使用滾壓刀冷擠壓滾光油缸內(nèi)孔

滾壓刀是一種冷擠壓塑性加工工具， 使用其目的是提高金屬工件表面粗糙度，提高表面光潔度的同時(shí)增加了產(chǎn)品的硬度及耐疲勞程度，增強(qiáng)了產(chǎn)品的抗壓耐磨及腐蝕強(qiáng)度，提高產(chǎn)品壽命，在很大程度上降了工業(yè)加工及生產(chǎn)成本。隨著汽車工業(yè)普及，液壓油缸產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，在液壓沒缸上內(nèi)壁表面的光潔度及油缸的撞擊磨損是決定油缸壽命的直接原因，通常我們是使用研磨及珩磨等原始工藝對(duì)油缸的表面及內(nèi)壁拋光，但隨著數(shù)量多，工藝要求高，原始工藝遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到們的拋光沒缸內(nèi)孔的要求，今天我們將在文中介紹滾壓刀工具對(duì)油缸鏡面滾光的工藝。相關(guān)閱讀：滾壓頭內(nèi)外部因素的影響

1 滾壓刀結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

滾壓刀結(jié)構(gòu)如圖1 所示。該滾壓刀是一種多錐柱可調(diào)式結(jié)構(gòu)。圖1 中隔套1 中均勻分布著6 個(gè)錐滾柱2， 滾壓時(shí)滾柱2 在摩擦阻力的作用下，繞自身軸線旋轉(zhuǎn)，器滾壓徑向力均勻支撐到錐套4 上，其軸向力通過固定支承套3 傳遞到軸承11 上， Z終由滾壓刀尾部的固定支承釘承擔(dān)。其接觸點(diǎn)是圓弧形，滾壓刀則處于浮動(dòng)狀態(tài)，這樣有利于提高滾壓質(zhì)量。

圖1 滾壓刀

1.隔套；2.錐滾柱；3.支承套；4.錐套；5.外套；6.調(diào)節(jié)套；7.芯軸；8.支承釘；9.圓

柱銷；10.13.圓螺母；11.軸承J；12.支承釘

滾壓過盈量的調(diào)整可以松開圓螺母10，旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)套6，使錐滾柱軸向后移，這樣就可以方便地調(diào)整過盈量，外套5 與文承套3 采用螺紋連接，其作用是控制錐滾柱向前端的竄動(dòng)量，同時(shí)還可以防止碎屬進(jìn)入軸承11 影響滾壓刀的旋轉(zhuǎn)精度。

本文設(shè)計(jì)的滾壓刀， 其圓錐滾柱2 的錐角大于錐套4 的斜角，這樣使得滾壓時(shí)圓錐滾柱2 與缸筒內(nèi)孔壁有一個(gè)30 度的夾角， 其接觸痕跡逐漸向后減窄， 因此可以避免或減弱滾壓進(jìn)給時(shí)留下的痕跡，有利于獲得較小的表面粗糙度。另外這種結(jié)構(gòu)使得滾壓時(shí)滾柱軸線與缸筒軸線沿旋轉(zhuǎn)速度方向有一個(gè)偏轉(zhuǎn)角，使得滾壓刀有一個(gè)“自行”進(jìn)給趨勢(shì)，從而可以減小滾柱在缸壁表面的滑移和摩擦力，降低了滾壓扭矩和軸向力，提高滾壓元件的耐用度。滾柱和錐套的材料選擇GCr15軸承鋼，熱處理硬度HRC63~65,工作表面粗糙度Ra0.1~0.05um.該滾壓刀的裝夾結(jié)構(gòu)也具有特點(diǎn)。滾壓刀的裝夾方式見圖2，圓柱銷承受扭矩，軸向力全部支承在支承釘上，支承釘材料T8，熱處理硬度HRC55~60, 聯(lián)接套采用雙頭矩形螺紋與鏜桿聯(lián)接。另由圖2 可知，該滾壓刀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝夾方便。當(dāng)滾壓完畢，旋轉(zhuǎn)滾壓刀芯軸就可脫離鏜桿。

圖2 滾壓刀裝夾示意圖

1.滾壓刀芯軸；2.圓柱銷；3.A; B 型固定支承釘；4.連接套；5.鏜桿

2 滾壓加工工藝參數(shù)

工藝參數(shù)的選擇

2.1 過盈量

過盈量的大小決定著滾壓力的大小，液滾壓力隨著過盈量的增加而增大，選取過盈量不僅要考慮通過塑性變形把原始表團(tuán)微觀不平度熨平，而且要考慮缸徑尺寸的變化。當(dāng)以降低粗糙度為目的時(shí)，則過盈量可以選用較小值，不要超過把原始表面粗糙度的烽溝壓實(shí)熨平所需要的值，控制了過盈量的值，也即控制了滾壓力的大小。以加工Φ125缸筒為例，過盈量取0.15~0.18 為宜。

2．2 滾壓速度

滾壓速度對(duì)滾壓效果有一定影響，但主要是影響到生產(chǎn)效率。增大滾壓速度可以提高生產(chǎn)效率。但是選取滾壓速度應(yīng)考慮機(jī)床的剛性與振動(dòng)情況，以及滾壓元件的磨損和摩擦熱。過大的滾壓速度會(huì)加劇缸筒的彎曲，機(jī)床振動(dòng)加劇，滾壓元件的耐用度降低。實(shí)際應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)表明，滾壓速度選取范圍在1~1.5m/s.

2．3 滾壓進(jìn)給量

滾壓加工時(shí)進(jìn)給量的大小直接影響缸筒的表面質(zhì)量和生產(chǎn)效率。由于圖2 結(jié)構(gòu)存在著偏轉(zhuǎn)角，為了不使?jié)L柱滑向另一端，又能保持一定的滾壓力，進(jìn)給量至少比自進(jìn)給量大10，由于錐滾柱其接觸面積較大，因此可以取較大的進(jìn)給量，以提高生產(chǎn)效率。但當(dāng)原始表面質(zhì)量差時(shí)，則應(yīng)采用較小的進(jìn)給量8=1.5~2.5mm/r。

3 結(jié)論

1）加工45 鋼缸筒Z終采用錐滾拄滾壓工具為宜。

2）滾壓前缸筒浮鏜尺寸加工至基本尺寸，表團(tuán)粗糙度為Ra6.3~3.2μm 較為經(jīng)濟(jì)合理。

3）滾壓過盈量推薦取0.15~0.18mm 為宜u

4）加工Φ63H8 長(zhǎng)缸筒推薦滾壓工藝參數(shù): V=1.5~2m;進(jìn)給量S=1.5~2.5mm。

通過上術(shù)介紹與參數(shù)說明，使我們了解了滾壓刀具有安裝便捷、使用快捷、操作簡(jiǎn)單、速度高效等優(yōu)點(diǎn)，大大的縮短了生產(chǎn)時(shí)間，減少了加工配置的條件，降低了生產(chǎn)加工成本。同時(shí)滾壓刀能在無切削塑性滾光的能同時(shí)能提高產(chǎn)品壽命，另外滾壓刀能適用不同的操作機(jī)床，便于保存下次使用。