[发明专利]一种中高频感应加热滚轧成形花键轴的方法

摘要

一种中高频感应加热滚轧成形花键轴的方法，先装夹工件，对工件一端成形花键段表面进行加热，由滚轧模具完成该段花键的成形，然后工件掉头重新装夹，对工件另一端成形花键段表面进行加热，然后由滚轧模具完成该段花键的成形，最后卸料，中高频感应加热器在滚轧模具和工件装夹位置之间，中高频感应加热器仅对将发生塑性变形的表面局部区域加热，加热后工件可快速送进至滚轧模具工作区域，本发明具有花键成形力小、节省能源、能够加材料变形抗力大和大模数花键类零件、成形精度和表面质量高、生产效率高、加工范围广等优点。

主权项

一种中高频感应加热滚轧成形花键轴的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，装夹工件（2），工件（2）由前顶尖（1）及后顶尖（3）夹紧，使工件（2）的轴线同两个滚轧模具（5）的轴线在同一水平面上，两个滚轧模具（5）轴线平行，对称分布在工件（2）两侧，工件（2）上成形花键段a靠近滚轧模具（5）；步骤2，工件（2）上成形花键段a表面局部加热，具体为：2.1、工件（2）向滚轧模具（5）方向进给，工件（2）上成形花键段a进入中高频感应加热器（4）内，中高频感应加热器（4）配置在挤压滚轧模具（5）和工件（2）装夹位置之间，中高频感应加热器（4）沿轴向的长度不小于花键段a的长度；2.2、中高频感应加热器（4）开始工作，工件（2）上成形花键段a的表面加热层深度Δ应满足公式Δ＝rZ‑rf+(1.5~2.0)h；式中：rZ为坯料花键区域滚轧前坯料半径；rf为成形花键齿根圆半径；h为成形花键齿全高；2.3、工件（2）上成形花键段a的表面加热层深度Δ内的温度达到预定的成形温度T，中高频感应加热器（4）停止工作，成形温度T是在变形材料蓝脆区温度以上，充分进行再结晶的温度以下的温成形温度；或是在充分进行再结晶的温度以上的热成形温度；步骤3，工件（2）上成形花键段a滚轧成形花键，具体为：工件（2）向滚轧模具（5）方向进给，工件2上成形花键段a进 入滚轧模具（5）工作范围，两个滚轧模具（5）同步同向转动，两个滚轧模具（5）同时作径向进给或无径向进给，直至完成工件（2）上成形花键段a的滚轧成形，滚轧模具（5）作径向进给时，滚轧模具（5）工作表面都是完全齿形；滚轧模具（5）无径向进给时，滚轧模具（5）工作表面由无齿形部分、齿高逐渐增加的不完整齿形部分、完整齿形部分组成，滚轧模具（5）最大齿顶圆处圆周速度范围为8~10m/min；工件（2）每转，滚轧模具（5）的径向进给量范围为0.05~0.15mm；步骤4，工件（2）由前顶尖（1）及后顶尖（3）夹紧同时反向退出，若工件（2）上仅有成形花键段a，则直接卸料；若工件（2）上另一端具有成形花键段b，则执行步骤5至步骤8；步骤5，将工件（2）掉头，重新装夹工件（2），工件（2）由前顶尖（1）及后顶尖（3）夹紧，使工件（2）的轴线同两个滚轧模具（5）的轴线在同一水平面上，两个滚轧模具（5）轴线平行，对称分布在工件（2）两侧，工件（2）上成形花键段b靠近滚轧模具（5）；步骤6，工件（2）上成形花键段b表面局部加热，具体为：6.1、工件（2）向滚轧模具（5）方向进给，工件（2）上成形花键段b进入中高频感应加热器（4）内，中高频感应加热器（4）配置在挤压滚轧模具（5）和工件（2）装夹位置之间，中高频感应加热器（4）沿轴向的长度不小于花键段b的长度；6.2、中高频感应加热器（4）开始工作，工件（2）上成形花键 段b的表面加热层深度Δ应满足公式Δ＝rZ‑rf+(1.5~2.0)h；6.3、工件上成形花键段b的表面加热层深度Δ内的温度达到预定的成形温度T，中高频感应加热器（4）停止工作，成形温度T是在变形材料蓝脆区温度以上，充分进行再结晶的温度以下的温成形温度；或是在充分进行再结晶的温度以上的热成形温度；步骤7，工件（2）上成形花键段b滚轧成形花键，具体为：工件（2）向滚轧模具（5）方向进给，工件（2）上成形花键段b进入滚轧模具（5）工作范围，两个滚轧模具（5）同步同向转动，两个滚轧模具（5）同时作径向进给或无径向进给，直至完成工件（2）上成形花键段b的滚轧成形，滚轧模具（5）作径向进给时，滚轧模具（5）工作表面都是完全齿形；滚轧模具（5）无径向进给时，滚轧模具（5）工作表面由无齿形部分、齿高逐渐增加的不完整齿形部分、完整齿形部分组成，滚轧模具（5）最大齿顶圆处圆周速度范围为8~10m/min；工件（2）每转，滚轧模具（5）的径向进给量范围为0.05~0.15mm；步骤8，工件（2）由前顶尖（1）及后顶尖（3）夹紧同时反向退出，卸料。