心轴支撑的空心薄壁零件螺纹生产工艺分析.pdf

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1、精密制造与自动化2014年第4期心轴支撑的空心薄壁零件螺纹生产工艺分析杨笋(河南省经济管理学校机械工程系河南南阳473009)摘要介绍了在普通滚丝机床上，利用心轴支撑的方法，实现空心薄壁零件螺纹冷挤压成型的工艺方法。而且对该生产工艺中支撑心轴的尺寸、滚压用量和进给速度的选择以及稳压整形时间等工艺进行详细说明。关键词空心薄壁零件心轴支撑螺纹冷挤压空心薄壁螺纹零件在机械产品中占有较大比的强度条件，否则空心零件受到滚丝轮挤压力的作重，如柴油机、汽油机等动力机械以及汽车的冷却、用，就会被挤成椭圆形，难以获得标准要求的螺纹润滑部件、进出油管等均为带孔的空心薄壁螺纹零零件。心轴支

2、撑是以工件的内孔作为定位基准，滚件。压空心零件时，即使工件不具备承受滚丝轮挤压力螺纹的加工方法较多，总括起来可以分为切削的强度条件，由于工件的内孔受到心轴支撑作用，加工和冷挤压两大类。长期以来，空心薄壁零件螺仍可避免空心薄壁零件被挤压变形，确保空心零件纹多在车床上按工序集中进行生产加工，这种车削挤压加工获得满足精度要求的螺纹。螺纹的生产方法，不仅劳动强度大、生产效率低、采用心轴支撑滚压空心薄壁零件螺纹的工艺操作技术要求高，而且螺纹的精度低、强度差、刀中，关键步骤是确定心轴的尺寸，保证心轴与零件具和机床寿命短、产品质量不稳定。冷挤压加工螺孔的合理问隙。心轴与零件孔之间的

3、间隙不可太大，纹则具有生产效率高、精度高、质量稳定、经济效也不可太小。如果心轴与零件孔之间的间隙太大，益好等优点，因而生产中应用较为广泛。本文重点心轴起不到支撑作用，滚压螺纹时，达不到防止工介绍在普通滚丝机床上，采取革新措施，利用心轴件变形的目的；如果心轴与零件孔之间的间隙太小，支撑实现空心薄壁零件螺纹冷挤压的工艺方法。滚压螺纹时避免零件被挤成椭圆，但却容易将螺纹心轴支撑滚丝，是把滚丝机床上原用于滚丝的挤成喇叭状，导致被挤压的零件螺纹中径出现倒锥，支撑导板拆除，而在滚丝机床的固定滚丝轮和活动大量的试验均证明了这一点。滚丝轮之间装置一个与滚丝机两主轴平行的支撑心空心薄壁

4、零件在用心轴支撑滚压加工螺纹的过轴，滚压空心薄壁零件的螺纹时，将零件孔套在心程中，受力和变形情况如图l～图3所示。轴上，使心轴与被滚压的螺纹零件孔保持合适的间隙，当薄壁零件受到滚丝轮的挤压作用力时，由于心轴支撑工件的孔径防止薄壁零件变形，于是在零件的表面上挤压形成完整的牙型。以下是解决心轴支撑滚压加工螺纹的生产工艺问题。1支撑心轴的尺寸选择滚丝支撑心轴按其实际工作过程中的作用而言，它与滚丝机床的支撑导板有着相似之处。它们的相同点是在滚压螺纹过程中，使工件获得准确的定位，满足滚压螺纹工艺所需要的支撑条件，确保图1径向变形图工件挤压获得合乎螺纹标准要求的牙型；它们的不同点

5、是支撑导板以工件的外径作为定位基准，滚压空心零件在支撑心轴上滚压加工螺纹时，工件空心零件的螺纹时，工件必须具备足够的承受挤压受滚丝轮挤压力F的作用，力F可以分解为和56杨笋心轴支承的空心薄壁零件螺纹生产工艺分析两个相互垂直的分力。如图2所示。工件受到滚程中，产生了延伸变形。工件材料的延伸变形，既丝轮的作用力以后，力传递到支撑心轴上。同样工有轴线方向的变形，又有径向圆周方向的变形。由件也受到心轴作用的大小相等、方向相反的一对力，于零件的材料在轴线不同位置，受到的辗轧作用力工件还受到心轴作用的支撑分力。大小不同，因而在径向变形延伸量也不相同。在靠近工件口径部位受挤压辗轧作

6、用力较大，故圆周方向延伸量较大；离零件口径远的部位，受到挤压的辗轧力较小，故圆周方向延伸增长量较小。因此，空心薄壁零件在用心轴支撑滚丝的过程中，由于挤／J压辗轧作用的结果，使靠近口径部位的圆周周长比靠近台肩部位的圆周周长大，即使工件的内孔呈现喇叭口状，螺纹的中径出现严重的倒锥现象。基于上述分析，对空心薄壁零件用心轴支撑滚压加工螺纹，螺纹的中径产生倒锥度的原因有了一Il定的认识。根据分析，减小支撑心轴靠近零件口径图2径向受力图部位的外径尺寸，增大支撑心轴与零件内孔之间的间隙，以便在滚压螺纹过程中，使零件与心轴的贴空心薄壁零件受到滚丝轮的作用力，，一方面合程度较小，从而减

7、小零件材料在滚丝轮和心轴之表层的金属受到挤压而产生塑性变形，形成零件的间所受到的辗轧挤压作用力，进而减少零件在圆周螺纹牙型：另一方面，工件在心轴和滚丝轮的作用方向的延伸增长量，减轻或者避免零件螺纹中径的下，整体形状也发生变化。使得工件孔的左、右壁倒锥度。不同的零件，滚压加工螺纹时所保留的间及上顶部贴合在心轴上，从图1可知，如果沿工件隙量大小也不相同，其大小与被滚压螺纹零件的壁的轴线A—_A剖切零件和支撑心轴，工件的受力变厚大小、被滚压螺纹的规格、零件的具体结构形状形情况如图3所示。等均有一定的关系。在滚压加工具体的空心薄壁零件时，只要结合实际，通过实