花键的冷搓成形

　　兰生公司提供的国产LECN花键搓齿机，用于渐开线花键的搓齿加工。共有LC730、、LC800、LC1000、LC1500等四种规格型号。

　　花键搓齿机利用冷搓模具，使光轴毛坯边转动边产生塑性变形，最终在光轴上成形出花键的一种精密塑性成形工艺。将搓制出的花键轴进行渗碳淬火即可得到成品。

　　冷搓机的结构如图1所示，两个滑块2分别位于冷搓机机身的上、下导轨中，在液压系统7的动力作用下，两滑块可实现对向水平往复运动(如图1右图所示)。滑块后部为齿条结构，经齿轮4传动，可使两滑块的运动保持同步;滑块的前部用于安装冷搓模具5。位于上、下导轨中间位置的前顶尖1和后顶尖3用于装夹工件6。

　　冷搓模具结构如图2所示。模具上顶面为工作面，其余面及圆孔为安装定位用。工作面为数百个参数各异的齿形面(如图3所示)，按其在冷搓成形过程中的作用不同可分为三部分，即粗搓部分(l1部分)、精搓部分(l2部分)和退出部分(l3部分)。在冷搓机的上、下滑动呈左右分开的状态下，装好冷搓模具，然后将经退火处理后磨削加工得到的光轴毛坯送入冷搓机，使其被冷搓机的前、后顶尖顶住，并可自由转动。冷搓开始，上、下冷搓模具在各自滑块的带动下产生对向同步运动，当模具工作部分(齿形部分)与工件接触时，模具上的齿一边压入工件，使其产生塑性变形;一边带动工件转动。当工件被带动旋转数圈之后，模具工作部分的所有齿都搓过了工件，此时即在光轴上成形出了所需花键。

　　冷搓结束，在气缸作用下前顶尖撤回并将花键轴取出，冷搓机滑块回程进入下一工作循环。冷搓中，模具粗搓部分的起始齿将光轴毛坯咬入模具，并使毛坯产生少量塑性变形而呈现出凸起与凹槽，当毛坯旋转一周后，即出现与花键要求齿数相同的凸起和凹槽，从而实现顺利咬入及准确分度。此后，随模具粗搓部分的齿形变化，毛坯上的塑性变形逐渐加大并完成齿廓成形。继续搓制，模具精搓部分的齿开始起作用，此时，毛坯上已成形出的齿廓的表面发生少量金属流动，使所得齿的齿形角等参数得到校正，齿廓表面质量得到提高。冷搓末期，已成形的花键轴在模具退出部分的带动下边旋转边从上、下模具中脱离出来，此间，花键轴不产生塑性变形，只产生弹性恢复。