闫华军，刘晋平，胡正寰，王丽娟，刘玉忠

(1. 河北科技大学 材料科学与工程学院，河北 石家庄 050018；2. 北京科技大学 机械工程学院，北京100083)

各类螺旋齿轴是传递运动和动力的部件，用于很多机械或传动设备。目前螺旋齿轴的加工基本采用数控车和旋风铣等去除材料加工方法来完成[1]，不仅效率较低，材料利用率也较低。滚压可以用来轧制螺纹，该工艺一般为冷加工成形[2-4]，滚压出的螺纹壁厚和齿高较小，螺纹的齿形精度较低，一般只用于紧固零部件。楔横轧是一种节材、高效、清洁的先进轧制工艺，楔横轧技术日趋成熟，适合加工台阶轴和外形轮廓复杂的轴[5]，楔横轧台阶轴技术已非常成熟，轧制凸轮轴等特殊轴类件已有坚实的理论基础[6-9]，这为楔横轧螺旋齿提供理论基础。目前北京科技大学零件轧制中心对斜轧螺纹轴技术进行了较详细研究，获得模具设计方法、成形规律等结论[10-13]。闫华军等[14]对楔横轧螺旋齿轴轧制技术进行研究，通过有限元模拟得到部分工艺参数对成形的影响规律，但没有得到实验验证。本文作者根据楔横轧梯形螺旋齿成形特点，设计实验模具，进行楔横轧梯形螺旋齿轴的轧制实验，获得坯料和模具螺旋升角对楔横轧梯形螺旋齿的影响规律。

1 实验

1.1 实验描述

在 H630楔横轧机上轧制齿形截面为梯形的螺旋齿轴，轧件毛坯尺寸如图1所示。根据坯料和模具螺旋升角，安排一系列轧制实验，轧制温度为1 200 ℃，上下模具最小间距为42 mm，轧机转速为9 r/min，轧制模型如图2所示。……