轴类零件冷滚压精密成形理论与技术

第1章 概论1.1 冷滚压精密成形技术概述1.2 轴类零件加工技术现状1.2.1 花键轴的切削加工1.2.2 花键轴的塑性成形1.2.3 螺纹类零件的加工方法1.3 轴类零件冷滚压精密成形技术研究进展1.3.1 花键轴加工技术现状1.3.2 花键轴冷滚压成形理论研究1.3.3 花键轴冷滚压表面改性研究1.3.4 螺纹类零件冷滚压成形国外发展现状1.4 轴类零件冷滚压精密成形技术的发展趋势第2章 花键冷滚压精密成形原理及力学分析2.1 花键轴冷滚压精密成形原理及过程2.2 受力分析2.3 花键冷滚压齿部成形过程分析2.3.1 分齿咬入条件2.3.2 旋转条件2.3.3 分齿几何条件2.4 双面无侧隙啮合2.4.1 成形过程的接触区2.4.2 接触点位置2.5 接触点的滑动2.5.1 主动侧接触点的滑动运动2.5.2 从动侧接触点的滑动运动2.5.3 工件齿面金属流动2.6 花键冷滚压精密成形力学分析2.6.1 应力分析基本假设2.6.2 应力分析塑性成形理论基础2.6.3 初始滚压滑移线场与应力分析2.6.4 稳定滚压滑移线场与应力分析2.7 成形过程接触面上的平均压力第3章 花键冷滚压精密成形工艺参数3.1 花键轴冷滚压精密成形过程的接触面积3.1.1 计算模型3.1.2 成形过程的滚压轮和工件齿廓方程3.1.3 接触边界条件3.1.4 接触面积计算3.1.5 主要子程序算法3.2 滚压力与滚压力矩3.2.1 滚压力与滚压力矩的理论计算3.2.2 成形过程的滚压力与滚压力矩分析3.3 滚压成形工件坯料直径的计算3.3.1 理论计算公式3.3.2 齿根圆以上单齿截面积3.3.3 齿根过渡圆弧半径第4章 花键冷滚压成形过程数值模拟4.1 有限元模型的建立及边界条件4.1.1 有限元模型4.1.2 模拟参数与约束条件4.2 滚压过程的数值模拟4.2.1 塑性变形区域4.2.2 端面凸起4.2.3 应力、应变场4.3 理论分析与数值模拟对比4.3.1 接触面上单位压力4.3.2 滚压成形过程滚压力第5章 花键轴冷滚压成形金属流动规律及成形质量5.1 花键轴冷滚压精密成形齿部金属流动规律5.1.1 试件毛坯与成形参数5.1.2 齿廓材料的流动分析5.2 花键轴冷滚压成形精度5.3 花键轴冷滚压成形零件表面质量5.3.1 成形零件表面粗糙度5.3.2 成形零件齿面硬度5.3.3 冷滚压成形花键齿部组织特征5.3.4 冷滚压精密成形花键轴齿面强化机理5.4 花键轴冷滚压成形误差与缺陷5.4.1 齿距累积误差的产生与控制5.4.2 花键轴冷滚压精密成形缺陷分析5.5 花键轴冷滚压精密成形质量控制方法5.5.1 冷滚压毛坯设计5.5.2 滚压轮对刀和牙位调整5.5.3 合理选择工艺参数第6章 螺纹冷滚压成形原理与工艺分析6.1 螺纹冷滚压成形原理6.1.1 螺纹的两滚丝轮滚压6.1.2 螺纹的三滚丝轮滚压6.2 三滚丝轮滚压的螺纹直径条件6.3 螺纹的冷滚压成形过程6.4 工件与滚丝轮之间的相对运动6.4.1 轴向运动关系6.4.2 工件与滚丝轮之间的旋转运动关系6.4.3 滚丝轮与工件间的相对滑动第7章 螺纹冷滚压成形工艺参数7.1 螺纹冷滚压前的毛坯7.1.1 工件毛坯直径的常用计算公式7.1.2 螺纹冷滚压坯件直径的求解7.1.3 坯件的倒角7.1.4 滚压坯料的材料7.2 螺纹冷滚压参数7.2.1 滚压力7.2.2 滚压速度的选择7.2.3 滚压进给量的选择7.3 空心薄壁螺纹件的冷滚压加工7.3.1 空心螺纹冷滚压7.3.2 空心螺纹件壁厚条件第8章 螺纹冷滚压成形过程数值模拟8.1 模拟基本步骤及基本假设8.1.1 螺纹冷滚压数值模拟流程8.1.2 模型的简化8.2 M10×1.5实心螺纹的冷滚压过程模拟8.2.1 模具的载荷和扭矩8.2.2 工件应力状态分析8.3 空心螺纹冷滚压数值模拟8.3.1 滚压力分析8.3.2 速度场8.3.3 工件的应力状态8.3.4 应变场分析8.4 螺纹件失效过程的分析8.4.1 工件的等效应力变化8.4.2 三滚丝轮对空心螺纹件失稳的修复作用第9章 螺纹冷滚压精密成形金属流动规律及参数优化9.1 三轴滚丝机螺纹冷滚压成形9.1.1 工件材料及成形设备9.1.2 螺纹冷滚压咸形影响因素9.1.3 空心螺纹壁厚对螺纹成形的影响9.2 螺纹冷滚压成形金属流动规律9.3 冷滚压成形及切削加工螺纹硬度分布9.4 滚压参数优化9.4.1 螺纹冷滚压成形参数正交因素水平及指标的确定9.4.2 不同成形条件下的硬化程度9.5 最优滚压参数的确定第10章 冷滚压精密成形设备10.1 概述10.2 冷滚压成形机床与模具设计10.2.1 设备结构及参数10.2.2 主轴同步阻尼减振设计10.2.3 液压系统及其建模与仿真10.2.4 滚压轮设计10.3 力能参数测试系统10.3.1 主轴转矩的测量方法10.3.2 滑座径向进给力的测量10.3.3 数据采集系统10.4 工艺参数的确定10.4.1 滚压轮转速10.4.2 滚压轮进给速度10.4.3 滚压时间10.4.4 主轴位置控制10.5 冷滚压精密成形力能参数10.5.1 成形过程动态载荷10.5.2 工艺参数对最大成形力的影响10.5.3 理论计算与试验结果的对比10.6 冷滚压精密成形设备简介10.6.1 荚国肯尼福公司(Kinefac)冷滚压成形设备10.6.2 德国宝飞螺技术有限公司(PROFIROLL，bad duben)冷滚压成形设备10.6.3 青岛生建机械厂冷滚压成形设备参考文献

宋建丽、刘志奇、李永堂编著的《轴类零件冷滚压精密成形理论与技术》编著者课题组和青岛生建机械厂冷滚轧技术研究开发中心成立了冷滚压精密成形联合实验室，对轴类零件冷滚压成形工艺、理论和设备进行了系统深入的研究。本书主要以花键和螺纹零件为研究对象，详细介绍了轴类零件冷滚压精密成形技术的理论、工艺和设备。主要内容包括：轴类零件冷滚压精密成形技术的国内外发展概况，花键、螺纹类零件冷滚压精密成形原理，工艺参数设计与计算，冷滚压成形过程数值模拟与系统开发，数控冷滚压成形设备开发及力能参数测试等。