怎样设计渐开线花键冷搓模具

　　由于金属成形过程要经历复杂的变形，模具是影响成形的重要因素，如:形状、材料的性能、毛坯的形状和尺寸、边界条件、毛坯与模具之间的摩擦等，求取塑性成形中的真实载荷是困难和繁琐的，因此，搓齿模具的设计与修正都依赖于经验与反复的调试，用实验的方法多次试切而得出。

　　参考图2、图3，设计工作包括整体尺寸设计及工作部分齿形尺寸设计。由于工作部分具有齿数多(通常为100～300齿)齿形参数各异的特点，使设计计算量很大，在研究中采用了计算机辅助设计。下面仅介绍一下设计原则。

　　1.整体尺寸设计

　　(1)长度l

　　t——冷搓模具的齿距

　　z′——花键的齿数

　　(2)高度h

　　H——冷搓机上、下导轨间的装模高度

　　df——花键的齿根圆直径

　　(3)宽度b

　　b=b′+10mm(3)

　　式中b′——花键长度

　　2.工作部分尺寸设计

　　工作部分的全齿由直线型齿顶、齿侧、齿底及各交汇处的圆弧构成。由啮合原理知，具有如此齿形的模具搓制出的花键具有渐开线齿廓。在设计中，针对模具的不同部分具有不同的设计原则。

　　(1)工作面各部分长度

　　(2)齿距t

　　模具上所有齿间的齿距相同，按(7)式计算

　　式中　dp——光轴毛坯直径

　　(3)齿形角A

　　模具上所有齿具有相同的齿形角，并按(8)式设计

　　d′——花键的分度圆直径

　　A′——花键的齿形角

　　(4)齿顶高ha及齿根高hf

　　1)精搓部分

　　式中　ha，hf——花键的齿顶高及齿根高

　　2)粗搓部分

　　粗搓部分齿顶高以精搓部分齿顶高为基准以斜角向端部呈下降趋势(如图2、图3右端)，值可取3′～5′，设计中初步确定了值后要按咬入条件进行校核;粗搓部分齿根高与精搓部分齿根高相同。

　　3)退出部分

　　退出部分齿全高与精搓部分齿全高相同，同时以精搓部分为基准向端部以斜角呈变位分布(如图2、图3左端)。

　　(5)齿厚S

　　1)精搓部分

　　式中　A′p——花键上直径为dp的圆上的压力角

　　m′——花键模数

　　2)粗搓部分

　　齿厚由精搓部分向粗搓部分端部方向呈逐渐增加趋势，总增加量$S为

　　3)退出部分

　　此部分齿厚与精搓部分齿厚相同。

　　(6)圆角r与r1

　　r表示模具齿顶面与齿后侧面(如图3左为后，右为前)的连接圆角及齿根处圆角，r1表示齿顶面与齿前侧面的连接圆角。模具所有齿的r是相同的，可取0135mm～0158mm，r值初步选定后要按成形中不在花键齿根部分产生根切的条件进行校核。与r不同，r1值是一个变量，在精搓及退出部分取r1等于r，而在粗搓部分，由粗搓部分起始端向精搓部分逐渐增加，变化范围为0～r，初始齿r1为0，向右逐渐增大为r值。