[發明專利]一種中高頻感應加熱滾軋成形花鍵軸的方法

有效

• 申請號: 201210305144.9
• 申請日: 2012-08-24
• 公開（公告）號: CN102814435A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 張大偉;趙升噸;李泳嶧;范淑琴
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B21H1/00
• 分類號: B21H1/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賀建斌

1.一種中高頻感應加熱滾軋成形花鍵軸的方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，裝夾工件（2），工件（2）由前頂尖（1）及后頂尖（3）夾緊，使工件（2）的軸線同兩個滾軋模具（5）的軸線在同一水平面上，兩個滾軋模具（5）軸線平行，對稱分布在工件（2）兩側，工件（2）上成形花鍵段a靠近滾軋模具（5）；

步驟2，工件（2）上成形花鍵段a表面局部加熱，具體為：

2.1、工件（2）向滾軋模具（5）方向進給，工件（2）上成形花鍵段a進入中高頻感應加熱器（4）內，中高頻感應加熱器（4）配置在擠壓滾軋模具（5）和工件（2）裝夾位置之間，中高頻感應加熱器（4）沿軸向的長度不小于花鍵段a的長度；

2.2、中高頻感應加熱器（4）開始工作，工件（2）上成形花鍵段a的表面加熱層深度Δ應滿足公式Δ＝r_Z-r_f+(1.5~2.0)h；

式中：r_Z為坯料花鍵區域滾軋前坯料半徑；r_f為成形花鍵齒根圓半徑；h為成形花鍵齒全高；

2.3、工件（2）上成形花鍵段a的表面加熱層深度Δ內的溫度達到預定的成形溫度T，中高頻感應加熱器（4）停止工作，成形溫度T是在變形材料藍脆區溫度以上，充分進行再結晶的溫度以下的溫成形溫度；或是在充分進行再結晶的溫度以上的熱成形溫度；

步驟3，工件（2）上成形花鍵段a滾軋成形花鍵，具體為：

工件（2）向滾軋模具（5）方向進給，工件2上成形花鍵段a進入滾軋模具（5）工作范圍，兩個滾軋模具（5）同步同向轉動，兩個滾軋模具（5）同時作徑向進給或無徑向進給，直至完成工件（2）上成形花鍵段a的滾軋成形，

滾軋模具（5）作徑向進給時，滾軋模具（5）工作表面都是完全齒形；滾軋模具（5）無徑向進給時，滾軋模具（5）工作表面由無齒形部分、齒高逐漸增加的不完整齒形部分、完整齒形部分組成，

滾軋模具（5）最大齒頂圓處圓周速度范圍為8~10m/min；工件（2）每轉，滾軋模具（5）的徑向進給量范圍為0.05~0.15mm；

步驟4，工件（2）由前頂尖（1）及后頂尖（3）夾緊同時反向退出，若工件（2）上僅有成形花鍵段a，則直接卸料；若工件（2）上另一端具有成形花鍵段b，則執行步驟5至步驟8；

步驟5，將工件（2）掉頭，重新裝夾工件（2），

工件（2）由前頂尖（1）及后頂尖（3）夾緊，使工件（2）的軸線同兩個滾軋模具（5）的軸線在同一水平面上，兩個滾軋模具（5）軸線平行，對稱分布在工件（2）兩側，工件（2）上成形花鍵段b靠近滾軋模具（5）；

步驟6，工件（2）上成形花鍵段b表面局部加熱，具體為：

6.1、工件（2）向滾軋模具（5）方向進給，工件（2）上成形花鍵段b進入中高頻感應加熱器（4）內，中高頻感應加熱器（4）配置在擠壓滾軋模具（5）和工件（2）裝夾位置之間，中高頻感應加熱器（4）沿軸向的長度不小于花鍵段b的長度；

6.2、中高頻感應加熱器（4）開始工作，工件（2）上成形花鍵段b的表面加熱層深度Δ應滿足公式Δ＝r_Z-r_f+(1.5~2.0)h；

6.3、工件上成形花鍵段b的表面加熱層深度Δ內的溫度達到預定的成形溫度T，中高頻感應加熱器（4）停止工作，成形溫度T是在變形材料藍脆區溫度以上，充分進行再結晶的溫度以下的溫成形溫度；或是在充分進行再結晶的溫度以上的熱成形溫度；

步驟7，工件（2）上成形花鍵段b滾軋成形花鍵，具體為：

工件（2）向滾軋模具（5）方向進給，工件（2）上成形花鍵段b進入滾軋模具（5）工作范圍，兩個滾軋模具（5）同步同向轉動，兩個滾軋模具（5）同時作徑向進給或無徑向進給，直至完成工件（2）上成形花鍵段b的滾軋成形，

滾軋模具（5）作徑向進給時，滾軋模具（5）工作表面都是完全齒形；滾軋模具（5）無徑向進給時，滾軋模具（5）工作表面由無齒形部分、齒高逐漸增加的不完整齒形部分、完整齒形部分組成，

滾軋模具（5）最大齒頂圓處圓周速度范圍為8~10m/min；工件（2）每轉，滾軋模具（5）的徑向進給量范圍為0.05~0.15mm；

步驟8，工件（2）由前頂尖（1）及后頂尖（3）夾緊同時反向退出，卸料。