ΔS＝(0.1～0.35)S(12)

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0.35mm～0.58mm，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。

四、冷搓模具的制造

模具制造的技术关键在于工作部分的齿形加工，冷搓模具长度多在580mm～812mm范围内，全长齿形累积误差应小于0.05mm，Ra值应小于0.4μm，齿数多且齿形各异。针对以上情况，研究中采用了数控线切割加工后进行研磨的方法，取得了成功。将计算机辅助设计所得到的齿形参数转换生成数控加工代码输送给数控线切割机对模具毛坯进行切割。由于模具长度大，常需采用二次定位及相应加工代码程序段的转换，这一步骤应谨慎操作。之后，再切割铸铁研磨板并对模具进行研磨，最终得到合格的模具。这样，冷搓模具的加工工艺过程如下：W6Mo5Cr4V2锻坯—退火—粗加工整体尺寸—热处理—磨削得到整体尺寸—数控线切割加工齿形—研磨齿形。

五、应用

在研究中，按照以上设计原则及加工方法分别对天津大发变速器S70输入轴渐开线花键及S70输出轴中齿数为21和18的两种渐开线花键进行了冷搓模具的研制，均获成功。图4所示为所研制的S70输出轴齿数为21的渐开线花键的冷搓模具。模具的调试及使用是在唐山齿轮厂NACHI冷搓机上进行的。图5所示为利用该模具所搓制出的渐开线花键轴，经检验达GB/T3478-1995 5级精度，经装配使用表明完全符合使用要求。该模具至今使用寿命已达2.5万件。实践证明，自制模具与进口模具具有相同使用效果，而模具成本仅为进口模具的1/2，制造周期缩短为进口模具的1/3，可提前两个月投入使用，加快了花键轴的生产进度。

图4自制的S70输出轴渐开线花键冷搓成形模具

图5冷搓得到的渐开线花键轴

六、结论

实践证明，本文所提供的渐开线花键冷搓模具的设计原则是正确的；所给出的模具制造方法是可行的。按此自制出的冷搓模具完全可以取代进口模具，同时可取得显著的经济效益。该设计原则及制造方法值得推广使用。

参考文献

1  Harry Pelpbrey.Tooth Forming Tool.United states patent,3,015,243,Jan.2.1962

2  上海市机械制造工艺研究所等编.金属少无切削加工.上海：上海科技出版社，1983.