使用滚压刀冷挤压滚光油缸内孔

滚压刀是一种冷挤压塑性加工工具， 使用其目的是提高金属工件表面粗糙度，提高表面光洁度的同时增加了产品的硬度及耐疲劳程度，增强了产品的抗压耐磨及腐蚀强度，提高产品寿命，在很大程度上降了工业加工及生产成本。随着汽车工业普及，液压油缸产业不断发展，在液压没缸上内壁表面的光洁度及油缸的撞击磨损是决定油缸寿命的直接原因，通常我们是使用研磨及珩磨等原始工艺对油缸的表面及内壁抛光，但随着数量多，工艺要求高，原始工艺远远达不到们的抛光没缸内孔的要求，今天我们将在文中介绍滚压刀工具对油缸镜面滚光的工艺。相关阅读：滚压头内外部因素的影响

1 滚压刀结构及特点

滚压刀结构如图1 所示。该滚压刀是一种多锥柱可调式结构。图1 中隔套1 中均匀分布着6 个锥滚柱2， 滚压时滚柱2 在摩擦阻力的作用下，绕自身轴线旋转，器滚压径向力均匀支撑到锥套4 上，其轴向力通过固定支承套3 传递到轴承11 上， 最终由滚压刀尾部的固定支承钉承担。其接触点是圆弧形，滚压刀则处于浮动状态，这样有利于提高滚压质量。

图1 滚压刀

1.隔套；2.锥滚柱；3.支承套；4.锥套；5.外套；6.调节套；7.芯轴；8.支承钉；9.圆

柱销；10.13.圆螺母；11.轴承J；12.支承钉

滚压过盈量的调整可以松开圆螺母10，旋转调节套6，使锥滚柱轴向后移，这样就可以方便地调整过盈量，外套5 与文承套3 采用螺纹连接，其作用是控制锥滚柱向前端的窜动量，同时还可以防止碎属进入轴承11 影响滚压刀的旋转精度。

本文设计的滚压刀， 其圆锥滚柱2 的锥角大于锥套4 的斜角，这样使得滚压时圆锥滚柱2 与缸筒内孔壁有一个30 度的夹角， 其接触痕迹逐渐向后减窄， 因此可以避免或减弱滚压进给时留下的痕迹，有利于获得较小的表面粗糙度。另外这种结构使得滚压时滚柱轴线与缸筒轴线沿旋转速度方向有一个偏转角，使得滚压刀有一个“自行”进给趋势，从而可以减小滚柱在缸壁表面的滑移和摩擦力，降低了滚压扭矩和轴向力，提高滚压元件的耐用度。滚柱和锥套的材料选择GCr15轴承钢，热处理硬度HRC63~65,工作表面粗糙度Ra0.1~0.05um.该滚压刀的装夹结构也具有特点。滚压刀的装夹方式见图2，圆柱销承受扭矩，轴向力全部支承在支承钉上，支承钉材料T8，热处理硬度HRC55~60, 联接套采用双头矩形螺纹与镗杆联接。另由图2 可知，该滚压刀结构简单，装夹方便。当滚压完毕，旋转滚压刀芯轴就可脱离镗杆。

图2 滚压刀装夹示意图

1.滚压刀芯轴；2.圆柱销；3.A; B 型固定支承钉；4.连接套；5.镗杆

2 滚压加工工艺参数

工艺参数的选择

2.1 过盈量

过盈量的大小决定着滚压力的大小，液滚压力随着过盈量的增加而增大，选取过盈量不仅要考虑通过塑性变形把原始表团微观不平度熨平，而且要考虑缸径尺寸的变化。当以降低粗糙度为目的时，则过盈量可以选用较小值，不要超过把原始表面粗糙度的烽沟压实熨平所需要的值，控制了过盈量的值，也即控制了滚压力的大小。以加工Φ125缸筒为例，过盈量取0.15~0.18 为宜。

2．2 滚压速度

滚压速度对滚压效果有一定影响，但主要是影响到生产效率。增大滚压速度可以提高生产效率。但是选取滚压速度应考虑机床的刚性与振动情况，以及滚压元件的磨损和摩擦热。过大的滚压速度会加剧缸筒的弯曲，机床振动加剧，滚压元件的耐用度降低。实际应用的经验表明，滚压速度选取范围在1~1.5m/s.

2．3 滚压进给量

滚压加工时进给量的大小直接影响缸筒的表面质量和生产效率。由于图2 结构存在着偏转角，为了不使滚柱滑向另一端，又能保持一定的滚压力，进给量至少比自进给量大10，由于锥滚柱其接触面积较大，因此可以取较大的进给量，以提高生产效率。但当原始表面质量差时，则应采用较小的进给量8=1.5~2.5mm/r。

3 结论

1）加工45 钢缸筒最终采用锥滚拄滚压工具为宜。

2）滚压前缸筒浮镗尺寸加工至基本尺寸，表团粗糙度为Ra6.3~3.2μm 较为经济合理。

3）滚压过盈量推荐取0.15~0.18mm 为宜u

4）加工Φ63H8 长缸筒推荐滚压工艺参数: V=1.5~2m;进给量S=1.5~2.5mm。

通过上术介绍与参数说明，使我们了解了滚压刀具有安装便捷、使用快捷、操作简单、速度高效等优点，大大的缩短了生产时间，减少了加工配置的条件，降低了生产加工成本。同时滚压刀能在无切削塑性滚光的能同时能提高产品寿命，另外滚压刀能适用不同的操作机床，便于保存下次使用。