大型特殊结构齿轮坯的辗轧工艺

石油、矿山、冶金等大型机械的齿轮具有体积大、载荷重、服役条件差的特点,不少齿轮还要求锻造.通常采用自由锻造的余量大、精度低。辗环(又称环锻)能生产等截面的环形齿轮坯(图1 ),比自由锻造的齿轮坯余量要少,但对不等截面的大齿轮(图2)的锻坯余量减少不多。如采用辗轧工艺,将大齿轮的内型腔和外齿轮缘都辗轧成不等截面的齿轮坯,齿轮坯的材料利用率、精度和经济效益明显提高。 1.辗轧工艺的特点 众所周知,轧制是通过轧辊的旋转将坯料逐渐轧压成型的锻造工艺。辗环是通过辗压轮和芯辊相互作用将坯料辗成等截面环形坯的锻造工艺。如果将辗环的辗压轮和芯辊按需要制成一定的形状,采用辗、轧的复合工艺,制造的齿轮坯与齿轮相近,能达到减少加工余量的目的。     

基于Pro/E的摆动辗压摆头的运动轨迹仿真

论述了摆动辗压机中摆头的结构,并用Pro/E对摆头结构简化建模,同时进行了运动学仿真,对摆辗机结构、传动系统设计和摆辗工艺的合理应用具有指导意义。     

楔横轧轧件滚动半径变化规律的试验研究

楔横轧轧制成形过程中轧件的滚动半径是楔横轧模具设计和进行工艺分析的基本参数之一,它反映了轧辊与轧件的相对运动关系,对非圆截面轴类零件如发动机凸轮轴等模具辊形曲线设计具有重要影响.通过轧制试验,得到楔横轧轧制过程中轧件滚动半径的变化规律和各种工艺参数的影响规律.结果表明:楔入段轧件滚动半径要大于原始坯料尺寸且随着轧制进行逐渐减小;到展宽段保持稳定;进入轧齐后,随着模具楔面抬高,其值逐渐减小,精整段约等于轧件轧后尺寸.展宽角和成形角越大,轧件滚动半径越大;断面收缩率影响规律比较复杂,当断面收缩率小于一定值时,随断面收缩率增大而增大,当断面收缩率大于一定值时,随断面收缩率增大而减小;坯料直径表现为辊径比越大,轧件滚动半径越靠近原始坯料尺寸内侧;轧制温度对轧件滚动半径的影响较小,而模具楔面刻痕状态影响较大.     

摩托车离合齿轮端面齿形的摆辗成形

一、前言世界上的一些发达国家都在从事摆动辗压的研究和生产。摆动辗压的工作原理如图1所示。摆头的中心线与摆辗机机身的垂直轴线相对倾斜γ角。摆头的锥顶为支承点,摆头轴沿着既定的运动轨迹(一般为圆形)进行运动,而相应的下模上的坯料则同时上升,达到上死点后再返回。摆动辗压变形力小,设备投资少,公称压力是传统锻压设备的1/5～1/20。这是由于摆动辗压时只限于局部区域连续成形,摆头与坯料之间不产生滑动摩擦,由负载所引起的滚动摩擦极低。坯料受滚动摩擦的作用金属易进行径向流动,坯料中心和边缘处的应力均为σ_r(参见图1),最大应力σ_(max)位于距坯料中心     

摆辗铆接

摆辗铆接是摆辗加工中一个较新的工艺。由于摆辗铆接工艺比冲击铆接具有效率高、质量好、能耗低、振动小、噪声小,以及便于实现自动化等优点.因而该工艺在一些工业发达国家得到推广应用。摆辗铆机可做成动力头或单机,也可把单机组成铆装自动线提供给用户。摆辗机的结构目前有两种,一种是摆头做圆周运动轨迹的普通结构,一种是摆头按多叶玫瑰线轨迹运动的结构。     

一种新型Al-Zn-Mg-Cu合金杯形件摆辗成形数值模拟及实验研究

为了研究摆辗成形工艺对一种新型Al-Zn-Mg-Cu合金杯形件力学性能的影响,对初始高径比分别为0.4、0.8和1.2的坯料摆辗成形进行数值模拟和实验研究。通过有限元法模拟摆辗成形过程中坯料的金属流动、等效应变分布和温度分布,并在此基础上进行摆辗成形实验,分别测试杯形件底盘弦向和径向的强度。有限元研究发现,与摆头接触的变形区域网格畸变量大,并且变形过程热效应明显。研究结果表明,当坯料高径比为0.8时,杯形件的底盘弦向强度可达到507MPa,比母材提高了64.4%;摆辗成形可以提高该新型Al-Zn-Mg-Cu合金杯形件的底盘强度,同时初始坯料的高径比对杯形件底盘的强度分布影响较大。     

轴类零件生产新工艺——楔横轧

楔横轧是一种轴类零件成型新工艺。它的成型原理是:两个装有楔形模块的轧辊,以相同的方向旋转,坯料在楔形模块的作用下,径向压缩轴向延伸,经成形、精整,轧成所需形状尺寸的阶梯轴,轧辊旋转一周生产1个或1对产品。 图楔横轧示意图 楔横轧与传统的锻造、切削比较,在生产某些轴类零件或毛坯方面,其特点是: 1.效率高。轧辊一般每分钟转6～15转,即每分钟     

第五讲 楔横轧

楔横轧是利用装有楔形模具转向相同的轧辊或作直线相向运动的两个平板来横轧毛坯。轧制时楔形模具楔入毛坯并使之旋转,利用楔形模的倾斜侧面来压缩和碾压金属,使毛坯的直径减少,长度增加,以得到所要求的轧件(图1)。 楔横轧适用于生产各种变截面轴类工件,如图2所示。该工艺既可直接     

楔横轧技术的应用及其效益

楔横轧是20世纪60年代发展起来的一种先进的锻压工艺。目前已在汽车、拖拉机、机床等行业普遍应用,并取得了显著的经济效益。 楔横轧是两个带楔形模具的轴心线平行的轧辊,以相同的方向旋转,带动棒料运动,同时棒料随轧辊在两导板中间进行自转,在轧辊楔形模具的作用下,旋转一周经楔入、展宽、成形、精整及切断,轧制成各种回转体零件。其成形原理和过程如     

三辊楔横轧直角台阶轧齐曲线的绘制

根据三辊楔横轧轧辊布置的特点,提出轧件在轧齐段旋转2π/3周的假设,并以此为基础把轧齐过程分成3个阶段.依据体积平衡原理建立了各阶段内直角台阶轧齐曲线方程,试验验证结果显示,所建立的曲线是理想的.     

楔横轧加工铝合金内部损伤的研究

目前优质钢的楔横轧加工方面的研究已经成熟,但铝合金的楔横轧研究很少。使用韧性破坏准则对楔横轧铝合金的内部损伤进行了研究,得到了各个工艺参数对轧件内部损伤的影响规律:最大损伤量随加工温度的升高而下降;随轧辊转速的升高而升高;随模具的展宽角、成形角、断面收缩率的增大而减小。结论对实际生产具有一定的指导意义。     

具有双螺旋齿面的直锥齿轮冷摆辗成形过程的数值模拟与试验研究

为了获得高质量、高精度的直锥齿轮精密锻件,对具有双螺旋面齿形的直锥齿轮冷摆辗成形工艺进行了Deform-3D数值模拟分析和工艺试验研究。首先借助于Deform-3D有限元模拟分析软件对直锥齿轮冷摆辗成形过程进行数值模拟,分析其齿形的充填规律,获得在冷摆辗成形过程中齿轮内部的应力、应变分布规律;并在此基础上,制定了合理的冷摆辗成形工艺过程,确定了合适的坯料形状尺寸以及成形工艺参数。工艺试验结果表明,采用该冷摆辗成形工艺得到了齿面表面质量高、齿形精度高、加工余量小、无裂纹和折叠、充填饱满的高质量双螺旋齿面直锥齿轮锻件。     

振动摆动辗压成形实验分析

为了验证对振动摆动辗压成形所作的理论分析的正确性,在确定摆辗力检测方法的基础上,结合成形工艺参数和振型参数,采用正交试验法设计了实验方案,并分别得到了不同实验参数条件下摆辗件单位面积上的变形抗力及其变形特征;分析了振型参数(频率和振幅)和工艺参数(摆头转速、每转进给量和成形温度)对摆辗件成形时间和变形抗力的影响;同时,还分别将普通摆辗件和振动摆辗件的形状、实际摆辗件和有限元模拟件的变形特征进行了对比。实验分析与比较表明,与普通摆辗相比,振动摆辗的成形力小、成形时间短、成形质量高,且所取得的实验结果与理论分析及其有限元模拟结果一致。     

齿轮类零件的冷摆辗成形及摆辗压力机

本文介绍了摆动辗压成形新工艺的基本原理，以及齿形零件的冷摆辗成形、设备和理论的研究概况，并以较多篇幅阐述了端面齿轮、伞齿轮等零件的冷摆辗精密成形，指明了用压力加工方法（特别是冷摆辗新工艺）加工精密齿形、节能节材是国内外的一种发展趋势。     

JH70型摩托车起动齿轮的摆辗成形

机械切削加工虽能加工出合格的起动齿轮,但因机床的精度影响和刀具的磨损使端齿的累积误差不易控制,导致了起动棘轮的啮合精度降低。采用摆动辗压成形新工艺,直接将起动齿轮的齿形摆辗成形,摆辗件的精度高,互换性能好,原材料消耗低,生产率提高。     

在多叶玫瑰线型摆辗机上冷辗压金属薄片

我厂研制成功一台多叶玫瑰线型摆辗机,采用内摆行星齿轮传动原理,使摆动轨迹成一条12叶玫瑰线(参阅本刊第六期“摆辗铆接”一文)。在此机器上除了对自体裁切铆合、扩口铆、虚铆、冷辗成型等工艺试验成功并已投入生产外,同时又对摆辗精冲及冷辗压金属薄片等新技术进行了初步试验,并取得了可喜的收获。     

楔横轧件螺旋痕产生原因研究

楔横轧的工艺特点决定,在轧制过程中经常会在轧件已轧表面产生带倾斜角的螺旋状凹痕缺陷.为探讨楔横轧轧件表面螺旋痕的起因问题,利用数值模拟质点跟踪技术找出楔横轧轧件表面螺旋痕开始出现的位置是在变形接触区外;通过分析轧件变形区应力分布及金属流动,发现在与轧辊斜楔尖部接触的轧件外层受轴向压应力,螺旋痕处与相邻区域的径向压应力差...     

横轧非回转体轴类件辊型曲线方程

楔横轧非回转体轴类零件是楔横轧近净成形和精确成形的突破性和创新性发展,而轧辊的辊型则是非回转体轴类零件楔横轧成形的基础和关键.在分析楔横轧非回转体轴类件成形工艺原理的基础上,提出“单阶段”楔横轧非回转体轴类零件新工艺;根据轧制过程中轧件与轧辊的相对共轭运动关系推导出楔横轧非回转体轴类件的辊型曲线方程;针对一典型非回转体轴类零件在试验轧机上进行轧制试验.试验结果表明,“单阶段”楔横轧生产的非回转体轴类件主要尺寸精度达到要求,且内部无明显缺陷,这说明“单阶段”楔横轧非回转体轴类件新工艺是完全可行的,且利用辊型曲线方程加工的辊型可以轧制出符合尺寸要求的非回转体轴类件,因而是实现非回转体类零件少无切削加工,改善劳动条件、节材降耗的优质工艺方法.     

轧钢机改制搓轧机轧制扳手

呆扳手原是在空气锤上锻造制坯,手工操作,劳动强度大,坯件质量低,废品率高达30～45％,浪费了材料,提高了成本。为此我们用一台框式轧钢机改制成搓轧机,用搓轧成型的方法轧制毛坯取得较好的效果。搓轧机在两轧辊齿轮间装置一换向齿轮,使两轧辊在相同方向同步旋转,在两轧辊外圆上错开180°,分别安装两块完全相同的半圆弧形搓轧模横轧毛坯。当加热的毛坯受摩擦作用后随之转动,由搓轧模的凸起和倾斜侧边将毛     

摆动辗压的发展态势

摆动辗压是一种连续局部加载的回转成形新工艺,它利用一个锥形上模进行局部加压并绕中心连续滚动的方式加工。在制作过程中,上模的轴线与放在下模上的被辗压工件的轴线倾斜一个角度,模具一面绕轴心旋转,一面对坯料进行压缩,始终保持局部接触,通过局部变形而达到坯料整体成形的目的。摆动辗压不仅省力、模具结构简单,而且低噪声无震动、变形均匀、表面质量良好,便于实现机械化和自动化,是优质、低耗的压力加工新技术。在世界范围的金属塑性加工领域得到普遍重视和推广。故本刊编辑从去年12月由四川兵工学会召开的摆辗学术交流会优秀论文中精选出以下4篇供大家借鉴学习。