柔性滚压技术(DEC).doc

关于湖北中航精机科技股份有限公司DCT湿式双离合器毂壳体中柔性滚压成形技术应用的说明
一、滚压成型的定义及原理
滚压成型是一种传统的无屑光整加工工艺，它使用专用滚压工具对零件表面进行光整和强化。通常采用有高硬度材料的滚柱对金属材料的零件表面施加一定的压力，在零件表面上波峰处产生塑性变形，将零件表面上的加工纹路“熨平”，修正表面微观几何形状，提供零件表面粗糙度；同时表面的塑性变形造成金属表面金相组织的改变，金属表面产生了冷作硬化，提高了零件的表面硬度；滚压后形成的残余压应力，大大改善了零件的机械性能和使用寿命。通常滚压工艺可提高表面粗糙度2~4级，耐磨性比磨削后提高1.5~3倍，可以修正和提高形状误差和表面粗糙度，且滚压过程操作方便，效率高、洁净无污染，其具有应用范围宽，滚压后的零件使用寿命长等特点，适用于对粗糙度和硬度均有一定要求的零件表面，如：汽车离合器毂零件。
—模具整加工技术新进展【期刊论文】—中国机械工程2002（22）
二、柔性滚压
同时借助于CNC（计算机数字控制机床）机床的柔性加工，可充分地发挥传统滚压工艺的优势，从而获得一些传统滚压工艺所无法完成的特性。在数控平台上进行滚压成型，可直接使用NC程序成型任意形状的曲线轮廓，无需改装滚压设备；滚压过程可与零件精加工在数控机床上一次装夹完成，减少重复定位误差；在滚压过程中采用参数化编程可对零件表面进行适应性的调整，以适应不同大小和形状的零件。利用数控车床的柔性可对零件的滚压直径、滚压行程、滚压力、滚轮的进给速度、滚压的路径等参数进行任意调整，以获得最佳的加工效果。
三、GROB设备工作原理和结构介绍
我公司选用GROB公司生产的12-NCT数控滚压机床来加工生产离合器毂形零件，零件形状如图所示

滚压工具结构如下图所示

机床主轴为圆柱形，沿圆周方向均布很多沟槽，形状尺寸与零件内腔一致，可根据零件的大小形状来更换，以达到适应性，滚压过程中，工件安装在机床主轴上，由机床主轴带动旋转，两侧的滚柱做回转运动，当滚柱运动到回转工件发生点接触时（由于变形，实际接触为一小平面）主轴会做一个极短暂的暂停，通过预先设定，两个滚柱向工件两个方向同时施加一定的滚压力，对工件表面产生一定的压应力，当应力大小超出材料的弹性极限时，工件表面将连续产生材料的塑性流动和塑性变形。完成一周的滚压后，主轴会继续给进一定的距离，进行下一周的滚压，只到完成工件全部沟槽的滚压成型。
通过数控程序来控制滚压工具与工件之间的滚压变形量，可对工件施加任意大小的滚压力，永久的塑性变形形成的压应力在工件表面产生参与压应力，形成金属的冷作硬化现象。该数控机床平台的柔性可用来加工类似的离合器毂形零件，只需通过更换滚柱即可，在零件上滚压出优质的表面，甚至可以以滚代磨。
四、结论
综上，采用GROB机床加工离合器毂形零件的成型方法符合滚压成型技术，该机床采用了CNC数控加工技术，具备了柔性加工特征，能满足多种规格型号的离合器毂加工要求，目前，暂时没有国产设备能够满足该类型零件的加工要求。通过采购成套GROB加工设备，能够尽快的生产出满足要求的离合器毂零件，支持国产变速器事业的发展。

湖北中航精机科技股份有限公司
2012-6-2