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各大車間所用的另一種工藝是螺紋滾壓。它不是一種金屬切削過程。它不通過去除金屬而形成所需要的輪廓,而是按滾輪拉絲模的鏡像形成螺紋。

金屬加工制造商們正面臨著前所未有的競(jìng)爭(zhēng)壓力。"用一貫采用的方式"加工零件已經(jīng)行不通了。將最好的加工工藝與特定應(yīng)用場(chǎng)合相匹配,對(duì)某個(gè)加工作業(yè)而言可能意味著要么從中贏利,要么就失掉它。界限是非常嚴(yán)格而沒有回旋余地的。

無(wú)切屑螺紋成形工藝一般而言,最適合滾壓的材料很難切削,反之亦然。螺紋滾壓依賴于基材的塑性 - 即基材的變形能力,以便永久地將滾輪的形狀壓在工件的坯件中。被切削材料良好的塑性通常會(huì)導(dǎo)致形成膠質(zhì)切屑,并在刀具上形成積屑瘤。例如鑄鐵沒有合適的流動(dòng)特性,因此不適合進(jìn)行螺紋滾壓加工。

材料的可滾壓性

成功的螺紋滾壓取決于若干應(yīng)用參數(shù)。在這些參數(shù)中有待滾壓螺紋的類型、大徑、節(jié)距和齒根深度等。螺紋滾壓另外還要考慮的方面包括毛坯的壓延性以及冷流動(dòng)性等。

在進(jìn)行滾壓螺紋時(shí),通過移動(dòng)母材來將螺紋形狀壓到工件毛坯中。這種移動(dòng)的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)是螺紋齒根深度。隨著滾輪把將形成根部的材料錯(cuò)位,材料將從徑向和軸向由根部流出。

螺紋滾壓時(shí)滾輪的位置將螺紋節(jié)徑保持在預(yù)定尺寸,因此錯(cuò)位的材料實(shí)際上延長(zhǎng)了工件毛坯。依據(jù)被滾壓螺紋的尺寸和形狀而定,與螺紋車削或切削相比,螺紋滾壓可以節(jié)省15~20%的材料。在大批量生產(chǎn)中,這個(gè)數(shù)據(jù)就意味著很大一批原材料。

由于螺紋外徑與工件毛坯具有非常密切的關(guān)系,因此毛坯直徑一定要非常精確。材料流動(dòng)率是根據(jù)指定的毛坯直徑及變化率計(jì)算的。超出或低于該直徑都將加工出不合格的螺紋。

材料尺寸過低將無(wú)法完全流進(jìn)滾輪拉絲模。毛坯尺寸過大將對(duì)滾輪和滾輪架施加不必要的壓力,從而可能導(dǎo)致螺紋滾壓?jiǎn)卧獡p壞。

螺紋滾壓的成功在很大程度上與要形成的形狀有關(guān)。產(chǎn)生的大多數(shù)螺紋是依據(jù)60°統(tǒng)一或類似標(biāo)準(zhǔn)形成的,這些都很容易滾壓。用于加工這些形狀的大多數(shù)滾輪都具有比較尖銳的齒頂,通常帶有圓弧刃來幫助拉絲模穿透材料。這些螺紋的角度,在每個(gè)齒側(cè)面上為30°,保證了使材料在軸向和徑向以一種可控而預(yù)定的方式進(jìn)行流動(dòng)時(shí)所需要的作用力。

螺紋滾壓也可以滾壓愛克米螺紋(頂角為29°的英制梯形螺紋)及蝸桿螺紋,但是相對(duì)較高的材料錯(cuò)位量以及材料必須移動(dòng)的距離,有可能在齒側(cè)面產(chǎn)生卷層。這些類型螺紋的可滾壓性可以通過改變螺紋根部配置 - 從平底改為圓弧狀 - 而改善。螺紋滾壓還可以應(yīng)用在壓力拋光、壓花中,在某些情況下還可以用在型鍛操作中。