渐开线花键冷滚压精密成形工艺分析及试验研究-机械工程学报.PDF

第 47 卷第 14 期 机 械 工 程 学 报 Vol.47 No.14 2 0 1 1 年 7 月 JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING Jul. 2 0 1 1 DOI ：10.3901/JME.2011.14.032 渐开线花键冷滚压精密成形工艺分析及试验研究* 1, 2 2 2 1 刘志奇 宋建丽 李永堂 李旭东 (1. 兰州理工大学甘肃省有色金属新材料国家重点实验室 兰州 730050 ； 2. 太原科技大学材料科学与工程学院 太原 030024) 摘要：花键冷滚压精密成形技术是一种高效、精密、少无切削的先进制造技术，具有成形效率高、节能、节材和零件成形性 能好等特点。分析渐开线花键冷滚压精密成形工艺过程及原理，对成形过程的单位平均压力、接触面积、滚压坯料直径、滚 压力及滚压力矩等进行求解。对渐开线花键进行冷滚压精密成形试验，分析零件变形区的金属流动规律，组织形成机理及塑 性变形对成形性能的影响。试验结果表明，在花键冷滚压精密成形过程中，工件表层发生剧烈的塑性变形，晶粒沿齿廓呈连 续的流线型分布，塑性变形区为细长的纤维组织，齿形截面硬度分布具有一定的规律性。试验所得零件无缺陷，硬度、耐磨 性等较传统的切削加工花键大大提高，可满足使用要求。 关键词：冷滚压 花键 成形工艺 精密成形 中图分类号：TG301 Analysis and Experimental Study on the Precision Cold Rolling Process of Involute Spline LIU Zhiqi1, 2 SONG Jianli 2 LI Yongtang2 LI Xudong1 (1. State Key Laboratory of Gansu Advanced Non-ferrous Metal Materials, Lanzhou University of Science Technology, Lanzhou 730050; 2. School of Materials Science and Engineering, Taiyuan University of Science Technology, Taiyuan 030024) Abstract ：Cold rolling precision forming process of spline is one of the high-efficiency, precision and non-chip advanced manufacturing technologies. It has the characteristics such as high forming efficiency, energy-saving, low material consumption and better forming properties of components. The process and principle of involute spline is analyzed, the unit average pressure contacting area, rolling billet diameter, rolling force and moment are solved. Experiments of the cold rolling precision forming on involute spline are carried out. Experimental results show that dramatic plastic deformation ta