长内花键轴向进给滚轧成形过程材料流动行为

轴向进给滚轧是一种局部加载、轴向增量变形的塑性成形工艺,为长内花键提供了一种高性能、省力成形制造途径。采用数值方法研究分析了采用3滚轧模具的传动轴花键毂内花键轴向进给滚轧过程的材料流动行为。结果表明:材料的流动和变形主要发生在坯料的内表层,外表面基本没有材料流动;内花键轴向进给滚轧过程材料流动速度沿轴向逐渐减小,而累积的材料位移在不同成形区分布基本类似,只是位移量值有区别;不同滚轧模具切入区结构下滚轧过程中材料流动、位移的分布特征和演化特征类似,采用斜切式滚轧模具的滚轧过程中材料轴向流动倾向大于采用径缩式滚轧模具的滚轧过程轴向材料流动。

外花键的轴向进给增量式滚轧工艺试验研究

分析了汽车工业对于花键轴塑性成形制造工艺的需求,介绍了花键的轴向进给增量式滚轧工艺的原理和基本过程。在自主研制的交流伺服驱动轴向进给增量式滚轧成形装置上开展了初步试验研究,针对不同坯料直径和模具转速进行了相应滚轧试验,结果表明坯料直径的增加能够补偿由于材料轴向流动产生的齿顶圆高度降低;模具转速的增加能够减轻成形花键轴的齿顶拉尖现象。进一步对成形花键轴的微观组织观察发现,在齿形的齿面、齿根和齿槽的底部区域形成了细化的连续流线状纤维组织,硬度测量结果显示,该组织明显提高了花键轴齿面的抗疲劳强度和硬度。初步试验结果验证了轴向进给增量式滚轧工艺实现外花键的成形、成性一体化制造的可行性,同时为进一步应用该工艺提供了参考。