淺談薄壁螺紋零件的滾壓加工工藝

1、淺談薄壁螺紋零件的滾壓加工工藝淺談薄壁螺紋零件的滾壓加工工藝摘耍薄壁螺紋零件由于工件壁較薄，在夾緊力的作用下容易 產(chǎn)生變形，在切削力的作用下，也容易產(chǎn)生振動(dòng)和變形，影響工件的 尺寸精度、表面粗糙度、形狀精度和位置精度，利用常規(guī)的車削加工 非常困難。本文主要講述了薄壁螺紋零件的滾壓加工的原理，通過(guò)案 例具體闡述加工工藝和方法，提出相關(guān)建議，對(duì)薄壁螺紋零件的滾壓 加工具有指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞薄壁螺紋滾壓加工工藝中圖分類號(hào):tg943文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:a文章編號(hào)：1009-914x(2014) 33-0018-01目前,螺紋管的成型一般是機(jī)械方法成型。通常的方法有絞紋法、 滾壓成型法、軋制法、擠壓法等。上述方

2、法適于加工大直徑壁厚的螺 紋管，但對(duì)于加工薄壁不銹鋼螺紋管，不但制造小尺寸的加工工具 有困難，而且成品加工精度也不易保證。1滾壓加工簡(jiǎn)介1.1加工原理滾壓加工是一種無(wú)排屑的加工方法，通過(guò)滾動(dòng)軋入到工件表面的 金屬，改變表面形狀和提高表而強(qiáng)度的一個(gè)冷加工方式。用于加工螺 紋滾壓工具是通過(guò)滾動(dòng)擠壓，市轆軋工具的工作部分軋入工件材料, 發(fā)生塑性變形便于形成螺紋。滾壓加工是應(yīng)用一個(gè)帶螺紋刀的螺紋頭，可在工件表而以一定的 壓力在加工工件上做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使該零件的金屬表面發(fā)生塑性變形, 加工出圓柱，圓錐狀的溝槽和其它表面形狀。通過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)分析，轆 螺紋刀對(duì)管壁材進(jìn)行餛壓時(shí)，工件受力點(diǎn)的金屬發(fā)生晶格變細(xì)和纖維

3、 形狀延伸，表面纖維雖受擠壓，但是沒有被切斷，使金屬表面層的結(jié) 構(gòu)和性能發(fā)生變化。通過(guò)軋幅表面，粗糙度降低，其精度，抗疲勞強(qiáng) 度，耐蝕性都具有明顯提高。滾絲輪螺紋升角與工件的上升角度一致, 但螺紋方向相反。在螺距相同的情況下，不同規(guī)格的螺紋具有相同的 基木牙型，不同是螺紋升角，直徑，中徑、外徑和內(nèi)徑，所以只要使 得滾絲輪上螺紋升角和工件螺紋升角完全一樣，即可得到我們所需的 螺紋。1.2工藝難點(diǎn)(1) 如何將滾壓頭止確安裝在車床上。(2) 準(zhǔn)確找正滾壓前滾壓頭的中心。(3) 需調(diào)整好滾壓頭的頂開距離，因?yàn)楹芏痰耐说恫廴菀自斐?撞車現(xiàn)象。2滾壓加工工藝分析2. 1案例1分析圖1所示零件是常見的柴油

4、機(jī)上的定位螺套，是一種常見的滾壓 超薄壁零件，工藝采用先加工螺紋后加工內(nèi)孔，在滾壓螺紋吋，必須 注意內(nèi)孔變形而引起的螺紋中徑變形，同吋滿足條件零件體內(nèi)的滾壓 應(yīng)力小于或者等于材料的屈服極限。因此在滾絲機(jī)上加工螺紋時(shí)，增加一滾壓心棒，其結(jié)構(gòu)如圖2所 /ji o手工將零件裝進(jìn)心棒，在不能松動(dòng)的條件下開始滾壓。在進(jìn)行滾 壓的時(shí)候，應(yīng)用支片支架頂住零件使其不發(fā)牛松動(dòng)的問題。滾壓后將 壓套裝入心棒，將手柄螺母擰緊，利用螺母的作用把零件取出心棒。 零件和心棒之間的間隙緣故，零件在滾壓吋，零件內(nèi)孔將產(chǎn)生變形。 因此在進(jìn)行滾壓薄壁空心螺紋零件吋，一 般正常滾壓的零件毛坯需比 滾壓前的毛坯直徑要小0. 02mm

5、o明顯看出采用滾壓法加工，不僅提 高加工工效，還可以保證零件的精度。2. 2案例2分析如圖3所示，就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單個(gè)套類零件，由于上面的螺紋致使 加工了不能滿足要求，通過(guò)工件的裝夾、刀具幾何參數(shù)選取、程序的 編制等多方面進(jìn)行改進(jìn)，尋找出一種方便易操作的加工方法，有效提 高零件的精度和加工效率，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。(1)主要因?yàn)槭潜”诹慵?，所以主要解決受力、受熱、振動(dòng)時(shí) 的變形問題，既要考慮裝夾方便、可靠，還需考慮如何保證工件在加 工時(shí)的定位精度，由于零件較薄，剛性不足，容易引起晃動(dòng)。（2）螺紋加工部分厚度只有1. 8mm,精度要求較高。目前市面 上的數(shù)控系統(tǒng)螺紋編程指令有g(shù)32、g92、g76等。從以

6、上對(duì)比可以看出，只簡(jiǎn)單利用一個(gè)指令進(jìn)行車削螺紋是不夠 完善的，先用g76進(jìn)行螺紋粗加工,再用g92進(jìn)精加工,在薄壁 螺紋加工中，既可以避免因切削量大而產(chǎn)生薄壁變形，又能夠保證螺 紋加工的精度。用聯(lián)結(jié)工裝將滾壓頭和機(jī)床尾座連接起來(lái)，保證工裝滑動(dòng)自由、 無(wú)卡澀現(xiàn)象,且保證滾壓頭的軸線和機(jī)床的中心線的同軸度在0. 10mm 之內(nèi)，然后在機(jī)床上裝夾一較細(xì)的圓棒，手搖尾座向前移動(dòng)，用細(xì) 圓棒頂開止動(dòng)螺釘，檢驗(yàn)頂開長(zhǎng)度和螺紋長(zhǎng)度是否一致，防止頂開長(zhǎng) 度過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致滾壓頭和機(jī)床卡盤相撞，造成滾壓頭的損壞?？梢愿鶕?jù)需 加工的螺栓的規(guī)格。按螺栓中徑尺寸試加工，滾壓前在零件和滾輪上 澆涂冷卻液，冷卻液般采用1 :10乳化液、極壓填加劑或稀釋切削 油，然后開始試滾壓，接著用符合要求的環(huán)規(guī)檢測(cè)檢測(cè)中徑、大徑和 環(huán)規(guī)通、止是否合格。若不達(dá)標(biāo)，可適當(dāng)調(diào)下滾壓頭刻度，調(diào)好緊固 后再次進(jìn)行滾壓；或微調(diào)車削螺栓中徑尺寸重新滾壓，一直到符合所 需螺紋尺寸的要求。同時(shí)模具選取也很重要，薄壁件的螺紋滾壓加工是在外力作用下 的旋、擠、拉延成型，變形機(jī)理復(fù)雜。模具的選材一般要求具有足夠 的強(qiáng)度和韌性，淬硬性好，表面具有高的硬度和耐磨性，工藝性好, 淬火變形