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齒輪滾壓成形技術的研究
2012-11-16  來源:  作(zuò)者:貴州(zhōu)大學機械工程學院教授 鄭偉剛

      運用滾壓成形(xíng)技術進行(háng)齒輪塑性加工具有設備簡單、刀具壽命長(zhǎng)及效率高的特點,尤其對斜齒輪的(de)成形加工, 沒有拔模問題。近年來,在(zài)國外該技術的(de)研究與運用得到極大(dà)的重視。本文對這些研究成果進行介紹, 主要內容為滾壓成形方法、冷和熱擠滾壓成形時出(chū)現的問題及解決措施。期望能對認識滾壓成形的內在規律有所幫助(zhù)。

 

 

  

      冷擠滾壓成形存在成品合格率(lǜ)、生產效率(lǜ)等方麵的問題,推廣運(yùn)用受到限製。為此, 熱擠滾壓成形技術得到關注, 日(rì)本學者成瀬政南早在20世紀50年代開始研究熱擠滾壓齒輪技術。與冷擠滾壓不同, 熱擠滾壓設置(zhì)一對齒形滾輪沿橫向(xiàng)進給, 工件用高頻線圈加(jiā)熱, 成形壓力明(míng)顯下降,且輪齒容(róng)易成形(xíng)。由(yóu)於影響熱擠滾(gǔn)壓(yā)齒輪質量( 如(rú)精度、材料流動、成形缺陷及熱處理後強度等) 的因素較多, 後來日本學者団野等又進行了熱擠滾壓齒輪成形條件諸多影響因素的實驗研究。進入(rù)80年代, 滾壓成形技術研究(jiū)向高品質、低成本的" 淨(jìng)成形" 加工方向發展, 並運用模擬仿真技術進行試驗研究(jiū)。

 

      齒輪的滾壓成形技術經過數(shù)年發展, 現已進入實用階(jiē)段。綜合各類研究成果得到(dào)如下(xià)結(jié)論:

 

      ① 滾壓成形技術能加工5級精度的圓柱(zhù)齒(chǐ)輪, 尤其是能解決斜齒輪擠壓成形時的拔模問題。且成形壓力小,成形設(shè)備製造容易。

 

      ② 對於抗拉強度低的材料或(huò)小(xiǎo)模數(m < 3) 的齒輪, 采用冷擠滾壓工藝較為合適。對於抗拉強度高及模數大的齒輪,應采用熱擠(jǐ)滾壓加工。

 

      ③ 冷擠滾(gǔn)壓時, 控製滾擠(jǐ)壓力, 選擇(zé)滾壓次數, 改(gǎi)變回轉(zhuǎn)方向可提高輪齒成形的精(jīng)度。

 

      ④ 熱擠滾壓時, 所需成(chéng)形壓力較小, 且刀具輪齒與加(jiā)工齒輪接觸時間短, 有利於刀具冷卻(què)和潤滑。

 

      ⑤ 熱(rè)擠滾壓輪坯的加(jiā)熱層厚度、每轉中的滾擠壓入量及圓周速度、接觸麵上的潤(rùn)滑狀態等是保證成形質量的(de)重要因素。其相互之間的(de)關(guān)係及影(yǐng)響需通過實(shí)驗得到明確。隨著齒輪零件(jiàn)形狀複雜化,還出現了錐形內齒輪、圓弧( 包括齒向圓弧)齒輪、錯齒( 斜) 齒輪非圓形齒輪等(děng)特殊結構零件(jiàn), 這類齒輪都需要用塑性成形的方法去加工(gōng)。為此, 還需要對金屬塑(sù)性(xìng)成形技術從理論上、工(gōng)藝方法上作更深(shēn)入的研究。

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