破碎机资料网 >> 行业动态 >> 破碎机技术论文－齿轮的滚压成形技术的研究进展
4.热挤滚压成形
冷挤滚压的运用受材料和齿轮尺寸限制，对抗拉强度高及大模数齿轮的滚压时，采用对轮坯加热，使材料塑性增大，实现较低压力下轮齿的滚压成形。但轮齿在热挤成形过程中，受诸多因素影响，导致最终成形品质控制比较困难，影响热挤滚压法的运用。对金属加热到在结晶温度以上进行滚压变形时，将发生动静态回复、再结晶及加工硬化消除等变化，使金属处于高塑性，低变形抗力的软化状态，便于成形加工。但温度过高时，再结晶形核后，通过晶界迁移使晶粒长大，影响材料的力学性能。故热挤温度在8500C～10000C范围合适。加热方式采用高频线圈感应加热，如图7所示。
热挤滚压时,齿面材料的塑性流动和接触面上滚挤压力的变化是影响轮齿成形精度的重要因素。在滚压齿轮受挤压力和接触摩擦力作用下，材料塑性流动情况如图8所示[18]，轮齿前成形面（q）和后成形面（h）上材料流动方向各异。在节线附近，q面材料受挤压，沿齿顶向刀具齿间底部空间流动；h面材料则相反，在滚刀齿根部作用下，沿齿顶向下流动。在q面上，流向齿顶的材料碰上刀具齿间槽底部受阻后卷曲，形成顶部下凹的表面。这一现象可通过控制坯料加热层厚度和刀具压入量加以避免。其条件为[17]：
上式中 m为被加工齿轮模数，c为齿顶间隙mm，rb 轮坯半径mm，r2 为节圆半径mm，kr为由材料决定的系数。
在齿根部，受滚刀顶部滚压，材料由齿根底部向齿顶流动。齿根底部弯曲狭窄，流通不畅，坯料与滚刀齿顶产生剧烈摩擦，当滚刀顶部圆角半径较小时，根部表面会有鳞片状金属脱落,如图8中阴影部分。因此，刀具顶部应设计较大的圆角半径，并保证有充分的润滑。齿根与齿顶部材料的反相流动会造成中部齿形曲线下凹，产生齿形误差。如图9所示为热挤滚压时对齿形曲线测定的结果[17]，图中齿形中央出现下凹变形可通过对刀具齿形进行修正来加以解决。另外，滚压成形时，材料沿齿高方向塑性流动的同时会向两端面移动。为防止材料向两端部流动，在滚压模具两侧设置有约束板，保证两侧端面平整。如图10所示
--2007-7-17 18:21:10
破碎机技术论文－齿轮的滚压成形技术的研究进展
冷挤滚压的运用受材料和齿轮尺寸限制，对抗拉强度高及大模数齿轮的滚压时，采用对轮坯加热，使材料塑性增大，实现较低压力下轮齿的滚压成形。但轮齿在热挤成形过程中，受诸多因素影响，导致最终成形品质控制比较困难，影响热挤滚压法的运用。对金属加热到在结晶温度以上进行滚压变形时，将发生动静态回复、再结晶及加工硬化消除等变化，使金属处于高塑性，低变形抗力的软化状态，便于成形加工。但温度过高时，再结晶形核后，通过晶界迁移使晶粒长大，影响材料的力学性能。故热挤温度在8500C～10000C范围合适。加热方式采用高频线圈感应加热，如图7所示。
在齿根部，受滚刀顶部滚压，材料由齿根底部向齿顶流动。齿根底部弯曲狭窄，流通不畅，坯料与滚刀齿顶产生剧烈摩擦，当滚刀顶部圆角半径较小时，根部表面会有鳞片状金属脱落,如图8中阴影部分。因此，刀具顶部应设计较大的圆角半径，并保证有充分的润滑。齿根与齿顶部材料的反相流动会造成中部齿形曲线下凹，产生齿形误差。如图9所示为热挤滚压时对齿形曲线测定的结果[17]，图中齿形中央出现下凹变形可通过对刀具齿形进行修正来加以解决。另外，滚压成形时，材料沿齿高方向塑性流动的同时会向两端面移动。为防止材料向两端部流动，在滚压模具两侧设置有约束板，保证两侧端面平整。如图10所示
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