滾軋
關注創建者：匿名 創建時間：2022-05-31
滾軋的實例教程
二．園柱齒輪的精密鍛造成形
1．園柱齒輪的滾軋成形
早在50年代，國內的教科書和文獻資料上就介紹了園柱齒輪的熱滾軋和冷滾軋工藝(2)。典型的齒輪滾軋原理如（圖17）。按毛坯滾軋溫度可分為冷滾軋和熱滾軋；按滾輪和齒坯是否強制按一定速比可分為自由滾軋和強制滾軋；按滾輪數量可分為單輪滾軋、雙輪滾軋和三輪滾軋和搓齒成形等等。
圖17.兩滾式齒輪滾軋成形
由于大模數的園柱齒輪很難通過滾軋加工得到較高精度，因此，在園柱齒輪精密鍛造方法出現后，人們已很少使用滾軋齒輪的方法。只有在小規格的漸開線花鍵成形方面，還在大量使用滾軋成形和搓齒成形的方法（圖18）。
圖18.冷滾軋或搓齒成形的漸開線花鍵
2．園柱齒輪的正擠壓成形
（1）齒輪和花鍵的正擠壓成形
園柱齒輪的正擠壓成形是較早得到應用的齒輪成形工藝。典型零件是汽車起動電機小齒輪，及齒輪正擠壓模具結構。圖20.是起動齒輪的工藝過程。
圖19.汽車起動齒輪和齒輪正擠壓模具結構
圖20.起動齒輪的冷鍛成形工藝
由于冷鍛過程是金屬在高應力下的塑性變形，因此，冷鍛成形的起動齒輪組織致密，金屬纖維連續,疲勞強度和耐磨性比切削加工的齒輪要高出許多。特別是冷擠成形的起動齒輪結構上一端封閉，為輪齒提供了額外的抗彎強度，最適合于汽車起動機頻繁沖擊和高載荷工況下工作。
齒輪正擠壓成形時，齒形凹模可以用高精度線切割機床加工。當齒形擠壓模具采用高速鋼材料，模具齒形制造精度達到（DIN）6級，在批量生產條件下，齒輪成形精度穩定達到(DIN) 8—9級。考慮到模具的彈性變形和磨損，在大批量生產時改用硬質合金模具并合理設計冷鍛變形率，可使正擠壓齒輪的齒形精度進一步達到（DIN）7—7.5級。
展開 冷擠壓毛坯滾軋的花鍵成形性比較好，金屬流動正常；花鍵精度及穩定性方面都優于熱鍛毛坯。
結論
圖9 冷擠壓毛坯花鍵形貌
圖10 冷擠壓與熱鍛毛坯搓齒Fr對比
⑴通過仿真計算、模具開發及工藝試驗研究，成功開發出轎車變速器的軸齒零件冷擠壓成形毛坯。
⑵冷鍛毛坯近凈成形，提升材料利用率，降低切削加工余量，實現材料與工藝降成本。
⑶冷鍛毛坯的熱前加工特性優于“熱鍛+等溫正火”，能夠獲得良好穩定的熱前齒輪精度和花鍵精度。
⑷冷鍛毛坯內在質量適合高速數控銑的應用。
⑸冷鍛毛坯熱處理變形可控及穩定，可以實現熱前反向補償。
本文節選自《鍛造與沖壓》2018年第15期。
齒輪塑性成形包含：冷擠壓、冷鐓、溫擠壓、熱擠壓、熱鍛、溫鍛、碾壓、滾軋、徑向鍛造、擺碾、軋制等工藝，其中冷擠壓、冷鐓、碾壓、滾軋和徑向鍛造又統稱為冷精鍛。
DEFORM在齒輪成形中應用
DEFORM在齒輪切削成形中的應用
■ 西安工業大學的劉冰[3]利用DEFORM對車齒、銑齒加工進行了仿真，對切削力、應力、加工應變、切削溫度場和刀具磨損進行了分析，在與實際生產進行對比后，驗證了仿真的正確性和可用性。
■ 湖北工業大學的余飛[4]利用DEFORM對直齒圓柱齒輪進行了單粒磨削齒面的磨削力、磨削溫度場等的仿真，并進行了相應分析，得出：在相同磨削速度下，磨削力隨著磨削深度增大而增大；不同的磨削速度對磨削力的影響也是顯著的，磨削力隨著磨削速度增大而增大，這種趨勢在磨削深度較小時，不太明顯，但在磨削深度較大時，變化趨勢較明顯。
■ 重慶大學的周力[5]將DEFORM模擬的切屑與物理實驗所得的切屑進行了對比分析，得到了齒輪高速干式滾切過程的切屑變形規律，仿真切屑與實際切屑的吻合也從側面驗證了仿真實驗的可靠性（圖-5所示）；并對比了不同滾切工藝參數的影響，確定切削力、切削應力、切削溫度對成形結果的影響規律。
■ 沈陽工業大學的任仲偉、王冬等[6]利用DEFORM對錐齒輪銑齒過程進行仿真，分析出成形時刀具的切削力、溫度場對刀具磨損的影響。
展開 鈑金成形
金屬板成型程序包括：拉深工藝，如：深拉、逆向拉制、曲邊、拉錐及拉伸，墻壁變薄拉深、沖裁、沖壓、彎曲、精密沖裁、壓模、滾軋成形、拉延曲面、模塑、壓力成形、對輪旋壓、穿入拉深等。
自由鍛
一種成型工序，在此工序中，通過幾何模具進行重復的局部成形循序漸進地改變工件的形狀，且這些模具的形狀逐漸向工件形狀靠攏。開口鍛模包括雄榫裝入、徑向鍛造法、回轉模鍛、殼體模鍛及離心局部鍛造。
軋制
軋制也是一種成型工序，在此工序中，材料在兩個或以上的滾輪中進行成型操作。軋制工藝的實例包括：扁平孔型軋制及型材輥壓、橫軋、旋壓加工、旋壓及壓下軋制。
環扎
是一種利用相關子工藝制造無縫塞環的特殊軋制方法，這些子工藝包括：徑向軋制、徑/軸雙向軋制以及軸向封閉模壓制。
熱處理
該方法也是一種工序。在此工序中，對金屬工件（主要是鋼鐵工件）進行臨時性加熱處理，以便有針對性地改善材料屬性。
機械連接
該工藝是一種在工件之間創建機械式聯鎖的成型工序。
展開 ▲圖3.短刀相比之前的寬幅涂布有很大的變化
在輥壓工序中，整體工藝沒有很大的差異，由于幅度比較寬，通過正極熱輥壓，負極雙輥連續滾軋，在輥壓機上進行電磁加熱、紅外線在線烘烤、在線激光測厚、廢料邊去除等技術集成，效率還是有很大的提升。
在模切工序，蜂巢能源應用了激光模切，節省模具投入和設備維護的費用，模切效率也得到40%的提升（30m/min提升至40-50m/min）。
在這里的最大挑戰是激光過程產生的毛刺，需要檢測層面非常精細化的算法。下一步產線的提升，主要依靠卷對卷模切+切疊一體設備，在工藝層面進行集成。
對于刀片系列的電池而言，某種意義上是從軟包進化過來的（疊片工藝的電池生產），疊片速度一直是行業痛點，在這里看到的是雙工位疊片效率高達0.4s/片，已研發完成的下一代超高速刀片式電芯極組成型設備，疊片效率可以做到0.125s/片，配合電芯的設計可以在電芯封裝層面，對于卷繞極組成形效率形成實質性的挑戰。
▲圖4.高速疊片機
軟包的電芯厚度瓶頸，在刀片設計的理念下，其實突破了。所以這顆磷酸鐵鋰的電芯，在21mm的厚度下達到了184Ah，還有進一步增長的空間。
▲圖5.雙卷芯的設計9mm合成21mm的厚度電芯
從生產的過程來看，二期工廠相比于之前看到的一期，在細節上有很多的改進，主要是兼容性方面：二期兼容了VDA、短刀兩種不同的設備，在細節方面諸如傳輸設備方面作了改進，特別是導入了卷芯磁懸浮的物流體系，加上改進的AGV運輸物流，極大的提高了節拍和效率。在參觀過程中，工廠配置的人員又少了很多，而加入了更多的檢測手段，通過強大的軟件系統和數據分析來提高工藝直通率，變得更加智能化了。
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滾軋的最新內容
▲圖3.短刀相比之前的寬幅涂布有很大的變化
在輥壓工序中，整體工藝沒有很大的差異，由于幅度比較寬，通過正極熱輥壓，負極雙輥連續滾軋，在輥壓機上進行電磁加熱、紅外線在線烘烤、在線激光測厚、廢料邊去除等技術集成，效率還是有很大的提升。
《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204-2002
《建筑工程施工質量驗收統一標準》GB50300-2001
《鋼筋機械連接通用規程》JGJ107-2010
《鋼筋焊接及驗收規程》JGJ18-2003
《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖》11G101-1
《滾軋直螺紋鋼筋連接接頭
1、硬脆材料的研磨機理
對硬脆材料進行研磨，磨料對其具有滾軋作用或微切削作用。磨粒作用于有凹凸和裂紋的表面上時，隨著研磨加工的進行，在研磨載荷的作用下，部分磨粒被壓入工件，并用露出的尖端劃刻工件的表面進行微切削加工。另一部分磨粒在工件和研磨盤之間進行滾動而產生滾軋作用，使工件的表面形成微裂紋，裂紋延伸使工件表面形成脆性碎裂的切屑，從而達到表面去除的目的。
齒輪塑性成形包含：冷擠壓、冷鐓、溫擠壓、熱擠壓、熱鍛、溫鍛、碾壓、滾軋、徑向鍛造、擺碾、軋制等工藝，其中冷擠壓、冷鐓、碾壓、滾軋和徑向鍛造又統稱為冷精鍛。
鈑金成形
金屬板成型程序包括：拉深工藝，如：深拉、逆向拉制、曲邊、拉錐及拉伸，墻壁變薄拉深、沖裁、沖壓、彎曲、精密沖裁、壓模、滾軋成形、拉延曲面、模塑、壓力成形、對輪旋壓、穿入拉深等。
通過試制我們發現：毛坯余量過大，毛坯精度差，不能直接上線加工，需要先粗加工成半成品方能上線；且預處理造成內在組織均勻性變化大，花鍵滾軋精度難以保證。通過分析，采用冷鍛工藝可以滿足毛坯成形需求，其精度能保證余量直接上線加工。冷鍛毛坯圖如圖1所示。
模型的建立
創建新工程
打開FORGE NxT1.0主窗口，在前處理模塊【GLPre】選項中，選擇【新建工程】。
二．園柱齒輪的精密鍛造成形
1．園柱齒輪的滾軋成形
早在50年代，國內的教科書和文獻資料上就介紹了園柱齒輪的熱滾軋和冷滾軋工藝(2)。典型的齒輪滾軋原理如（圖17）。按毛坯滾軋溫度可分為冷滾軋和熱滾軋；按滾輪和齒坯是否強制按一定速比可分為自由滾軋和強制滾軋；按滾輪數量可分為單輪滾軋、雙輪滾軋和三輪滾軋和搓齒成形等等。
二、Deform-3d基本模擬功能
切削machining（cutting）
成形forming
模具應力分析die stress analysis
滾軋shap and ring rolling
熱處理heat treatment
三、Deform-3d 基本結構與方法
包括前處理程序（Pre-processor）、模擬程序（simulator）和后處理程序（Post Processor）。
