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CN110814239B - 一种大直径内齿型件多模具同步滚轧成形方法 - Google Patents

一种大直径内齿型件多模具同步滚轧成形方法 Download PDF

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CN110814239B
CN110814239B CN201911054918.3A CN201911054918A CN110814239B CN 110814239 B CN110814239 B CN 110814239B CN 201911054918 A CN201911054918 A CN 201911054918A CN 110814239 B CN110814239 B CN 110814239B
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CN
China
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roller die
workpiece blank
inner roller
die
diameter
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张大伟
卢昆银
鱼在池
李健
赵升吨
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Shaanxi Gezhi Jingcheng Intelligent Manufacturing Co ltd
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Xian Jiaotong University
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H5/00—Making gear wheels, racks, spline shafts or worms
    • B21H5/02—Making gear wheels, racks, spline shafts or worms with cylindrical outline, e.g. by means of die rolls
    • B21H5/025—Internally geared wheels

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

一种大直径内齿型多模具同步滚轧成形方法，先装夹工件坯料，工件坯料由转盘驱动，N对相同的滚轧模具沿工件坯料周向均匀布置，每一对滚轧模具分为内辊模具与外辊模具，内外配合使用，其中内辊模具为齿形模具，外辊模具为圆柱形模具；然后调整每对内辊模具、外辊模具的中心与工件坯料的中心在一条直线上；最后驱动工件坯料旋转，N个内辊模具同步径向进给，通过摩擦、齿形啮合跟随工件坯料旋转，完成工件坯料上齿形的塑性成形，外辊模具保持轴向固定，仅通过与工件坯料的摩擦进行自转；本发明可以有效降低成形力，减小设备载荷，确保在内齿圈成形过程中啮合准确，确保内齿圈外径的圆度精度。

Description

一种大直径内齿型件多模具同步滚轧成形方法
技术领域
本发明属于先进材料成形技术领域，具体涉及一种大直径(直径大于100mm)内齿型件多模具同步滚轧成形方法。
背景技术
内齿型零件是机械传动装置中重要的基础部件和机械元件，广泛应用于汽车、航天、船舶、装备制造等领域。随着装备制造业的发展，对齿形件的性能提出了更高的要求。目前的内齿型的主要加工工艺有切削加工和塑性成形工艺。传统的齿形件的加工以切削加工为主，特别是在大直径内齿件零件的加工中，其复杂内齿型主要加工步骤为：粗铣齿、精铣齿、磨齿等工艺流程，这样的加工工艺复杂，制造周期长，制造质量难以保证，同时会造成材料的浪费。相比切削加工，塑性成形工艺具有生产效率高、节约材料、工件流线好、力学性能高等诸多优点。
美国专利US20060272375中提出了一种内齿型件的塑性成形方法，工件为杯状毛坯，安装在卡盘状模具中，内部有一个齿形模具可以径向进给与轴向进给以成形齿形；同时内部齿形模具和卡盘模具可具有彼此独立的驱动机构，其通过同步装置联接以使旋转同步并通过控制技术保持相匹配的运动关系。这种成形方法在成形过程中同时存在轴向与径向进给，在加工齿形尺寸相对于毛坯较大的零件时，使得成形材料的变形抗力过大；在成形过程中使用单个滚轧模具，成形效率低，受力平衡难以保证，要求成形模具需要高的强度、足够的冲击韧性等；卡盘模具中的工件在成形完后需要专用工具将其顶出，取件较为困难；同时卡盘模具的整体尺寸与形状又受制于加工零件的尺寸，针对大直径的内齿型零件，加工制造比较困难，较适用于加工直径较小的齿型件。
文献(Veliko Ivanov,Rolling of internal threads:Part 2.Journal ofMaterials Processing Technology,1997,72(2):221-225.)论述了内螺纹的滚轧方法，多个成形模具安装在一个芯模上进行成形加工，无径向进给，难以滚轧成形齿高较大的内螺纹零件；其认为50mm以上为大直径内螺纹件，该文中仅给出内径50-60mm的理论分析算例，然而由于芯模尺寸的限制，大直径内螺纹(直径大于100mm)的加工也存在困难；此外，对于多模具的内螺纹成形，各滚轧模具的相位位置会影响所成形内螺纹的形状，然而在文中并未给出各模具的相位调整方法。
文献(Zhang D W et al.,A note on phase characteristic among rollersbefore thread or spline rolling.The International Journal of AdvancedManufacturing Technology,2019,100:391-399.)论述了多模具滚轧外螺纹和外花键结构时模具的调整方法；但是对于内齿轮、内螺纹和外齿轮、外螺纹的多模具滚轧成形，各模具的相位要求并不相同，外复杂型面(外齿轮、外螺纹)的滚轧模具相位调整无法用于内复杂型面(内齿轮、内螺纹)的滚轧模具相位调整。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供了一种大直径内齿型件多模具同步滚轧成形方法,适用于100mm以上内径，特别是1000mm以上内径的复杂内齿型件，可以有效降低成形力，减小设备载荷，确保在内齿型件成形过程中啮合准确，确保内齿型外径的圆度精度。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种大直径内齿型多模具同步滚轧成形方法，包括以下步骤：
步骤1，装夹工件坯料1，工件坯料1由转盘4驱动，若直径过大,大于5000mm，工件坯料1由多个双齿辊机构驱动；工件坯料1 的中心轴线与转盘4的中心轴线或均布的多个双齿辊的中心轴线重合；所述的工件坯料沿轴向分为成形段与夹紧驱动段，其外径为Rb；成形段为内齿型件成形的区域，内径为
Figure BDA0002256299410000021
高度为H1，内径两端加工有倒角L1；夹紧驱动段驱动工件坯料1旋转，其内径
Figure BDA0002256299410000022
大于等于成形段内径
Figure BDA0002256299410000023
高度为H2；
步骤2，N对相同的滚轧模具沿工件坯料1周向均匀布置， N＝2～8，每一对滚轧模具分为内辊模具与外辊模具，内外配合使用，其中内辊模具为齿形模具，外辊模具为圆柱形模具；调整内辊模具和外辊模具的位置，使其轴线与工件坯料1轴线平行；调整外辊模具和内辊模具轴向送进到指定位置，到达指定位置时，外辊模具和内辊模具的中心与工件坯料1的成形段中心在一个水平面上；
步骤3，每个外辊模具的高度为Hout，半径为rout，调整外辊模具与工件坯料1外表面接触，与工件坯料1的中心距为aout，其中 aout＝rout+Rb；
步骤4，调整每对内辊模具、外辊模具的中心与工件坯料1的中心在一条直线上；每个内辊模具的高度为Hin，齿型由所成形零件齿型确定，若成形的内齿型件为内齿圈结构，内辊模具为齿轮或花键结构，其齿数均为Zin，模数为m，由所成形的内齿圈模数决定，分度圆压力角为α1，由所成形的内齿圈压力角所决定，齿高为
Figure BDA0002256299410000031
其中hin≥最终成形齿高；调整前内辊模具的齿顶与工件坯料1的成形段内径接触，内辊模具与工件坯料1的中心距为
Figure BDA0002256299410000032
其中
Figure BDA0002256299410000033
Figure BDA0002256299410000034
Figure BDA0002256299410000035
为内辊模具的齿顶圆直径；
若成形的内齿型件为内螺纹结构，内辊模具为螺纹结构，其螺纹中径为d2，头数为nin，导程为s，牙型角为α2，螺纹牙高为
Figure BDA0002256299410000036
其中
Figure BDA0002256299410000037
旋向由所成形内螺纹旋向所确定；调整内辊模具的牙顶与工件坯料1的成形段内径接触，内辊模具与工件坯料1的中心距为
Figure BDA0002256299410000038
其中
Figure BDA0002256299410000039
Figure BDA00022562994100000310
为内辊模具的大径；
步骤5，N个相同的内辊模具沿工件坯料1周向等间距均匀布置，序号命名方向与滚轧过程中工件坯料1旋转方向相同，调整N 个内辊模具相位关系，其相位关系根据内辊模具个数N，所成形工件和内辊模具的结构及参数决定；若内辊模具为齿轮或花键结构，N 个内辊模具沿着工件坯料1旋转方向相互错开角度δs,
Figure BDA00022562994100000311
Zw为所成形内齿圈齿数；若内辊模具为螺纹结构，N个内辊模具沿着工件坯料1旋转方向相互错开角度δt,
Figure BDA00022562994100000312
nw为所成形内螺纹头数，具体调整每个内辊模具相位方法如下：
当内辊模具为齿轮或花键结构时，第一个内辊模具201s的相位调整角度为
Figure BDA00022562994100000313
Figure BDA00022562994100000314
第一个内辊模具201s固定；第二个内辊模具202s沿工件坯料1旋转方向调整角度为
Figure BDA00022562994100000315
Figure BDA00022562994100000316
第三个内辊模具203s沿工件坯料1旋转方向调整角度为
Figure BDA00022562994100000317
Figure BDA00022562994100000318
Figure BDA00022562994100000319
第j个内辊模具20js沿工件坯料1旋转方向调整角度为
Figure BDA00022562994100000320
Figure BDA00022562994100000321
第N个内辊模具20Ns沿工件坯料1旋转方向调整角度为
Figure BDA00022562994100000322
Figure BDA00022562994100000323
当内辊模具为螺纹结构时，第一个内辊模具201t的相位调整角度为
Figure BDA00022562994100000324
Figure BDA00022562994100000325
第一个内辊模具201t固定；第二个内辊模具202t沿工件坯料1旋转方向调整角度为
Figure BDA00022562994100000326
Figure BDA00022562994100000327
第三个内辊模具203t沿工件坯料1旋转方向调整角度为
Figure BDA0002256299410000041
Figure BDA0002256299410000042
第j个内辊模具20jt沿工件坯料1旋转方向调整角度为
Figure BDA0002256299410000043
Figure BDA0002256299410000044
Figure BDA0002256299410000045
第N个内辊模具20Nt沿工件坯料1旋转方向调整角度为
Figure BDA0002256299410000046
Figure BDA0002256299410000047
步骤6，转盘4或双齿辊机构驱动工件坯料1以角速度ω旋转； N个内辊模具以速度V同步径向进给，通过摩擦、齿形啮合跟随工件坯料1旋转，完成工件坯料1上齿形的塑性成形；N个外辊模具保持轴向固定，仅通过与工件坯料1的摩擦进行自转；
步骤7，N个内辊模具径向到达指定位置，进给完成：到达指定位置时，若成形件为内齿圈，内辊模具与工件坯料1的中心距为
Figure BDA0002256299410000048
其中
Figure BDA0002256299410000049
其中
Figure BDA00022562994100000410
为所成形内齿圈的齿根圆直径，
Figure BDA00022562994100000411
为内辊模具的齿顶圆直径；若成型件为内螺纹，内辊模具与工件坯料1的中心距为
Figure BDA00022562994100000412
其中
Figure BDA00022562994100000413
Figure BDA00022562994100000414
为所成形内螺纹的小径，
Figure BDA00022562994100000415
为内辊模具的大径；进给完成后，转盘4 带动工件坯料1继续旋转，带动内辊模具、外辊模具自转，实现工件坯料1的齿形精整；随后转盘4停止旋转，成形结束；
步骤8，内辊模具沿最终成形工件径向朝内轻微让刀，外辊模具径向朝外轻微让刀，卸料。
本发明的有益效果为：
本发明可以实现大直径内齿型件的齿形成形，通过使用多对滚轧模具的塑性成形方式，对工件坯料进行局部塑性加工，可以有效降低成形力，减小设备载荷；工件坯料主动旋转，内辊模具被动旋转，确保在内齿圈成形过程中啮合准确；外辊模具保持轴向固定，仅被动旋转，可以确保内齿圈外径的圆度精度。
附图说明
图1为本发明实施例1工件坯料及模具位置示意图。
图2为图1的剖面图。
图3为本发明实施例2工件坯料及模具位置示意图。
图4为图3的剖面图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行说明。
实施例1，一种大直径内齿型多模具同步滚轧成形方法，包括以下步骤：
步骤1，参照图1与图2，装夹工件坯料1，工件坯料1由转盘 4驱动(若直径过大(大于5000mm)，可由多个双齿辊机构驱动)，工件坯料1的中心轴线与转盘4的中心轴线或均布的多个双齿辊的中心轴线重合；所述的工件坯料1沿轴向分为成形段与夹紧驱动段，其外径为Rb；成形段为内齿型件成形的区域，内径为
Figure BDA0002256299410000051
高度为H1，同时为了便于进给与成形，内径两端加工有倒角L1；夹紧驱动段不存在塑性变形，便于转盘4或双齿辊机构上的夹具对其夹紧，并驱动工件坯料1旋转，其内径
Figure BDA0002256299410000052
大于等于成形段内径
Figure BDA0002256299410000053
高度为H2；
步骤2，N(N＝2～8)对相同的滚轧模具沿工件坯料1周向均匀布置，每一对滚轧模具分为内辊模具与外辊模具，内外配合使用，其中内辊模具为齿形模具，外辊模具为圆柱形模具；调整内辊模具和外辊模具的位置，使其轴线与工件坯料1轴线平行；调整外辊模具和内辊模具轴向送进到指定位置，到达指定位置时，外辊模具和内辊模具的中心与工件坯料1的成形段中心在一个水平面上；本实施例中N＝3，第一个内辊模具201s与第一个外辊模具301、第二个内辊模具202s与第二个外辊模具302、第三个内辊模具203s与第三外辊模具303配合使用；
步骤3，每个外辊模具的高度均为Hout，半径为rout，调整外辊模具与工件坯料1外表面接触，外辊模具与工件坯料1的中心距为 aout，其中aout＝rout+Rb；
步骤4，调整每对内辊模具、外辊模具的中心与工件坯料1的中心在一条直线上；所述内辊模具的高度为Hin，为齿轮或花键结构，其齿数均为Zin，模数为m，由所成形的内齿圈模数决定；分度圆压力角为α1，由所成形的内齿圈压力角所决定；齿高为
Figure BDA0002256299410000054
其中 hin≥最终成形齿高；调整前内辊模具的齿顶与工件坯料1的成形段内径接触，内辊模具与工件坯料1的中心距为
Figure BDA0002256299410000055
其中
Figure BDA0002256299410000056
Figure BDA0002256299410000057
Figure BDA0002256299410000058
为内辊模具的齿顶圆直径；
步骤5，N个相同的内辊模具沿工件坯料1周向等间距均匀布置，序号命名方向与滚轧过程中工件坯料1旋转方向相同，调整N个内辊模具相位关系，其相位关系根据内辊模具个数N，所成形工件和内辊模具的结构及参数决定；N个内辊模具沿着工件坯料1旋转方向相互错开角度δs,
Figure BDA0002256299410000061
Zw为所成形内齿圈齿数，具体调整每个内辊模具相位方法如下：
第一个内辊模具201s的相位调整角度为
Figure BDA0002256299410000062
Figure BDA0002256299410000063
第一个内辊模具201s固定；第二个内辊模具202s沿工件坯料1旋转方向调整角度为
Figure BDA0002256299410000064
Figure BDA0002256299410000065
第三个内辊模具203s沿工件坯料1旋转方向调整角度为
Figure BDA0002256299410000066
Figure BDA0002256299410000067
第j个内辊模具20js沿工件坯料1旋转方向调整角度为
Figure BDA0002256299410000068
Figure BDA0002256299410000069
第N个内辊模具20Ns沿工件坯料1旋转方向调整角度为
Figure BDA00022562994100000610
Figure BDA00022562994100000611
Figure BDA00022562994100000612
步骤6，转盘4或双齿辊机构驱动工件坯料1以角速度ω旋转； N个内辊模具以速度V同步径向进给，通过摩擦、齿形啮合跟随工件坯料1旋转，完成工件坯料1上齿形的塑性成形；N个外辊模具保持轴向固定，仅通过与工件坯料1的摩擦进行自转；
步骤7，N个内辊模具2径向到达指定位置，进给完成：到达指定位置时，内辊模具与工件坯料1的中心距为
Figure BDA00022562994100000613
其中
Figure BDA00022562994100000614
其中
Figure BDA00022562994100000615
为所成形内齿圈的齿根圆直径，
Figure BDA00022562994100000616
为内辊模具的齿顶圆直径；进给完成后，转盘4带动工件坯料 1继续旋转，带动内辊模具、外辊模具自转，实现工件坯料1的齿形精整；随后转盘4停止旋转，成形结束；
步骤8，内辊模具沿最终成形工件径向朝内轻微让刀，外辊模具径向朝外轻微让刀，卸料。
实施例2，一种大直径内齿型多模具同步滚轧成形方法，包括以下步骤：
步骤1，参照图3和图4，装夹工件坯料1，工件坯料1由转盘4驱动(若直径过大(大于5000mm)，可由多个双齿辊机构驱动)，工件坯料1的中心轴线与转盘4的中心轴线或均布的多个双齿辊的中心轴线重合；所述的工件坯料1沿轴向分为成形段与夹紧驱动段，其外径为Rb；成形段为内齿型件成形的区域，内径为
Figure BDA00022562994100000617
高度为H1，同时为了便于进给与成形，内径两端加工有倒角L1；夹紧驱动段不存在塑性变形，便于转盘4或双齿辊机构上的夹具对其夹紧，并驱动工件坯料1旋转，其内径
Figure BDA0002256299410000071
大于等于成形段内径
Figure BDA0002256299410000072
高度为H2；
步骤2，N(N＝2～8)对相同的滚轧模具沿工件坯料1周向均匀布置，每一对滚轧模具分为内辊模具与外辊模具，内外配合使用，其中内辊模具为齿形模具，外辊模具为圆柱形模具；调整内辊模具和外辊模具的位置，使其轴线与工件坯料1轴线平行；调整外辊模具和内辊模具轴向送进到指定位置，到达指定位置时，外辊模具和内辊模具的中心与工件坯料1的成形段中心在一个水平面上；本实施例中N＝3，第一个内辊模具201t与第一个外辊模具301、第二个内辊模具202t与第二个外辊模具302、第三内辊模具203t与第三外辊模具303配合使用；
步骤3，每个外辊模具的高度为Hout，半径为rout，调整外辊模具与工件坯料1外表面接触，外辊模具与工件坯料1的中心距为 aout，其中aout＝rout+Rb；
步骤4，调整每对内辊模具、外辊模具的中心与工件坯料1的中心在一条直线上；所述内辊模具的高度为Hin，为螺纹结构，其螺纹中径为d2，头数为nin，导程为s，牙型角为α2，螺纹牙高为
Figure BDA0002256299410000073
其中
Figure BDA0002256299410000074
旋向由所成形内螺纹旋向所确定；调整内辊模具的牙顶与工件坯料1的成形段内径接触，内辊模具与工件坯料1的中心距为
Figure BDA0002256299410000075
其中
Figure BDA0002256299410000076
Figure BDA0002256299410000077
为内辊模具的大径；
步骤5，N个相同的内辊模具沿工件坯料1周向等间距均匀布置，序号命名方向与滚轧过程中工件坯料1旋转方向相同，调整N个内辊模具相位关系，其相位关系根据内辊模具个数N，所成形工件和内辊模具的结构及参数决定；N个内辊模具沿着工件坯料1旋转方向相互错开角度δt,
Figure BDA0002256299410000078
nw为所成形内螺纹头数，具体调整每个内辊模具相位方法如下：
第一个内辊模具201t的相位调整角度为
Figure BDA0002256299410000079
Figure BDA00022562994100000710
第一个内辊模具201t固定；第二个内辊模具202t沿工件坯料1旋转方向调整角度为
Figure BDA00022562994100000711
Figure BDA00022562994100000712
第三个内辊模具203t沿工件坯料1旋转方向调整角度为
Figure BDA00022562994100000713
Figure BDA00022562994100000714
第j个内辊模具20jt沿工件坯料1旋转方向调整角度为
Figure BDA00022562994100000715
Figure BDA00022562994100000716
第N个内辊模具20Nt沿工件坯料1旋转方向调整角度为
Figure BDA0002256299410000081
Figure BDA0002256299410000082
Figure BDA0002256299410000083
步骤6，转盘4或双齿辊机构驱动工件坯料1以角速度ω旋转； N个内辊模具以速度V同步径向进给，通过摩擦、齿形啮合跟随工件坯料旋转，完成工件坯料上齿形的塑性成形；N个外辊模具保持轴向固定，仅通过与工件坯料的摩擦进行自转；
步骤7，N个内辊模具径向到达指定位置，进给完成：到达指定位置,，内辊模具与工件坯料的中心距为
Figure BDA0002256299410000084
其中
Figure BDA0002256299410000085
Figure BDA0002256299410000086
Figure BDA0002256299410000087
为所成形内螺纹的小径，
Figure BDA0002256299410000088
为内辊模具的大径；进给完成后，转盘4带动工件坯料1继续旋转，带动内辊模具、外辊模具自转，实现工件坯料1的齿形精整；随后转盘4停止旋转，成形结束；
步骤8，内辊模具沿最终成形工件径向朝内轻微让刀，外辊模具3径向朝外轻微让刀，卸料。

Claims (1)

1.一种大直径内齿型多模具同步滚轧成形方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，装夹工件坯料(1)，工件坯料(1)由转盘(4)驱动，若直径过大,大于5000mm，工件坯料(1)由多个双齿辊机构驱动；工件坯料(1)的中心轴线与转盘(4)的中心轴线或均布的多个双齿辊的中心轴线重合；所述的工件坯料沿轴向分为成形段与夹紧驱动段，其外径为Rb；成形段为内齿型件成形的区域，内径为
Figure FDA0002575870140000011
高度为H1，内径两端加工有倒角L1；夹紧驱动段驱动工件坯料(1)旋转，其内径
Figure FDA0002575870140000012
大于等于成形段内径
Figure FDA0002575870140000013
高度为H2；
步骤2，N对相同的滚轧模具沿工件坯料(1)周向均匀布置，N＝2～8，每一对滚轧模具分为内辊模具与外辊模具，内外配合使用，其中内辊模具为齿形模具，外辊模具为圆柱形模具；调整内辊模具和外辊模具的位置，使其轴线与工件坯料(1)轴线平行；调整外辊模具和内辊模具轴向送进到指定位置，到达指定位置时，外辊模具和内辊模具的中心与工件坯料(1)的成形段中心在一个水平面上；
步骤3，每个外辊模具的高度为Hout，半径为rout，调整外辊模具与工件坯料(1)外表面接触，与工件坯料(1)的中心距为aout，其中aout＝rout+Rb；
步骤4，调整每对内辊模具、外辊模具的中心与工件坯料(1)的中心在一条直线上；每个内辊模具的高度为Hin，齿型由所成形零件齿型确定；
若成形的内齿型件为内齿圈结构，内辊模具为齿轮或花键结构，其齿数均为Zin，模数为m，由所成形的内齿圈模数决定，分度圆压力角为α1，由所成形的内齿圈压力角所决定，齿高为
Figure FDA0002575870140000014
其中hin≥最终成形齿高；调整前内辊模具的齿顶与工件坯料(1)的成形段内径接触，内辊模具与工件坯料(1)的中心距为
Figure FDA0002575870140000015
其中
Figure FDA0002575870140000016
为内辊模具的齿顶圆直径；
若成形的内齿型件为内螺纹结构，内辊模具为螺纹结构，其螺纹中径为d2，头数为nin，导程为s，牙型角为α2，螺纹牙高为
Figure FDA0002575870140000017
其中
Figure FDA0002575870140000018
旋向由所成形内螺纹旋向所确定；调整内辊模具的牙顶与工件坯料(1)的成形段内径接触，内辊模具与工件坯料(1)的中心距为
Figure FDA0002575870140000021
其中
Figure FDA0002575870140000022
Figure FDA0002575870140000023
为内辊模具的大径；
步骤5，N个相同的内辊模具沿工件坯料(1)周向等间距均匀布置，序号命名方向与滚轧过程中工件坯料(1)旋转方向相同，调整N个内辊模具相位关系，其相位关系根据内辊模具个数N，所成形工件和内辊模具的结构及参数决定；
若内辊模具为齿轮或花键结构，N个内辊模具沿着工件坯料(1)旋转方向相互错开角度δs,
Figure FDA0002575870140000024
Zw为所成形内齿圈齿数；若内辊模具为螺纹结构，N个内辊模具沿着工件坯料(1)旋转方向相互错开角度δt,
Figure FDA0002575870140000025
nw为所成形内螺纹头数，具体调整每个内辊模具相位方法如下：
当内辊模具为齿轮或花键结构时，第一个内辊模具(201s)的相位调整角度为
Figure FDA0002575870140000026
Figure FDA0002575870140000027
第一个内辊模具(201s)固定；第二个内辊模具(202s)沿工件坯料(1)旋转方向调整角度为
Figure FDA0002575870140000028
Figure FDA0002575870140000029
第三个内辊模具(203s)沿工件坯料(1)旋转方向调整角度为
Figure FDA00025758701400000210
Figure FDA00025758701400000211
第j个内辊模具(20js)沿工件坯料(1)旋转方向调整角度为
Figure FDA00025758701400000212
Figure FDA00025758701400000213
j＝2、…N；第N个内辊模具(20Ns)沿工件坯料(1)旋转方向调整角度为
Figure FDA00025758701400000214
Figure FDA00025758701400000215
当内辊模具为螺纹结构时，第一个内辊模具(201t)的相位调整角度为
Figure FDA00025758701400000216
Figure FDA00025758701400000217
第一个内辊模具(201t)固定；第二个内辊模具(202t)沿工件坯料(1)旋转方向调整角度为
Figure FDA00025758701400000218
Figure FDA00025758701400000219
Figure FDA00025758701400000220
第三个内辊模具(203t)沿工件坯料(1)旋转方向调整角度为
Figure FDA00025758701400000221
Figure FDA00025758701400000222
第j个内辊模具(20jt)沿工件坯料(1)旋转方向调整角度为
Figure FDA00025758701400000223
Figure FDA00025758701400000224
j＝2、…N；第N个内辊模具(20Nt)沿工件坯料(1)旋转方向调整角度为
Figure FDA00025758701400000225
Figure FDA00025758701400000226
步骤6，转盘(4)或双齿辊机构驱动工件坯料(1)以角速度ω旋转；N个内辊模具以速度V同步径向进给，通过摩擦、齿形啮合跟随工件坯料(1)旋转，完成工件坯料(1)上齿形的塑性成形；N个外辊模具保持轴向固定，仅通过与工件坯料(1)的摩擦进行自转；
步骤7，N个内辊模具径向到达指定位置，进给完成：到达指定位置时，若成形件为内齿圈，内辊模具与工件坯料(1)的中心距为
Figure FDA0002575870140000031
其中
Figure FDA0002575870140000032
其中
Figure FDA0002575870140000033
为所成形内齿圈的齿根圆直径，
Figure FDA0002575870140000034
为内辊模具的齿顶圆直径；若成型件为内螺纹，内辊模具与工件坯料(1)的中心距为
Figure FDA0002575870140000035
其中
Figure FDA0002575870140000036
Figure FDA0002575870140000037
为所成形内螺纹的小径，
Figure FDA0002575870140000038
为内辊模具的大径；进给完成后，转盘(4)带动工件坯料(1)继续旋转，带动内辊模具、外辊模具自转，实现工件坯料(1)的齿形精整；随后转盘(4)停止旋转，成形结束；
步骤8，内辊模具沿最终成形工件径向朝内轻微让刀，外辊模具径向朝外轻微让刀，卸料。
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