雙頭蝸桿軋蝸桿與滾壓螺紋
是一樣的,而螺紋的滾壓是以搓絲板搓絲的原理為依據的,下面用一實例(如圖1)來說明蝸桿冷軋工藝的具體實施:mn=0.6;ms=0.609;齒距t=1.88;螺鏇升角β=9°28′(左鏇);頭數z=2;d中=7.2mm;8級精度。1 冷軋工藝1.1 毛坯直徑的選擇工件毛坯外徑的正確選擇,直接影響到軋制後蝸桿的精度。直徑過大時,多餘金屬在軋輥間擠壓產生很大抗力,引起震動,使齒形不正,甚至使軋輥齒形崩裂;過小則軋不出完整的齒形。理想的是軋輥壓入毛坯後,所漲出的金屬體積和擠出體積相等。但通過實踐證明,金屬並不完全向徑向流動,有部分向軸向流動,使全長伸長了0.15～0.2mm.同時冷軋速度、進給量和軋制的蝸桿長度,也影響著毛坯直徑的正確選擇。經過現場試驗,用下式可軋出完整的齒形d毛坯=d中-0.12mn=7.120-0.031.2 軋制的主要工藝過程(1)車毛坯蝸桿毛坯直徑(d毛坯)留磨量0.1mm,並兩端倒1×30°,以免在冷軋時頭部被擠出而脹大。同時為抵消冷軋時伸長,故在車毛坯時將原長縮短為46.350-0.42.(2)磨毛坯外圓控制毛坯外徑公差及外徑圓跳動誤差在0.02mm以內,以保證軋制質量。(3)冷軋齒形將坯料2放在托腳3上,兩個軋輥1以相同方向鏇轉,且右面的軋輥逐漸徑向進給,使工件軋制到預定的中徑為止(見圖2)。安裝兩個軋輥時,必須保證一個軋輥的凸出部分和另一個軋輥的凹部相結合,否則會出現亂頭。同時要保證兩個軋輥中心線平行,否則軋出的蝸桿是深而尖的。被輥軋制出的蝸桿精度和質量是由工件對於兩個軋輥的中心位置所決定的。如果工件低於兩個軋輥的中心,那么就會發生齒頂變尖或碎裂現象;如果工件高出兩個軋輥中心,那么毛坯被向上擠出。如果托腳在垂直鏇轉軸線的平面內有各種不同的扭曲,那么軋制出的蝸桿會產生錐度並改變它的螺鏇角。托腳的高度,應使工件中心低於軋輥中心線0.2～0.3mm.托腳寬度B採用(0.5～0.7)d外(d外是蝸桿外徑)。托腳須鑲嵌硬質合金片,以增加托腳使用壽命,同時可減少工件材料因粘附在托腳上而影響表面粗糙度。工件表面最好先經正火處理,以保證足夠的塑性。1.3 軋制速度及進給速度選擇正確選擇軋輥的圓周速度及徑向進給速度是很重要的,它影響著齒形的質量。軋制時應保證金屬有足夠的塑性變形時間,以免金屬因流動不均而產生齒頂摺痕等缺陷。因此,軋輥的圓周速度是由被軋制蝸桿的尺寸、精度和毛坯材料性質所決定的。一般在軋制碳鋼毛坯蝸桿時可採用40～70m/min的速度,對於軋制具有σb>785MPa和延伸率δ≥10的熱處理合金鋼毛坯,其軋輥轉數n輥用經驗公式決定n輥=1.8d名義(r/min)式中 d名義為被軋制蝸桿的名義直徑,mm.然後再根據v輥=πD外n輥1000(m/min)計算出軋輥圓周速度。進給速度的選擇,應使被軋制的零件在軋輥30～40轉內軋出全部的蝸桿的齒廓為準,本例所採用的進給速度為0.03mm/r.在軋制工件中,需採用冷卻液,如錠子油、硫化切削油等,可使被軋齒面獲得較好的表面粗糙度。2 軋輥的設計與計算設計軋輥的基本原則是使軋輥和工件(蝸桿)的螺鏇升角相等,方向相反。為了改善軋制條件和軋輥的使用壽命,軋輥的中徑應大於蝸桿中徑,所以是多頭的。軋輥中徑大小受設備限制,本例受設備限制,取軋輥中徑約比工件大15倍,頭數為30.為了製造方便,通常採用端面模數ms作為蝸桿標準模數,故設計軋輥亦以ms為計算基礎(圖3軋輥中徑D中D中=nmstgβ=110mm式中 n為軋輥頭數;β為蝸桿螺鏇升角。(2)軋輥導程T=nπms=57.36mm軋輥螺鏇升角tgφ=TπD中=0.166∴φ=9°28′=β,右鏇。(4)軋輥外徑D外D外=D中+2.4ms=111.46mm(5)軋輥寬度B最小B=L+(2～3)t式中 L為被滾壓螺紋長度;t為螺紋螺距。(6)技術要求成套軋輥外徑差不小於0.05mm;端面跳動及外徑圓跳動均不允許超過0.02mm;在3個齒距上的極限累積誤差為±0.01mm;熱處理硬度HRC60～62.3
軋輥的製造工藝
用反滾法軋制軋輥是一種最合理的工藝,它不僅可以節省螺紋磨床的昂貴費用,而且可提高齒形強度,使軋輥壽命提高。反滾的操作是將兩個加工好的軋輥毛坯裝在冷軋機主軸上,在軋輥之間的托腳上順次放上圖4所示的粗滾母螺桿和精滾母螺桿,開車後軋輥毛坯慢慢進給,依次進行反滾。模數mn=0.6;螺鏇頭數n=4.粗滾母螺桿:d粗外=14.4mm;d粗中=13.2mm;d粗內=11.76mm;粗滾螺鏇角β=10°。精滾母螺桿:d精外=15.6mm;d精中=14.4mm;d精內=12.96mm;粗滾螺鏇角β=9°28′。製造一副軋輥連裝卸在內只要半小時。軋輥製造工藝如下:(1)鍛造毛坯經三次鍛打,鍛打溫度1030～1100℃,鍛造時要防止碳化物的偏析。(2)毛坯退火處理將毛坯裝入具有70生鐵屑及30碎木炭的10mm厚鐵板箱子裡,毛坯與箱壁距離20～25mm,上面用生鐵屑封閉進行等溫退火,溫度升到850～870℃時保溫2～3h,然後緩慢冷卻到600～700℃保溫3～4h,接著自然冷卻。退火後硬度HB200～230.(3)車毛坯外徑至D中+0.4,內孔至53.6+0.10,厚度30+0.5,倒角插鍵槽。(4)磨兩端面。(5)以端面定位磨內孔。(6)套心軸磨外圓到D中+0.1.(7)粗反滾齒形。(8)磨外徑,消除齒頂不均勻處。(9)精反滾至齒頂尖銳。(10)按圖紙磨倒角。(11)熱處理預熱溫度850～900℃,加熱溫度為1000～1040℃。在油中冷卻至150～200℃後空冷至室溫。硬度HRC60～64.最後以250～270℃回火,保溫2～2.5h,出油後空冷,噴砂。(12)磨兩端平面。(13)精磨內孔。(14)研磨內孔。(15)研磨齒形將軋輥裝在工具機上,並將標準蝸桿放在軋輥之間開車研磨。研磨蝸桿的材料是鑄鐵。研磨時放入少量的600～700號研磨粉。(16)列印,退磁。4 冷軋效果與切削法比較,採用冷軋法生產蝸桿主要的效果有如下方面:(1)可提高勞動生產率50多倍,而且一次調整並檢驗合格後,一般技工都可操作,減輕勞動強度。(2)質量顯著提高。用冷軋加工的蝸桿表面粗糙度可達Ra0.4μm,同時由於它的金相組織得到改善,使強度、耐磨性和抗蝕性都顯著提高,表面硬度相對切削法加工的蝸桿提高20%～35%.(3)節約了金屬和切削工具,用軋製法比車製法節約材料15%,同時也節省刀具材料。圓柱形雙頭蝸桿的冷軋工藝@宛劍業$遼寧工學院機械與汽車工程系!遼寧錦州121001
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王國生$錦州九天藥業有限公司!遼寧錦州121001冷軋工藝;;車削;;磨削;;耐磨性通常圓柱形蝸桿都是用成型車刀或銑刀加工,效率低而且齒形不易控制,質量也不易保證。特別是大批量生產時,為了提高生產率,採用冷軋工藝,不僅滿足質量,效率大幅度地增加,冷軋出來的蝸桿疲勞強度提高,耐磨性較好。 哈爾濱工業大學,上海工業大學主編.機械製造工藝學.上海科學技術出版社,1980.
.花鍵軸及齒輪軋制機和軋制工藝
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朱震午.齒輪的少無切削加工.機械工業出版社,1975.h,接著自然冷卻。退火後硬度HB200～230.(3)車毛坯外徑至D中+0.4,內孔至53.6+0.10,厚度30+0.5,倒角插鍵槽。(4)磨兩端面。(5)以端面定位磨內孔。(6)套心軸磨外圓到D中+0.1.(7)粗反滾齒形。(8)磨外徑,消除齒頂不均勻處。(9)精反滾至齒頂尖銳。(10)按圖紙磨倒角。(11)熱處理預熱溫度850～900℃,加熱溫度為1000～1040℃。在油中冷卻至150～200℃後空冷至室溫。硬度HRC60～64.最後以250～270℃回火,保溫2～2.5h,出油後空冷,噴砂。(12)磨兩端平面。(13)精磨內孔。(14)研磨內孔。(15)研磨齒形將軋輥裝在工具機上,並將標準蝸桿放在軋輥之間開車研磨。研磨蝸桿的材料是鑄鐵。研磨時放入少量的600～700號研磨粉。(16)列印,退磁。4 冷軋效果與切削法比較,採用冷軋法生產蝸桿主要的效果有如下方面:(1)可提高勞動生產率50多倍,而且一次調整並檢驗合格後,一般技工都可操作,減輕勞動強度。(2)質量顯著提高。用冷軋加工的蝸桿表面粗糙度可達Ra0.4μm,同時由於它的金相組織得到改善,使強度、耐磨性和抗蝕性都顯著提高,表面硬度相對切削法加工
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