無需專用沖頭的塑性流動連接方法

刊名：塑性と加工（日）

刊期：2014年第5期

作者：薄井雅俊等

編譯：郝長文

通過研究得出以下結(jié)論。

以汽車驅(qū)動器等為對象的軸和圓盤零件的塑性流動連接法研究始于1980年。開始是在軸和圓盤零件精密配合組裝后，把軟質(zhì)圓盤零件的一部分用圓筒狀專用沖頭加壓，使軟質(zhì)圓盤零件在硬質(zhì)零件軸部設(shè)置的接合槽進(jìn)行塑性流動，從而使軸和圓盤零件連接在一起。這種連接方法的優(yōu)點是配合精度高、生產(chǎn)效率高，主要用于淬火零件之間的連接等。

本研究項目是進(jìn)一步開發(fā)塑性流動連接法，不使用專用的沖頭，不設(shè)置接合槽，使軸零件與帶孔的環(huán)狀零件（以下簡稱孔零件）進(jìn)行塑性流動連接。

研究2種塑性流動連接方法：軸零件為軟質(zhì)材料的連接法A和孔零件為軟質(zhì)材料的連接法B。連接法A是在硬質(zhì)的孔零件里插入比孔零件軟的軸零件，然后對軸零件端部施加壓縮負(fù)荷，使孔一側(cè)的軸端部發(fā)生塑性流動，在軸零件與孔零件之間產(chǎn)生很高的夾緊力而連接在一起。連接法B同理。

（1）在所有試驗條件下，均能得到＜1.0mm短行程設(shè)定的連接負(fù)荷。

（2）軟質(zhì)軸零件與帶階差的硬質(zhì)孔零件進(jìn)行塑性流動連接時，連接負(fù)荷越大，軸回程耐負(fù)荷能力越強(qiáng)。

（3）S45C軸零件和SKDⅡ孔零件連接的軸回程耐負(fù)荷能力達(dá)到41.3kN。

（4）A5056軸零件與945C孔零件連接的軸回程耐負(fù)荷能力達(dá)到22.3kN。

（5）使用不同連接法A，連接效率沒有較大差異，連接效率＞25%。

（6）帶階差的硬質(zhì)軸零件與軟質(zhì)孔零件進(jìn)行塑性流動連接時，如果超過某連接負(fù)荷，軸回程耐力約為一定值。連接效率存在峰值（最大值）。

（7）使用連接法B的S45C軸零件與A5056孔零件進(jìn)行連接時，連接效率峰值約為37%。

本研究所開發(fā)的塑性流動連接方法不需要專用沖頭，成本低，可應(yīng)用于非量產(chǎn)零件，其對異種材料的連接也是有效的方法。