施方式

在本文中，公开了本公开的具体示例；然而，应当理解的是，已公开的示例仅仅是示例性的并且可以以各种形式和替代形式体现。不能理解为这些示例阐明了并且描述了公开内容的所有可能的形式。而且，说明书中使用的词汇是描述的词汇而并非限制，并且应当理解的是，在不背离本公开的精神和范围的情况下，可以做出各种改变。

本文中公开的方面包括由超高强度钢制成的部件以及利用超高强度钢形成部件的方法。特别地，例如，部件可以是轻量自动离合器毂和壳体、行星齿轮架或扭矩转换器盖，这些部件由硼钢制成，并且在它们的未硬化状态下通过“间接方法”冷成形以接近净形状，并且通过热辅助校准(HAC)最终定尺寸——即，最终定净形状——以获得转动惯量的40％至60％的质量减少。根据一方面，轻量的预成形硼钢部件(具有或者不具有多个花键齿)随后在惰性气氛中进行加热并且快速地转移至水冷淬火模具中，使氧化最小，并且形成细晶粒马氏体部件材料结构。淬火工具模具能够使净形状加工满足几何尺寸要求和公差要求。

如本领域中的普通技术人员将理解的那样，如参照附图中的任意附图所阐明及描述的本公开的各种特征可以与一个或更多个其他附图中所图示的特征相结合，以产生本公开的未明确阐明或描述的示例。所阐明的特征的组合提供了用于常规应用的代表性示例。然而，与本公开的教示相一致的特征的各种组合和修改可能为特定应用或实施所需要。

现在，将对根据本公开构造的由超高强度钢形成的部件的示例性实施方式进行更全面地描述。这些示例性实施方式主要针对动力系部件。而且，提供了示例性实施方式中的每一者，使得本公开是彻底的并且将发明构思的范围、特征及优点完全传达给本领域中的技术人员。为此，阐述了许多具体细节以提供与本公开内容相关联的实施方式中的每种实施方式的透彻理解。然而，对本领域的技术人员而言明显的是，本文中所描述的具体细节不需要被全部采纳，示例性实施方式可以以多种不同的形式体现，那些示例性实施方式不应被解释为或者被理解为限制本公开的范围。

图1至图3示出了根据本公开的示例性实施方式的离合器壳体10的多种视图。具体地，图1示出了离合器壳体10的立体图，图2示出了离合器壳体10和离合器毂12的剖视图，以及图3示出了具有布置在离合器壳体上的多个花键齿16的离合器壳体10的立体图。在图1和图2中，示出了不具有多个花键齿16的离合器壳体10。离合器壳体10大致呈筒形形状或杯状形状，其具有径向环形部分12和筒形鼓部分15。壳体10由超高强度钢14的带材(即，坯料)形成，超高强度钢14的一种优选的类型包括22MnB5硼钢。超高强度钢可以预先涂覆有铝硅合金(AlSi)或者其他材料以防止在加热和淬火步骤期间腐蚀和脱碳。离合器壳体10可以是单个工件，或者可以是通过焊接接合在一起的两个工件，或者可以压制成形。为了形成离合器壳体10，硼钢的坯料14预先形成——具体地，冷成形——为预定形状。该预定形状可以是筒形形状或者本领域中已知的与离合器壳体相关的任何形状。在坯料14冷成形为预定形状之后，该预定形状在惰性环境下进行热处理。惰性环境可以是感应炉或感应室。热处理可以包括——但并不限制于——退火、表面硬化、回火、淬火、热成形或者焊接中的任一种或组合。接着，将离合器壳体10暴露于水冷淬火工具模具以在离合器壳体10上形成多个离合器齿16，如图3中所示。替代性地，水冷淬火模具可以形成第二预定形状，而不是多个离合器齿16，如图1至图2中所示，其中，离合器壳体10是光滑的。重要的是，在图2中应当注意，剖视图示出了与使用HSLA钢的常规方法相比减少了所使用的材料。如将在下文中描述的，离合器毂可以用相同的方式形成。

关于图4，提供了根据本公开的示例性实施方式的利用超高强度钢形成部件的方法的流程图。如在下文中通过更详细地描述的附加的实施方式所阐述的，部件可以是——但并不限制于——离合器壳体、离合器毂、行星齿轮架或扭矩转换器盖。在示例性实施方式中，部件是上述离合器壳体10。首先，该方法包括100使钢的板坯料预成形为具有多个花键齿16的预定形状。具体地，通过冷成形技术执行钢的板坯料的预成形。预定形状或粗加工形状基于部件的类型。例如，如果部件是离合器壳体10，则钢可以冷成形为筒形形状或杯状形状。钢的板坯料可以是22MnB5硼钢并且可以被预先涂覆以防止腐蚀。在钢的板坯料已经被预成形为具有多个花键齿16的预定形状之后，102在惰性气氛中对预先形成的预定形状进行热处理以改变钢的性质。然后，使用淬火工具对热处理后的钢定尺寸和校准104。特别地，为水冷淬火模具。

关于图5，提供了根据本公开的示例性实施方式的利用超高强度钢形成部件的方法的流程图。该方法包括200使钢的板坯料预成形为杯状本体。如上所述，钢的板坯料可以是22MnB5硼钢坯料。然后，202在惰性环境下对杯状本体进行热处理。惰性环境可以是感应室或感应炉。接着，该方法包括204对杯状本体进行水冷淬火以在该杯状本体上形成多个花键齿。

图6至图7也示出了根据本公开的示例性实施方式的利用超高强度钢形成部件的方法的流程图。像图4至图5中示出的方法一样，图6至图7中示出的方法利用22MnB5硼钢。然而，本领域中的技术人员应当认识到，任何类型的超高强度钢或者任何类型的硼钢可以与这些方法结合使用。在图6中，该方法包括300使钢的板坯料预成形或冷成形为预定形状。图6中示出的方法的预定形状或粗加工形状不包括多个花键齿16。然后，302在惰性气氛中对冷成形的钢进行热处理。热处理可以被定位至钢的某一部分。该方法还包括304使用淬火工具在经过热处理的钢内形成多个花键齿16。淬火工具是水冷淬火模具。

关于图7，根据本公开的示例性实施方式的利用超高强度钢形成部件的方法包括400在惰性气氛中对钢的板坯料进行热处理以及402使用淬火工具对经过热处理的板坯料进行淬火以形成预定形状。

上述方法还包括——但并不限制于——对不具有多个花键齿16的离合器壳体10进行冷成形，使用局部感应加热对离合器壳体10的粗加工形状进行热处理，以及使用淬火模具形成多个花键齿16并且对多个花键齿16定尺寸。替代性地，该方法可以包括对具有多个花键齿16的离合器壳体10进行预成形/冷成形，在惰性环境下对离合器壳体10的粗加工形状进行热处理，以及在淬火模具中对壳体10的形状进行定尺寸和最后确定。类似地，可以对行星齿轮架和其他部件进行局部或整个冷形成，并且然后使用局部加热或者整个零件加热对其进行加热。

除了上文中公开的离合器壳体10之外，下面将对根据本公开内容构造的由超高强度钢形成的部件的其他实施方式进行更详细地描述。图8示出了根据本公开的第二实施方式的离合器毂500。离合器毂500呈杯状形状，其具有径向环形部分502和筒形鼓部分504。从径向环形部分502纵向延伸出管状颈部506，并且管状颈部506附接有驱动齿轮508。像离合器壳体10一样，离合器毂500可以由超高强度钢的带材(即，坯料)形成，超高强度钢也可以预先涂覆有铝硅合金(AlSi)或者其他材料以防止在加热和淬火步骤期间腐蚀和脱碳。离合器毂500可以是单个工件，或者可以是通过焊接接合在一起的两个工件，或者可以压制成形。为了形成离合器毂500，能够使硼钢的坯料冷成形为预定形状或粗加工形状。在冷成形期间，在径向环形部分中能够形成有多个大致呈三角形的开口510，用于减少重量。然后，可以在惰性环境下对预定形状进行热处理。接着，可以将离合器毂500暴露于水冷淬火工具模具以形成围绕筒形鼓部分504布置的多个径向向外延伸的花键齿512。

图9示出了根据本公开的第三实施方式的无级变速器(CVT)活塞520。CVT活塞520包括限定布置在中央的开口522的大致呈钟形的本体。CVT活塞520由超高强度钢——优选地，22MnB5硼钢——的预成形的板坯料形成。硼钢的坯料可以冷成形为具有厚的中心和外缘的预定形状或粗加工形状。然后，能够在惰性环境下对该预定形状进行热处理。接着，能够将CVT活塞520暴露于水冷淬火工具模具。

图10示出了根据本公开的第四实施方式的CVT气缸540。CVT气缸540包括环形或筒形形状的本体，该本体具有第一端部542和第二端部544并且包括在第一端部542处形成的肩部546。CVT气缸540的本体限定从第一端部542纵向延伸至第二端部544的开口548。CVT气缸540开始是超高强度钢——优选地，22MnB5硼钢——的预成形的板坯料，其中，移除并且丢弃布置在中央的材料。接着，在惰性环境下对预成形的坯料或粗加工形状进行热处理。然后，能够将CVT气缸540暴露于水冷淬火工具模具。

图11示出了根据本公开的第五实施方式的行星齿轮架560。行星齿轮架560包括通过焊接接合在一起的第一工件562和第二工件564。围绕每个工件562、564的周界以彼此间隔的关系周向地布置有多个孔566。第一工件562包括纵向延伸的多个腿部568。为了形成行星齿轮架560的行星第一工件562，能够使硼钢的板坯料冷成形为具有多个孔566并且包括腿部568的预定形状或粗加工形状。为了形成行星齿轮架560的第二工件564，能够使硼钢的板坯料冷成形为具有多个孔566的粗加工形状。在惰性环境下对工件562、564的粗加工形状进行热处理。接着，可以将齿轮架560的每个工件562、564暴露于水冷淬火工具模具。通过将第一工件562的腿部568接合或焊接至第二工件564而完成行星齿轮架560。

图12A和图12B示出了根据本公开的第六实施方式的两个反作用壳580。每个反作用壳580包括本体，该本体包括第一直径的筒形第一部分582以及比第一直径更大的第二直径的筒形第二部分584。围绕筒形第二部分584布置有多个径向向外延伸的花键齿586。通过筒形第一部分582和筒形第二部分584限定有多个孔588。为了形成反作用壳580，硼钢的板坯料冷成形为具有孔的预定的管状形状或粗加工形状。然后，在惰性环境下对该预定的管状形状进行热处理。尽管孔588在冷成形时形成，应当理解的是，孔588也可以在预定的管状形状是热的时候形成。接着，将反作用壳暴露于水冷淬火工具模具以保持几何结构并且形成围绕筒形第二部分584布置的径向向外延伸的花键齿586。

图13A示出了根据本公开的第七实施方式的差速器壳体600。差速器壳体600大致呈杯状形状或鼓形状，其具有限定中央开口604的管状颈部部分602并且包括从颈部部分602径向地以及纵向地延伸的多个臂部606。臂部606在包括径向向内延伸的肩部608(图13C)的臂部606与大致呈L形截面(图13B)的臂部606之间周向地交替。每个臂部606还包括至少一个孔610。差速器壳体600开始是具有挤压成形的颈部部分602和中央开口604的超高强度钢——优选地，22MnB5硼钢——的预成形的板坯料。在惰性环境下对预成形的坯料或者粗加工形状进行热处理。然后，将差速器壳体600暴露于水冷淬火工具模具。

图14示出了根据本公开的第八实施方式的差速器盖620。差速器盖620包括在大致呈筒形的第一端部624与相对的环形第二端部626之间延伸的大致呈钟形形状的本体622。盖620的第二端部626附接有齿圈628。盖620用于封闭多个小齿轮630。盖620由硼钢的板坯料形成，该硼钢的板坯料冷成形为在其中央具有纵向延伸的挤出部的粗加工的板或者杯状形状。接着，在惰性环境下对盖620进行热处理。然后，将盖620暴露于水冷淬火工具模具。齿圈628最初可以为焊接至盖620的外径的两个工件。

图15A示出了根据本公开的第九实施方式的扭矩变换器盖640。扭矩变换器盖640包括前部部分642(图15B)和后部部分644(图15C)。前部部分642大致呈鼓形形状并且包括径向壁646，该径向壁646具有限定锁定表面的外周缘部分。前部部分642的一体的筒形部分648具有从径向壁646纵向延伸的内表面。前部部分的内表面还可以限定内花键。后部部分644是环形形状，并且具有中央开口650以及弯曲的截面或半圆形状。每个部分642、644开始是冷成形为预定形状的硼钢的板坯料。然后，可以在惰性环境下对该预定形状或粗加工形状进行热处理。接着，能够将盖620的每个部分642、644暴露于水冷淬火工具模具。这种使用较高强度钢的扭矩变换器盖640允许较薄的壁，这与由其他材料制成的盖相比，减小了重量。

图16示出了根据本公开的第十实施方式的油盘660。油盘660包括具有侧壁664的大致呈矩形的基部662，该侧壁664围绕基部662的周缘布置并且从基部662大致垂直地延伸至上部的连续凸缘668，该上部的连续凸缘668适于紧固至发动机的缸体。通过凸缘668限定有多个开口670，并且所述多个开口670围绕凸缘668沿周向彼此间隔开。油盘660可以由冷成形为预定形状的硼钢的板坯料形成。然后，可以在惰性环境下对该预定形状或粗加工形状进行热处理。然后，能够将油盘660暴露于水冷淬火工具模具。在这种类型的应用中，高强度钢的使用允许较薄的基部662和侧壁664，并且还能允许肋状特征。

在本公开的每个实施方式中，部件可以由22MnB5钢形成，然而，应当理解的是，硼(B5-B50)的量可以根据所需要的部件的类型或者强度来选择。此外，包括超高强度钢的其他材料——比如，碳——的量可以引起淬火之后的马氏体百分比及硬度的变化。在热处理期间，加热温度是大约850摄氏度-950摄氏度。更具体地，针对22MnB5钢的目标加热温度是900摄氏度，然而，加热温度可以随着硼的量的增加而升高。如上所述，热处理可以局部定位或者整个定位。加热方法可以是感应或者通过其他技术。当需要使强度定位在部件的一个特定区域中时，热处理可以定位在该区域。在其他情况下，局部热处理可以被用于具有较厚截面的部件的部段。

在可以用于形成本公开的每个实施方式的淬火步骤期间，淬火压模/模具限定部件的最终形状。释放温度可以在大约150摄氏度-250摄氏度之间的范围内，其中，优选的目标温度是200摄氏度。通常，根据截面厚度及期望的强度，部件保留在淬火压模/模具中大约6秒-20秒。

通常，在冷成形期间，具有大约1000Mpa的强度的材料将会破裂或者回弹，因此，本公开中描述的方法在形成这种高强度材料时是有利的。此外，由于截面减小，以本文中公开的热辅助校准(HAC)方法形成的部件的几何结构可以是更复杂的(即，肋)。因此，不可能使用冷成形的一些部件(例如，上面第五实施方式中描述的行星齿轮架)的制造可以用HAC工艺进行。

尽管已经阐述了并且描述了本公开的示例，但不能理解为这些示例阐述了及描述了本公开的所有可能的形式。而且，说明书中使用的词汇是描述的词汇而并非限制，并且应当理解的是，在不背离本公开的精神和范围的情况下，可以做出各种改变。此外，特征和各种实施方式可以结合起来以形成本公开的其他示例。

Claims (20)

1.一种用于利用超高强度钢形成部件的方法，所述方法包括下述步骤：

提供超高强度钢的板坯料；

使所述板坯料形成为部件的粗加工形状；

提供惰性气氛；

在所述惰性气氛中对所述部件的所述粗加工形状进行加热；以及

使用淬火模具形成所述部件的成品形状。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述惰性气氛中对所述部件的所述粗加工形状进行加热的步骤进一步限定为在所述惰性气氛中在850摄氏度与950摄氏度之间的温度下对所述部件的所述粗加工形状进行加热。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，使用淬火模具形成所述部件的成品形状的步骤进一步限定为在将所述部件冷却至150摄氏度与250摄氏度之间的温度的时候使用淬火模具形成所述部件的成品形状。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，使所述板坯料形成为部件的粗加工形状的步骤还包括在所述粗加工形状中形成多个花键齿的步骤。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，使用淬火模具形成所述部件的成品形状的步骤进一步限定为在使用淬火模具在所述部件中形成多个花键齿的时候使用所述淬火模具形成所述部件的成品形状。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述惰性气氛中对所述部件的所述粗加工形状进行加热的步骤限定为在所述惰性气氛中对所述粗加工形状的至少一个特定区域进行局部加热，以使强度集中在所述部件的所述特定区域中。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括为所述超高强度钢的板坯料涂覆铝硅合金的步骤，以防止所述超高强度钢被加热时发生腐蚀和脱碳。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述超高强度钢的板坯料是22MnB5超高强度钢类型。

9.一种超高强度钢的部件，所述超高强度钢的部件通过下述步骤生产：

提供超高强度钢的板坯料；

使所述板坯料形成为所述部件的粗加工形状；

提供惰性气氛；

在所述惰性气氛中对所述部件的所述粗加工形状进行加热；以及

使用淬火模具形成所述部件的成品形状以获得所述部件。

10.根据权利要求8所述的部件，其中，所述部件是离合器壳体，并且所述板坯料是超高强度钢的带材，并且所述部件还通过下述步骤产生：使所述粗加工形状形成为具有径向环形部分和筒形鼓部分的筒形形状；以及在形成所述成品形状的时候使用所述淬火模具在所述离合器壳体的所述筒形鼓部分中形成多个花键齿。

11.根据权利要求8所述的部件，其中，所述部件是离合器毂，并且所述板坯料是超高强度钢的带材，并且所述部件还通过下述步骤产生：使所述粗加工形状形成为具有径向环形部分和筒形鼓部分并且包括管状颈部的筒形形状；在所述粗加工形状的所述径向环形部分中形成多个大致呈三角形的开口；在形成所述成品形状的时候使用所述淬火模具在所述离合器毂的所述筒形鼓部分中形成多个花键齿；以及将驱动齿轮附接至所述管状颈部。

12.根据权利要求8所述的部件，其中，所述部件是CVT活塞，并且所述部件还通过下述步骤产生：形成具有厚的中心以及厚的外缘的所述粗加工形状；以及用所述淬火模具形成限定有布置在中央的开口的大致呈钟形的本体的所述成品形状。

13.根据权利要求8所述的部件，其中，所述部件是CVT气缸，并且所述部件还通过下述步骤产生：从所述板坯料中移除布置在中央的材料；以及使所述粗加工形状形成为具有第一端部、第二端部、形成在所述第一端部处的肩部和从所述第一端部纵向延伸至所述第二端部的开口的筒形形状的本体。

14.根据权利要求8所述的部件，其中，所述部件是具有第一工件和第二工件的行星齿轮架，并且所述部件还通过下述步骤产生：使所述第一工件形成为所述粗加工形状，其中，所述第一工件具有围绕所述第一工件以间隔开的关系周向地布置的多个孔并且包括多个纵向延伸的腿部；使所述第二工件形成为所述粗加工形状，其中，所述第二工件具有围绕所述第二工件以间隔开的关系周向地布置的多个孔；以及在使用所述淬火模具形成所述第一工件的成品形状和所述第二工件的成品形状之后将所述第一工件与所述第二工件接合在一起。

15.根据权利要求8所述的部件，其中，所述部件是反作用壳，并且所述部件还通过下述步骤产生：使所述粗加工形状形成为具有第一直径的筒形第一部分和第二直径的筒形第二部分的本体，其中，所述第二直径大于所述第一直径；在所述筒形第一部分和所述筒形第二部分中形成多个孔；以及在形成所述成品形状的时候使用所述淬火模具在所述反作用壳的所述筒形第二部分中形成多个径向向外延伸的花键齿。

16.根据权利要求8所述的部件，其中，所述部件是差速器壳体，并且所述部件还通过下述步骤产生：使所述粗加工形状形成为具有管状颈部部分并且包括从所述颈部部分径向地以及纵向地延伸的多个臂部的鼓形状，所述管状颈部部分限定有中央开口，并且其中，所述臂部在包括径向向内延伸的肩部的臂部与具有大致呈L形截面的臂部之间周向地交替；以及在所述臂部中的每个臂部中形成至少一个孔。

17.根据权利要求8所述的部件，其中，所述部件是用于封闭多个小齿轮的差速器盖，并且所述部件还通过下述步骤产生：使所述粗加工形状形成为在大致呈筒形的第一端部与相对的呈环形的第二端部之间延伸的钟形形状的本体；以及在使用所述淬火模具形成所述成品形状之后将齿圈附接至所述管状颈部。

18.根据权利要求8所述的部件，其中，所述部件是具有前部部分和后部部分的扭矩变换器盖，并且所述部件还通过下述步骤产生：使所述前部部分形成为大致呈鼓形形状的所述粗加工形状，其中，所述前部部分包括径向壁和一体的筒形部分，所述径向壁具有限定锁定表面的外周缘部分，所述一体的筒形部分具有从所述径向壁纵向延伸的内表面；使所述后部部分形成为呈环形形状的所述粗加工形状，其中，所述后部部分具有中央开口以及弯曲的截面；以及在形成所述前部部分的所述成品形状的时候使用所述淬火模具在所述前部部分的所述内表面中形成多个花键齿。

19.根据权利要求8所述的部件，其中，所述部件是油盘，并且所述部件还通过下述步骤产生：使所述粗加工形状形成为大致呈矩形的基部，其中，围绕所述基部的周缘布置有侧壁并且所述侧壁从所述基部大致垂直地延伸至上部的连续凸缘，所述上部的连续凸缘适于紧固至发动机的缸体；以及形成多个开口，所述多个开口通过所述凸缘限定，并且围绕所述凸缘沿周向彼此间隔开。

20.根据权利要求8所述的部件，其中，所述超高强度钢是22MnB5类型。