花键滚轧技术的应用

魄力

冷挤压机床在汽车零部件的生产线上有着广泛的应用。在相当长的一段时间内，搓齿机没有出现过什么重要的工艺创新。模具的滚压长度与搓齿机的有限运动空间制约着搓齿机的使用，特别是在加工大直径工件和中空工件时，搓齿机的这一缺点尤为突出。德国巴德杜本冷挤压机械公司最新研制的花键滚压机ROLLRAPID有效地摆脱了这些束缚，为搓齿技术的应用开辟了崭新的领域。
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　　正向着成形技术方向发展的汽车零部件，其变化集中表现在体积小、质量轻、新型材料的应用、生产过程的改善上。由于操作的难易程度及换件时间要求的限制，现有搓齿机的搓丝板和搓齿技术只能满足其部分成形工艺的要求。
　　巴德杜本的科研专家一直致力于这方面的研究，在多年使用以圆滚轮为模具的花键滚轧机 ROLLEX 的经验基础上，他们开发出了一种使用齿条原理的、全新的花键冷轧机床ROLLRAPID，这一创新设备的核心是新开发的PRFS往复成形滚压系统。
　　花键滚轧属于增量成形工艺，需要的外形通过工件在相反运动的模具中间滚动而产生。材料的流动就是模具加在工件上的结构。
　　进给是决定成形过程的主要因素，即模具每一次接触工件时的切入量，也就是材料被排挤的增加量。使用以往搓齿机时整个成形过程通过在一个固定长度的齿条上不断“变化的”花键外形来实现。这时的进给量与模具的长度有着直接的关系。这一事实暴露出了以往搓齿机的局限性，因为可实现的齿条规格（长度）与很多工件需要的进给量形成了直接的矛盾。

通过控制程序实现尺寸的修正
, N. z4 O* [/ F$ V- y　　通过CNC数控的模具位置变化和运动方向的可往复性之间的共同作用，使用固定长度的齿条来实现无限长的滚压长度，是巴德杜本新型花键滚轧工件成形机床ROLLRAPID的工作原理。与以往建立在直接与工件相对应的有着复杂齿形分段模具上的机床相比，PRFS往复成形滚压系统的进给量已不再由模具的几何形状所决定。
　　PRFS往复成形滚压系统的优点在于：通过对机床控制程序中菜单的简单操作可在生产过程中迅速实现尺寸的修正；通过对滚压进给量有针对性的影响实现了以往使用的齿条滚轧不能实现的中空类工件的加工；尤其在滚压深齿外形时，凭借可自由编程的模具进给方向进行往复运动，使齿条可以和圆滚轮一样实现对称齿形。
　　除了许多工艺上的诀窍之外，坚固平稳的床身也对保证产品的重复精度起到了决定性的作用。所以，ROLLRAPID花键滚轧机床身的设计采用坚固而封闭的框型结构，从而消除了单侧向上弯曲的变形和由此带来的繁琐补偿工作。传统的使用垫块和薄铁片的时代已经过去。此外，可偏转的滚压模块还可用于滚压锥形花键。
人性化的操作系统仍是核心
　　在机床的设计中与巴德杜本的其他设备一样，PROFIROLL数控系统还是作为一个标志性的部分。一方面，它控制着整个生产程序；另一方面，图形化的操作界面提供了简单的人机对话。长期以来为用户所重视的，并不断开发完善的过程参数屏幕化功能为分析加工过程提供了重要的依据，从而使生产过程中掌握的有关工艺参数，如：压力和扭矩能用来优化滚压过程。
4 X+ W( m# L2 T6 Z　　评判机床的一条重要的标准就是所需的换件时间。在目前使用的花键滚压设备上，从一种产品的加工完成到另一种花键产品的加工，更换模具和程序所需的时间往往超过3h。花键滚轧机ROLLRAPID 和使用圆滚轮的花键滚轧机ROLLEX一样其电子对齿系统、模具快速更换系统、计算机支持的负责所有生产程序和工件程序的文件管理系统，将换件时间从以小时为单位缩短到了以分钟为单位，在ROLLRAPID上更换普通的模具和程序仅需短短的15min即可完成。自润滑轴承
一个成功的解决方案
　　在使用搓齿机进行无切屑加工直齿、斜齿及其他外形时，会受到齿条长度的限制。在使用PRFS往复成形滚压系统时，ROLLRAPID具有“无限长”的齿条功能，为这高效的机器系统开辟了新的使用空间。
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