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齒輪滾壓成(chéng)形技(jì)術的研究(jiū)
2012-11-16  來源:  作者:貴州大學機械工程學院(yuàn)教授 鄭偉剛

      運用滾壓成形技術進行齒輪塑性加(jiā)工具有設備簡單(dān)、刀(dāo)具壽(shòu)命長及效率高的特點,尤其對斜齒輪的成形加工, 沒有拔模問題。近年來,在國外該技(jì)術的研究與運用得到極(jí)大的重視。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(chéng)形時出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。

 

 

  

      冷(lěng)擠滾壓成形存(cún)在成(chéng)品合格率、生產效率等方麵的問題(tí),推廣運用受到限製。為此, 熱擠(jǐ)滾壓成(chéng)形技術得到關注, 日本學者成瀬政南早在(zài)20世紀(jì)50年代開始研究(jiū)熱擠滾(gǔn)壓(yā)齒輪技術。與冷擠滾壓不同, 熱擠滾壓設置一對齒形滾輪(lún)沿橫向進給, 工件用高頻線圈加熱, 成(chéng)形壓力明顯下降,且輪齒容易成形。由於影響熱擠滾壓齒輪質量( 如精度、材料流動、成形(xíng)缺陷及熱處理後強(qiáng)度等) 的因素較多, 後來(lái)日本學者団野等又進行了熱擠滾壓齒輪成形(xíng)條件諸多影響因素的實驗研究。進入80年代, 滾壓成形技術研究向高品質、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(shù)經過數年發展, 現已進入實用階段。綜合各類(lèi)研究成果得到如下結論:

 

      ① 滾壓成形技術能加工5級精度(dù)的圓柱齒輪, 尤其是能解決斜齒輪擠壓成形時(shí)的拔(bá)模(mó)問題(tí)。且成形壓力小,成形設備製造容易。

 

      ② 對於抗拉強度低的材料或小模數(m < 3) 的齒輪, 采用冷(lěng)擠滾壓工藝較為合適。對(duì)於抗拉強度高及模數大(dà)的齒輪,應采用熱擠滾(gǔn)壓加工。

 

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

 

      ④ 熱擠滾壓時, 所需成形壓(yā)力較小, 且刀具(jù)輪齒與加工齒輪接觸時間短, 有利(lì)於(yú)刀具冷卻和潤滑。

 

      ⑤ 熱(rè)擠滾壓輪坯的加熱層厚度、每轉中的滾擠壓入量及圓周速度、接觸麵(miàn)上的潤滑狀態等是(shì)保(bǎo)證成形質量的重要因素(sù)。其相互之(zhī)間的關係及影響需通過實驗得(dé)到明確。隨著齒輪零件形狀複雜化,還出現了錐形內齒輪、圓弧( 包括齒向圓(yuán)弧)齒輪(lún)、錯齒( 斜) 齒輪非圓形齒輪等特殊結構零件, 這類齒輪都需(xū)要用塑性(xìng)成形的方法去加工。為此, 還需要對金屬塑性(xìng)成(chéng)形技術從理論上、工藝方法上作更深入的研究。

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