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齒輪滾壓成形技術的研究(jiū)
2012-11-16  來源:  作者:貴州大學機械工程學(xué)院教授 鄭(zhèng)偉剛

      運用滾(gǔn)壓成形技術(shù)進行齒輪塑性加工具有設備簡單、刀具壽命長及效率高(gāo)的(de)特點,尤其對斜齒輪的成形加工, 沒有拔模問題。近年(nián)來,在國外該技術的研究與運用得到極大的重視。本(běn)文對這些研究(jiū)成果進行介紹, 主要(yào)內容為滾壓成形方(fāng)法、冷和熱擠滾壓成形(xíng)時出現的問題及解決措施。期望(wàng)能對認識滾壓成形的內在規律有所幫助。

 

 

  

      冷(lěng)擠滾壓成(chéng)形存在成品合(hé)格率、生產效(xiào)率等方麵的問題,推廣運用受到(dào)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(jiū)熱(rè)擠滾壓齒輪技術。與冷擠滾壓不同, 熱擠滾壓設置一對齒形(xíng)滾輪沿橫向進給, 工件用高頻線(xiàn)圈加熱, 成形壓力(lì)明顯下降,且輪齒容易成形。由於影響熱擠(jǐ)滾壓齒輪質量( 如精度、材料(liào)流(liú)動、成形缺陷及熱處理後(hòu)強度等) 的(de)因素較多, 後來日本學者団野(yě)等又(yòu)進行了熱擠滾壓齒輪成形條件(jiàn)諸多影響因素的實驗(yàn)研究。進入80年代(dài), 滾壓成形技術研(yán)究向高品質(zhì)、低成本的" 淨成形" 加工方向發展, 並運用模擬仿真技術進行試驗研究。

 

      齒輪的滾壓成形技術經(jīng)過數年發展, 現已進入實用階段。綜合各類研究成(chéng)果得到如下結論:

 

      ① 滾壓成(chéng)形技術能加工(gōng)5級精度的圓柱齒輪, 尤其是能解決斜齒輪擠壓成形時的拔模問題。且成形(xíng)壓力小,成(chéng)形設備製造容易。

 

      ② 對於抗(kàng)拉強度低的材料或小模數(m < 3) 的齒輪, 采用冷擠滾壓工藝較為合適。對於抗拉(lā)強度高及模(mó)數大的齒(chǐ)輪,應采用熱擠滾壓加工。

 

      ③ 冷擠滾壓時(shí), 控製滾擠壓力, 選擇滾壓次數, 改變回轉方向可提高輪齒成形的精度。

 

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

 

      ⑤ 熱擠滾壓(yā)輪坯的加熱層厚度、每(měi)轉中(zhōng)的滾擠壓入量及圓周速度、接觸麵上(shàng)的潤滑狀態等是(shì)保證成(chéng)形質量的重要因素。其相互之間的關係及影(yǐng)響需通過實驗得到明確。隨著齒輪(lún)零件形狀複雜化,還出(chū)現了錐形內齒輪、圓弧( 包括齒向圓弧)齒輪、錯齒( 斜) 齒輪非圓形齒輪等特殊結構零件, 這類齒輪都(dōu)需要用塑性成形的方法去(qù)加工。為此, 還(hái)需要對金屬塑性成形技術從理論上、工藝方(fāng)法上作更深入的研究。

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