2017-12-29 11:50:01

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一种在汽车生产中常用的工艺,包括内孔的滚压、轮辋的滚压、车门框条滚压成形、车架纵梁的滚压成形、曲轴的滚压强化及校直、小模数花键轴的滚压成形、螺钉的滚压成形等。

基本信息

  • 中文名

    滚压

  • 原 理

     一种压力光整加工

  • 注意事项

     滚压压力选择是否正确

  • 利 用

     金属在常温状态的冷塑性特点

折叠 编辑本段 简介

一种在汽车生产中常用的工艺,包括内孔的滚压、轮辋的滚压、车门框条滚压成形、车架纵梁的滚压成形、曲轴的滚压强化及校直、小模数花键轴的滚压成形、螺钉的滚压成形等。

折叠 编辑本段 原理

滚压加工原理:它是一种压力光整加工,是利用金属在常温状态的冷塑性特点,利用滚压工具对工件表面施加一定的压力,使工件表层金属产生塑性流动,填入到原始残留的低凹波谷中,而达到工件表面粗糙值降低。由于被滚压的表层金属塑性变形,使表层组织冷硬化和晶粒变细,形成致密的纤维状,并形成残余应力层,硬度和强度提高,从而改善了工件表面的耐磨性、耐蚀性和配合性。滚压是一种无切削的塑性加工方法。

折叠 编辑本段 滚压工艺

内孔滚压是一种获得高内孔表而质量的一种低成本工艺,不仅可以有效地降低内孔的表面粗糙度,而且可以使内孔表面强化,提高内孔表而硬度、延长零件的疲劳寿命。许多油缸的内孔采用滚压工艺,滚压后表面粗糙度可以降低2~3级,个别的可以达到5级。对于硬度低、塑性好的碳钢,该工艺有很好的适用性。

内孔滚压质量的主要影响因素有滚压盈量、滚压次数、滚压进给量、滚压速度、滚压工具的结构。滚压盈量过小,效果不明显,过大则会在内孔表面产生疏松脱皮现象,铸铁件更为显著。滚压次数一到二次滚压到尺寸,后续道次的滚压只是提高内孔的尺寸精度并降低表面粗糙度。滚压进给量越小,滚压质量越好。滚压速度对滚后质量影响不大,因此可以大幅度提高滚压效率。滚压工具有滚珠、圆柱形滚柱、圆锥形滚柱和滚轮。根据不同的零件内孔形貌选用不同的工具。

折叠 编辑本段 主要零件

①轮辋。滚压成形是滚型车轮轮辋主要成形工序,滚型车轮主要用于乘用车上,制造精度非常高,轮辋在滚压、焊接过程中不允许漏气。轮辋的制造工艺流程如下:剪切→卷圆→对焊→刨渣→挤压焊缝→水冷→端切→扩孔→一次滚压→二次滚压→扩张精整滚压→冲气门孔→挤压毛刺。在轮辋的三次滚压过程中一次滚压是预成形、确定中心,二次滚压满足轮辋形状,三次滚压达到轮辋尺寸。

②车门框条。滚压成形技术已经广泛应用于汽车车门制造中。采用这种工艺不仅车门延周线条流畅、美观,而且工艺简单、成本低,一种车门框条可以用于多种车型的车门中。门框条属于非对称异形截面,需要多道次滚压成形,因此必须根据门框条的具体尺寸、材料,精确计算截面的展开尺寸,制定合理的滚压成形工艺,设计各道成形滚轮的形状尺寸,确定合理间隙、设置合理辅助滚轮。大批量生产需要将滚压成形前面与带料校直后面与校形工序、滚焊机及自动断料装置复合,形成一条门框条生产线。

③车架纵梁。滚压成形得到了快速发展。尤其是生产等截面纵梁,更有独到的优势。滚压成形纵梁技术投资小见效快,特别适合多品种,中、小批量纵梁的生产。滚压成形的纵梁表面质量好,翼面没有拉伤的痕迹。滚压成形属于连续成形工艺,成形力小,噪声低,是一种值得推广的纵梁生产工艺。

④曲轴。滚压强化及校直是曲轴生产中的一道关键工序。曲轴经过反复机械加工和热处理,在轴径圆角处形成较强的应力集中,并造成曲轴的弯曲。曲轴的圆角滚压可以使曲轴圆角表面由原来的拉应力状态变为压应力状态,球墨铸铁曲轴和锻钢曲轴的疲劳强度均可提高200%以上。曲轴的滚压校直强化了曲轴,同时校正了弯曲变形,目前该工艺已经实现了计算机自动检测和控制。

⑤小模数花键轴。滚压成形工艺是花键成形的一种方法,该工艺可以成形直齿渐开线花键和螺旋花键,成形精度稳定,生产效率高。生产的零件花键表面粗糙度低,强度高。与切削齿形相比,零件抗剪强度提高4%~8%,疲劳强度提高40%~100%。

⑥螺钉。滚压成形是制造高强度螺栓和梯形螺钉的重要方法。滚压成形螺纹属于冷挤压成形工艺,不切断金属纤维,因此滚压成形螺纹强度高,质量稳定,而且滚压成形螺纹效率高。应用于螺钉、有强度要求的管类件等螺纹的加工中。

⑦其他。滚压技术在轴类零件的外径精密加工方面也得到了越来越多的应用。滚压技术的应用将日趋广泛。

折叠 编辑本段 优点

切削加工技术安全、方便,能精确控制精度,几大优点:

1、提高表面粗糙度,粗糙度基本能达到Ra≤0.08μm左右。

2、修正圆度,椭圆度可≤0.01mm。

3、提高表面硬度,使受力变形消除,硬度提高HV≥4°

4、加工后有残余应力层,提高疲劳强度提高30%。

5、提高配合质量,减少磨损,延长零件使用寿命,但零件的加工费用反而降低。

□ 应用优势

高效--几秒就可将表面加工至需要的表面精度,效率是

磨削的5-20倍、车削的10-50倍以上。

优质--一次进给实现Ra0.05-0.1um的镜面精度;并使表

面得到挤压硬化,耐磨性、疲劳强度提高;消除

了表面受力塑性变形,尺寸精度能相对长期保持

稳定。

经济--无需大型设备的资金、占地、耗电、废渣处理等

投入;无需专业的技工投入。

方便--可装夹在任何旋转与进给设备上,无需专业培训

就可加工出镜面精度。

环保--没有切屑(保护环境)、低能耗。

安全--无切削滚压刀具没有刀刃。

滚压的实施主体是:滚压刀(也叫滚压头、滚压工具、滚光刀、挤光刀、挤压头等)、滚压机等,其原理基本是一样,可咨询:宁波高新区镜博士科技有限公司 周刚。

滚压刀柄部形式:有直柄、莫氏锥柄(如图)、螺纹柄、BT柄、十字柄等,柄部的不同只是为了适应加工的机床,如:钻床、铣床、车床、镗床、加工中心、攻钻专机(如图)等。而滚压刀的内部结构没有其它变化,为适应加工工件的不同,有不同的尺寸要求,滚压刀基本是根据工件的需要定制,要扩大滚压刀具的加工范围,就必须考虑工件的尺寸范围。

折叠 编辑本段 应用的不足

如下:

1、滚压会在工件表面产生硬化层,此层与内部材料有明显的分层现象,容易造成表层脱落。

2、滚压工艺很难掌握,处理不当,容易造成废品 。

3、刚性力, 1000N-3000N,对机床传动机构导轨、损伤很大,严重损伤机床精度和寿命。

4、刀具使用寿命短,易损坏,综合使用成本高。

5、无法满足细长杆、薄壁管件等刚性差的零件的加工。

折叠 解决方案

豪克能金属表面加工:利用金属在常温下冷塑性的特点,运用豪克能对金属表面进行无研磨机的研磨,使金属零件表面达到更理想的表面粗糙度要求,也可以形象的说类似熨衣服一样,将零件表面熨平;同时在零件表面产生理想的压应力,提高零件表面的显微硬度,耐磨性及疲劳强度和疲劳寿命。

与传统滚压工艺相比,豪克能工艺如下:

1、在半精车的基础上一次加工即可达到镜面效果, Ra0.2以下。

2、对工件作用力小,和正常车削一样,为弹性力,不到滚压力的10%,对机床无不良影响。

3、产生表面强化层,强化层和材料内部是连续过渡,无剥离现象,对零件性能极为有利。

4、可加工细长杆、薄壁件等刚性差的零件

5、因是弹性接触,操作简单,能开机床的操作工就可操作加工,能保证性能达到要求。

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