滾壓
| 滾壓 |
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中文名；滾壓 原 理； 一種壓力光整加工 注意事項；滾壓壓力選擇是否正確 利 用；金屬在常溫狀態的冷塑性特點 |
滾壓是一種在汽車生產中常用的工藝，包括內孔的滾壓、輪輞的滾壓、車門框條滾壓成形、車架縱梁的滾壓成形、曲軸的滾壓強化及校直、小模數花鍵軸的滾壓成形、螺釘的滾壓成形等。[1]
目錄
原理
滾壓加工原理：它是一種壓力光整加工，是利用金屬在常溫狀態的冷塑性特點，利用滾壓工具對工件表面施加一定的壓力，使工件表層金屬產生塑性流動，填入到原始殘留的低凹波谷中，而達到工件表面粗糙值降低。由於被滾壓的表層金屬塑性變形，使表層組織冷硬化和晶粒變細，形成緻密的纖維狀，並形成殘餘應力層，硬度和強度提高，從而改善了工件表面的耐磨性、耐蝕性和配合性。滾壓是一種無切削的塑性加工方法。
典型滾壓工藝
內孔滾壓是一種獲得高內孔表而質量的一種低成本工藝，不僅可以有效地降低內孔的表面粗糙度，而且可以使內孔表面強化，提高內孔表而硬度、延長零件的疲勞壽命。許多油缸的內孔採用滾壓工藝，滾壓後表面粗糙度可以降低2～3級，個別的可以達到5級。對於硬度低、塑性好的碳鋼，該工藝有很好的適用性。
內孔滾壓質量的主要影響因素有滾壓盈量、滾壓次數、滾壓進給量、滾壓速度、滾壓工具的結構。滾壓盈量過小，效果不明顯，過大則會在內孔表面產生疏鬆脫皮現象，鑄鐵件更為顯著。滾壓次數一到二次滾壓到尺寸，後續道次的滾壓只是提高內孔的尺寸精度並降低表面粗糙度。滾壓進給量越小，滾壓質量越好。滾壓速度對滾後質量影響不大，因此可以大幅度提高滾壓效率。滾壓工具有滾珠、圓柱形滾柱、圓錐形滾柱和滾輪。根據不同的零件內孔形貌選用不同的工具。
滾壓工藝生產的主要零件
①輪輞。滾壓成形是滾型車輪輪輞主要成形工序，滾型車輪主要用於乘用車上，製造精度非常高，輪輞在滾壓、焊接過程中不允許漏氣。輪輞的製造工藝流程如下：剪切→卷圓→對焊→刨渣→擠壓焊縫→水冷→端切→擴孔→一次滾壓→二次滾壓→擴張精整滾壓→沖氣門孔→擠壓毛刺。在輪輞的三次滾壓過程中一次滾壓是預成形、確定中心，二次滾壓滿足輪輞形狀，三次滾壓達到輪輞尺寸。
②車門框條。滾壓成形技術已經廣泛應用於汽車車門製造中。採用這種工藝不僅車門延周線條流暢、美觀，而且工藝簡單、成本低，一種車門框條可以用於多種車型的車門中。門框條屬於非對稱異形截面，需要多道次滾壓成形，因此必須根據門框條的具體尺寸、材料，精確計算截面的展開尺寸，制定合理的滾壓成形工藝，設計各道成形滾輪的形狀尺寸，確定合理間隙、設置合理輔助滾輪。大批量生產需要將滾壓成形前面與帶料校直後面與校形工序、滾焊機及自動斷料裝置複合，形成一條門框條生產線。
③車架縱梁。滾壓成形得到了快速發展。尤其是生產等截面縱梁，更有獨到的優勢。滾壓成形縱梁技術投資小見效快，特別適合多品種，中、小批量縱梁的生產。滾壓成形的縱梁表面質量好，翼面沒有拉傷的痕跡。滾壓成形屬於連續成形工藝，成形力小，噪聲低，是一種值得推廣的縱梁生產工藝。
④曲軸。滾壓強化及校直是曲軸生產中的一道關鍵工序。曲軸經過反覆機械加工和熱處理，在軸徑圓角處形成較強的應力集中，並造成曲軸的彎曲。曲軸的圓角滾壓可以使曲軸圓角表面由原來的拉應力狀態變為壓應力狀態，球墨鑄鐵曲軸和鍛鋼曲軸的疲勞強度均可提高200%以上。曲軸的滾壓校直強化了曲軸，同時校正了彎曲變形，目前該工藝已經實現了計算機自動檢測和控制。
⑤小模數花鍵軸。滾壓成形工藝是花鍵成形的一種方法，該工藝可以成形直齒漸開線花鍵和螺旋花鍵，成形精度穩定，生產效率高。生產的零件花鍵表面粗糙度低，強度高。與切削齒形相比，零件抗剪強度提高4%～8%，疲勞強度提高40%～100%。
⑥螺釘。滾壓成形是製造高強度螺栓和梯形螺釘的重要方法。滾壓成形螺紋屬於冷擠壓成形工藝，不切斷金屬纖維，因此滾壓成形螺紋強度高，質量穩定，而且滾壓成形螺紋效率高。應用於螺釘、有強度要求的管類件等螺紋的加工中。
⑦其他。滾壓技術在軸類零件的外徑精密加工方面也得到了越來越多的應用。滾壓技術的應用將日趨廣泛。
優點
無切削加工技術安全、方便，能精確控制精度，幾大優點：
1、提高表面粗糙度，粗糙度基本能達到Ra≤0.08μm左右。
2、修正圓度，橢圓度可≤0.01mm。
3、提高表面硬度，使受力變形消除，硬度提高HV≥4°
4、加工後有殘餘應力層,提高疲勞強度提高30%。
5、提高配合質量，減少磨損，延長零件使用壽命，但零件的加工費用反而降低。
□ 應用優勢
高效——幾秒就可將表面加工至需要的表面精度，效率是
磨削的5-20倍、車削的10-50倍以上。
優質——一次進給實現Ra0.05-0.1um的鏡面精度；並使表
面得到擠壓硬化，耐磨性、疲勞強度提高；消除
了表面受力塑性變形，尺寸精度能相對長期保持
穩定。
經濟——無需大型設備的資金、占地、耗電、廢渣處理等
投入；無需專業的技工投入。
方便——可裝夾在任何旋轉與進給設備上，無需專業培訓
就可加工出鏡面精度。
環保——沒有切屑（保護環境）、低能耗。
安全——無切削滾壓刀具沒有刀刃。
滾壓的實施主體是：滾壓刀（也叫滾壓頭、滾壓工具、滾光刀、擠光刀、擠壓頭等）、滾壓機等，其原理基本是一樣，可諮詢：寧波高新區鏡博士科技有限公司 周剛。
滾壓刀柄部形式：有直柄、莫氏錐柄（如圖）、螺紋柄、BT柄、十字柄等，柄部的不同只是為了適應加工的機床，如：鑽床、銑床、車床、鏜床、加工中心、攻鑽專機（如圖）等。而滾壓刀的內部結構沒有其它變化，為適應加工工件的不同，有不同的尺寸要求，滾壓刀基本是根據工件的需要定製，要擴大滾壓刀具的加工範圍，就必須考慮工件的尺寸範圍。
滾壓應用的不足
如下：
1、滾壓會在工件表面產生硬化層，此層與內部材料有明顯的分層現象，容易造成表層脫落。
2、滾壓工藝很難掌握，處理不當，容易造成廢品 。
3、剛性力， 1000N-3000N，對機床傳動機構導軌、損傷很大，嚴重損傷機床精度和壽命。
4、刀具使用壽命短，易損壞，綜合使用成本高。
5、無法滿足細長杆、薄壁管件等剛性差的零件的加工。
參考來源