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各大車間所用的另一種工藝是螺紋滾壓。它不是一種金屬切削過程。它不通過去除金屬而形成所需要的輪廓,而是按滾輪拉絲模的鏡像形成螺紋。

金屬加工制造商們正面臨著前所未有的競爭壓力。"用一貫采用的方式"加工零件已經(jīng)行不通了。將最好的加工工藝與特定應用場合相匹配,對某個加工作業(yè)而言可能意味著要么從中贏利,要么就失掉它。界限是非常嚴格而沒有回旋余地的。

無切屑螺紋成形工藝一般而言,最適合滾壓的材料很難切削,反之亦然。螺紋滾壓依賴于基材的塑性 - 即基材的變形能力,以便永久地將滾輪的形狀壓在工件的坯件中。被切削材料良好的塑性通常會導致形成膠質(zhì)切屑,并在刀具上形成積屑瘤。例如鑄鐵沒有合適的流動特性,因此不適合進行螺紋滾壓加工。

材料的可滾壓性

成功的螺紋滾壓取決于若干應用參數(shù)。在這些參數(shù)中有待滾壓螺紋的類型、大徑、節(jié)距和齒根深度等。螺紋滾壓另外還要考慮的方面包括毛坯的壓延性以及冷流動性等。

在進行滾壓螺紋時,通過移動母材來將螺紋形狀壓到工件毛坯中。這種移動的一個關鍵參數(shù)是螺紋齒根深度。隨著滾輪把將形成根部的材料錯位,材料將從徑向和軸向由根部流出。

螺紋滾壓時滾輪的位置將螺紋節(jié)徑保持在預定尺寸,因此錯位的材料實際上延長了工件毛坯。依據(jù)被滾壓螺紋的尺寸和形狀而定,與螺紋車削或切削相比,螺紋滾壓可以節(jié)省15~20%的材料。在大批量生產(chǎn)中,這個數(shù)據(jù)就意味著很大一批原材料。

由于螺紋外徑與工件毛坯具有非常密切的關系,因此毛坯直徑一定要非常精確。材料流動率是根據(jù)指定的毛坯直徑及變化率計算的。超出或低于該直徑都將加工出不合格的螺紋。

材料尺寸過低將無法完全流進滾輪拉絲模。毛坯尺寸過大將對滾輪和滾輪架施加不必要的壓力,從而可能導致螺紋滾壓單元損壞。

螺紋滾壓的成功在很大程度上與要形成的形狀有關。產(chǎn)生的大多數(shù)螺紋是依據(jù)60°統(tǒng)一或類似標準形成的,這些都很容易滾壓。用于加工這些形狀的大多數(shù)滾輪都具有比較尖銳的齒頂,通常帶有圓弧刃來幫助拉絲模穿透材料。這些螺紋的角度,在每個齒側面上為30°,保證了使材料在軸向和徑向以一種可控而預定的方式進行流動時所需要的作用力。

螺紋滾壓也可以滾壓愛克米螺紋(頂角為29°的英制梯形螺紋)及蝸桿螺紋,但是相對較高的材料錯位量以及材料必須移動的距離,有可能在齒側面產(chǎn)生卷層。這些類型螺紋的可滾壓性可以通過改變螺紋根部配置 - 從平底改為圓弧狀 - 而改善。螺紋滾壓還可以應用在壓力拋光、壓花中,在某些情況下還可以用在型鍛操作中。