CN109759528B - 一种大齿高齿形件多道次同时挤压滚轧模具及方法 - Google Patents

一种大齿高齿形件多道次同时挤压滚轧模具及方法 Download PDF

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一种大齿高齿形件多道次同时挤压滚轧模具及方法，模具包括N个滚挤模具，滚挤模具沿轴向分为刃角段和校正段；N个滚挤模具与工件坯料的中心距均为a，N个滚挤模具沿工件坯料周向等间距均匀布置，沿工件坯料轴向方向依次错开设定距离；方法是先装夹工件坯料，然后将工件坯料或滚挤模具轴向送进至指定位置，当工件坯料直径较小时，N个滚挤模具主动旋转，同时N个滚挤模具以相同速度V轴向进给，完成滚挤成形；当工件坯料直径较大时，工件坯料以角速度ω主动旋转，同时工件坯料以相同速度V轴向进给，完成滚挤成形；本发明能够在轴向进给方式中实现大齿高齿形件的滚挤成形，具有生产效率高、滚挤力小、成形齿形完整且成形精度高的优点。

Description

一种大齿高齿形件多道次同时挤压滚轧模具及方法
技术领域
本发明属于先进材料成形技术领域，具体涉及一种大齿高齿形件多道次同时挤压滚轧模具及方法。
背景技术
齿形件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。随着我国装备制造业的发展，对齿形件的性能提出了更高的要求。
齿形件的加工工艺主要分为传统的切削加工和塑性成形工艺。传统的切削工艺存在切削加工强度高、生产率低、成形工件机械性能和表面质量差等缺点。而滚轧成形工艺属于无屑加工的范畴，滚轧成形工艺具有生产效率高、承载能力高、使用寿命长且节约成本的优点。但是，由于滚轧过程是一个滚轧模具不断滚压坯料以成形齿形件齿根，同时齿高增加的过程，当齿形件的齿高较大时，由于受到材料塑性流动的限制，容易导致滚轧齿形件的齿顶高达不到要求，齿轮成形不完整。现有的研究中，成熟的齿形件滚轧成形工艺所成形的直径和齿高都较小，一般直径不超过100mm，齿高不超过5mm。
中国专利(公开号为CN 102658319 B、CN 102814434 B、CN103752738 B、CN103452741 B)等中披露了一种杂型面零件的轴向进给滚轧成形方法，滚轧模具与工件中心距固定，坯料轴向运动滚轧成形螺纹、花键等复杂型面零件，该方法中所有的滚轧模具参数均相同，每个模具实现的径向压下量是一样的，通过具有刃角段的滚轧模具使工件产生径向变形累计而成形齿形。
诸如此类的复杂型面零件的轴向进给滚轧成形中，通过改变刃角角度和刃角段长度可实现不同齿高零件的滚轧成形。但采用此方法成形较大齿高(齿高超过5mm)的齿形件时，需要较大的刃角段角度或刃角段长度，导致滚轧力增加，材料轴向的流动增加，齿形成形高度减小，成形精度降低，模具尺寸增加，滚轧时间增加；而且成形齿高高度有限，难以实现大齿高大直径齿形件的滚轧成形。
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一种大齿高齿形件多道次同时挤压滚轧模具及方法，能够在轴向进给方式中实现大齿高齿形件的滚挤成形，具有生产效率高、滚挤力小、成形齿形完整且成形精度高的优点。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种大齿高齿形件多道次同时挤压滚轧模具，包括N个滚挤模具，滚挤模具沿轴向分为刃角段和校正段；N个滚挤模具与工件坯料的中心距均为a，N个滚挤模具沿工件坯料周向等间距均匀布置，沿工件坯料轴向方向依次错开设定距离。
所述的设定距离为：第一个滚挤模具和第二滚挤模具沿轴向错开的距离为L12，
Figure GDA0002571733800000021
ω为滚挤过程中工件坯料的旋转速度，V为模具轴向推进速度；第二个滚挤模具和第三个滚挤模具沿轴向错开的距离为L23，
Figure GDA0002571733800000022
第(n-1)个滚挤模具和第n个滚挤模具轴向错开的距离为L(n-1)n(n＝1,2，...，N)，
Figure GDA0002571733800000023
第N个滚挤模具和第(N-1)个滚挤模具轴向错开的距离为L(N-1)N，
Figure GDA0002571733800000024
所述的N个滚挤模具的模数m相同，分度圆压力角α相同，模数m、分度圆压力角α由最终成形工件确定；最终成形工件的模数为m、齿数为zw、齿顶高系数为
Figure GDA0002571733800000025
齿根高系数为
Figure GDA0002571733800000026
分度圆压力角为α，齿顶圆半径
Figure GDA0002571733800000027
齿根圆半径
Figure GDA0002571733800000028
齿根圆压力角
Figure GDA0002571733800000029
齿根圆齿厚
Figure GDA00025717338000000210
齿根圆齿槽宽
Figure GDA00025717338000000211
节圆半径
Figure GDA00025717338000000212
节圆压力角
Figure GDA00025717338000000213
节圆齿厚
Figure GDA00025717338000000214
N个滚挤模具的齿数zd相同，分度圆直径dw相同，宽度分别为b1、b2、...、bN，
Figure GDA0002571733800000031
i＝1，2，...，N。
每个滚挤模具在滚挤过程中对应于一个道次，滚挤全过程中沿工件坯料径向的总径向压下量为F，
Figure GDA0002571733800000032
其中，dz为根据体积不变原则得到的工件坯料直径；第一个道次的径向压下量为f1，第二个道次相对于第一个道次的径向压下量为f2，第n个道次相对于第(n-1)个道次的径向压下量为fn，n＝1，2，...，N，第N个道次相对于第(N-1)个道次的径向压下量为fN，则F＝f1+f2+...+fN；采用均匀分配或根据每道次的变形、齿高增加量确定每个道次的径向压下量fn。
所述的滚挤模具沿轴向分为刃角段和校正段：N个滚挤模具校正段长度Lm相同；第一个滚挤模具刃角段角度为αe1，0＜αe1＜10°，长度为L1，
Figure GDA0002571733800000033
第二个滚挤模具刃角段角度为αe2，0＜αe2＜10°，长度为L2，
Figure GDA0002571733800000034
第n个滚挤模具刃角段角度为αen，0＜αen＜10°，长度为Ln，其中n＝1，2，...，N，
Figure GDA0002571733800000035
第N个滚挤模具刃角段角度为αeN，0＜αeN＜10°，长度为LN，
Figure GDA0002571733800000036
Lm＞max(L1，L2，…，LN)。
第一个滚挤模具的齿形参数由第一道次所成形工件的齿形参数确定，第一道次所成形工件的齿形参数：齿根圆半径
Figure GDA0002571733800000037
齿根圆压力角
Figure GDA0002571733800000038
齿根圆齿厚
Figure GDA0002571733800000039
由于滚挤模具与工件坯料的中心距均为a且在滚挤过程中中心距不发生改变，因此节圆半径
Figure GDA00025717338000000310
节圆压力角
Figure GDA00025717338000000311
节圆齿厚随着道次增加减小，直至得到最终成形工件的齿厚；由每道次所成形零件与最终成形工件的齿根圆齿槽宽相等确定节圆齿厚，节圆齿厚
Figure GDA0002571733800000041
齿顶圆半径
Figure GDA0002571733800000042
根据工件坯料体积不变原则计算；第一个滚挤模具的齿形参数：齿根圆半径
Figure GDA0002571733800000043
增加齿顶间隙值c，齿顶圆半径
Figure GDA0002571733800000044
节圆半径
Figure GDA0002571733800000045
节圆压力角为
Figure GDA0002571733800000046
节圆齿厚：
Figure GDA0002571733800000047
结合第一个滚挤模具的模数m，齿数zd，分度圆直径dw，分度圆压力角α，宽度b1最终得到第一个滚挤模具的形状。
第二个滚挤模具的齿形参数由第二道次所成形工件的齿形参数确定，第二道次所成形工件的齿形参数：齿根圆半径
Figure GDA0002571733800000048
齿根圆压力角
Figure GDA0002571733800000049
齿根圆齿厚
Figure GDA00025717338000000410
节圆半径
Figure GDA00025717338000000411
节圆压力角
Figure GDA00025717338000000412
节圆齿厚
Figure GDA00025717338000000413
齿顶圆半径
Figure GDA00025717338000000414
根据工件坯料体积不变原则计算；第二个滚挤模具的齿形参数：齿根圆半径
Figure GDA00025717338000000415
齿顶圆半径
Figure GDA00025717338000000416
节圆半径
Figure GDA00025717338000000417
节圆压力角
Figure GDA00025717338000000418
节圆齿厚
Figure GDA00025717338000000419
结合第二个滚挤模具的模数m，齿数zd，分度圆直径dw，分度圆压力角α，宽度b2最终得到第二个滚挤模具的形状。
第n个滚挤模具的齿形参数由第n道次所成形工件的齿形参数确定，n＝1，2，...，N，第n道次所成形工件的齿形参数：齿根圆半径
Figure GDA00025717338000000420
齿根圆压力角
Figure GDA00025717338000000421
齿根圆齿厚
Figure GDA00025717338000000422
节圆齿厚
Figure GDA00025717338000000423
齿顶圆半径
Figure GDA00025717338000000424
根据工件坯料体积不变原则计算；第n个滚挤模具的齿形参数：齿根圆半径
Figure GDA0002571733800000051
齿顶圆半径
Figure GDA0002571733800000052
节圆半径
Figure GDA0002571733800000053
节圆压力角为
Figure GDA0002571733800000054
节圆齿厚
Figure GDA0002571733800000055
同理，结合第n个滚挤模具的模数m，齿数zd，分度圆直径dw，分度圆压力角α，宽度bn最终得到第n个滚挤模具的形状。
第N个滚挤模具的齿形参数由最终成形工件的齿形参数确定；第N个滚挤模具的参数：齿根圆半径
Figure GDA0002571733800000056
齿顶圆半径
Figure GDA0002571733800000057
节圆半径
Figure GDA0002571733800000058
节圆压力角为
Figure GDA0002571733800000059
节圆齿厚
Figure GDA00025717338000000510
结合第N个滚挤模具的模数m，齿数zd，分度圆直径dw，分度圆压力角α，宽度bN最终得到第N个滚挤模具的形状。
采用所述的一种大齿高齿形件多道次同时挤压滚轧模具的滚挤方法，包括以下步骤：
步骤一，装夹工件坯料，工件坯料上下夹紧，保证工件坯料与N个滚挤模具轴线平行，滚挤模具沿工件坯料周向均匀布置；
步骤二，工件坯料或滚挤模具轴向送进至指定位置，到达指定位置时，第一个滚挤模具刃角段在工件坯料端面处压入工件坯料Δ1，0＜Δ1≤f1；第二个滚挤模具刃角段端面与第一个滚挤模具刃角段端面轴向错开L12，同时，刃角段在工件坯料端面处压入工件坯料Δ2，0＜Δ2≤f1；第三个滚挤模具刃角段端面与第二个滚挤模具刃角段端面轴向错开L23，同时，刃角段在工件坯料端面处压入工件坯料Δ3，0＜Δ3≤f1；...；第N个滚挤模具刃角段端面与第(N-1)个滚挤模具刃角段端面轴向错开L(N-1)N，同时，具刃角段在工件坯料端面处压入工件坯料ΔN，0＜ΔN≤f1；
步骤三，当工件坯料直径小于等于200mm时，N个滚挤模具主动旋转，利用摩擦、齿形啮合带动工件坯料旋转，同时N个滚挤模具以相同速度V轴向进给，完成工件坯料上齿形的滚挤成形；当工件坯料直径大于200mm时，工件坯料以角速度ω主动旋转，利用摩擦、齿形啮合带动滚挤模具旋转，同时工件坯料以相同速度V轴向进给，由滚挤模具完成工件坯料上齿形的滚挤成形；
步骤四，轴向进给完成时,滚挤模具与工件坯料不再接触，形成的最终成形工件停止旋转，滚挤结束；
步骤五，滚挤模具沿最终成形工件径向朝外轻微让刀，卸料。
本发明的有益效果为：
齿形件通过径向压下量不同的滚挤模具多道次成形，同一时间不同滚挤模具在工件轴向的不同位置实现不同道次的滚挤成形，滚挤模具由刃角段和校正段组成，每个道次的径向压下量均由径向变形累计而产生，可高效率、高质量地成形大齿高的齿形件；滚挤之前滚挤模具已经压入工件坯料，满足了咬入旋转的条件，利用摩擦、齿形啮合带动滚挤模具旋转，避免滚挤前期的相对滑动；工件坯料(或滚挤模具)主动旋转带动被动旋转，确保在滚挤过程中啮合准确，不易出现错齿、乱齿的现象。
附图说明
图1为本发明实施例的装置示意图。
图2为本发明实施例的装置前视图。
图3为图2的C处局部放大图。
图4为本发明实施例每个道次滚挤后所成形工件的示意图。
图5为第一个滚挤模具2的前视图。
图6为本发明实施例工件坯料1的前视图。
图7为图6的D处局部放大图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行说明。
参照图1，一种大齿高齿形件多道次同时滚挤模具，包括3个滚挤模具，3个滚挤模具沿轴向分为刃角段和校正段；3个滚挤模具与工件坯料1的中心距均为a，3个滚挤模具沿工件坯料1周向等间距均匀布置，沿工件坯料1轴向方向依次错开设定距离。
参照图2、图3，所述的3个滚挤模具之间轴向错开设定距离为：第一个滚挤模具2和第二个滚挤模具3沿轴向错开的距离为L12，
Figure GDA0002571733800000061
ω为滚挤过程中工件坯料1的旋转速度，V为模具轴向推进速度；第二个滚挤模具3和第三个滚挤模具4沿轴向错开的距离为L23，
Figure GDA0002571733800000071
3个滚挤模具的模数m相同，分度圆压力角α相同，模数m、分度圆压力角α由最终成形工件13确定；最终成形工件13的模数为m、齿数为zw、齿顶高系数为
Figure GDA0002571733800000072
齿根高系数为
Figure GDA0002571733800000073
压力角为α，齿顶圆半径
Figure GDA0002571733800000074
齿根圆半径
Figure GDA0002571733800000075
齿根圆压力角
Figure GDA0002571733800000076
齿根圆齿厚
Figure GDA0002571733800000077
齿根圆齿槽宽
Figure GDA0002571733800000078
节圆半径
Figure GDA0002571733800000079
节圆压力角
Figure GDA00025717338000000710
节圆齿厚
Figure GDA00025717338000000711
3个滚挤模具的齿数zd相同，分度圆直径dw相同，宽度分别为b1、b2、b3，
Figure GDA00025717338000000712
(i＝1,2,3)。
参照图4，每个滚挤模具在滚挤过程中对应于一个道次，滚挤全过程中沿工件坯料1径向的总径向压下量为F,
Figure GDA00025717338000000713
其中，dz为根据体积不变原则得到的工件坯料1的直径；第一个道次的径向压下量为f1，第二个道次相对于第一个道次的径向压下量为f2，第三个道次相对于第二个道次的径向压下量为f3，则F＝f1+f2+f3，可采用均匀分配或根据每道次的变形、齿高增加量等确定每个道次的径向压下量fn，例如将径向压下量进行等分，即f1＝f2＝f3。
参考图5，所述的滚挤模具沿轴向分为刃角段和校正段：3个滚挤模具校正段长度Lm相同；第一个滚挤模具2刃角段角度为αe1，0＜αe1＜10°，长度为L1，
Figure GDA00025717338000000714
第二个滚挤模具3刃角段角度为αe2，0＜αe2＜10°，长度为L2，
Figure GDA00025717338000000715
第三个滚挤模具4刃角段角度为αe3，0＜αe3＜10°，长度为L3，
Figure GDA0002571733800000081
Lm＞max(L1，L2，L3)。
第一个滚挤模具2的齿形参数由第一道次所成形工件11的齿形参数确定，参照图4，第一道次所成形工件11的齿形参数：齿根圆半径
Figure GDA0002571733800000082
齿根圆压力角
Figure GDA0002571733800000083
齿根圆齿厚
Figure GDA0002571733800000084
由于滚挤模具与工件坯料1的中心距均为a且在滚挤过程中中心距不发生改变，因此节圆半径
Figure GDA0002571733800000085
节圆压力角
Figure GDA0002571733800000086
节圆齿厚随着道次增加减小，直至得到最终成形工件13的齿厚，由每道次所成形零件与最终成形工件13的齿根圆齿槽宽相等确定节圆齿厚，节圆齿厚
Figure GDA0002571733800000087
齿顶圆半径
Figure GDA0002571733800000088
根据工件坯料体积不变原则计算；第一个滚挤模具2的齿形参数：齿根圆半径
Figure GDA0002571733800000089
增加齿顶间隙值c，齿顶圆半径
Figure GDA00025717338000000810
节圆半径
Figure GDA00025717338000000811
节圆压力角为
Figure GDA00025717338000000812
节圆齿厚：
Figure GDA00025717338000000813
结合第一个滚挤模具2的模数m，齿数zd，分度圆直径dw，分度圆压力角α，宽度b1最终得到第一个滚挤模具2的形状。
第二个滚挤模具3的齿形参数由第二道次所成形工件12的齿形参数确定，参照图4，第二道次所成形工件12的齿形参数：齿根圆半径
Figure GDA00025717338000000814
齿根圆压力角
Figure GDA00025717338000000815
齿根圆齿厚
Figure GDA00025717338000000816
节圆半径
Figure GDA00025717338000000817
节圆压力角
Figure GDA00025717338000000818
节圆齿厚
Figure GDA00025717338000000819
齿顶圆半径
Figure GDA00025717338000000820
根据工件坯料1体积不变原则计算；第二个滚挤模具3的齿形参数：齿根圆半径
Figure GDA00025717338000000821
齿顶圆半径
Figure GDA0002571733800000091
节圆半径
Figure GDA0002571733800000092
节圆压力角
Figure GDA0002571733800000093
节圆齿厚
Figure GDA0002571733800000094
结合第二个滚挤模具3的模数m，齿数zd，分度圆直径dw，分度圆压力角α，宽度b2最终得到第二个滚挤模具3的形状。
第三个滚挤模具4的齿形参数由最终成形工件13的齿形参数确定，第三个滚挤模具4的参数：齿根圆半径
Figure GDA0002571733800000095
齿顶圆半径
Figure GDA0002571733800000096
节圆半径
Figure GDA0002571733800000097
节圆压力角为
Figure GDA0002571733800000098
节圆齿厚
Figure GDA0002571733800000099
结合第三个滚挤模具4的模数m，齿数zd，分度圆直径dw，分度圆压力角α，宽度b3最终得到第三个滚挤模具4的形状。
采用所述的一种大齿高齿形件多道次同时挤压滚轧模具的滚挤方法，包括以下步骤：
步骤一，参照图1，装夹工件坯料1，工件坯料1由下端的三爪卡盘夹紧，保证工件坯料1与第一个滚挤模具2、第二个滚挤模具3、第三个滚挤模具4轴线平行，第一个滚挤模具2、第二个滚挤模具3、第三个滚挤模具4沿工件坯料1周向均匀布置；
步骤二，工件坯料1或第一个滚挤模具2、第二个滚挤模具3、第三个滚挤模具4轴向送进至指定位置，参照图6、图7，到达指定位置时，第一个滚挤模具2刃角段在工件坯料1端面处压入工件坯料Δ1，0＜Δ1≤f1；第二个滚挤模具3刃角段端面与第一个滚挤模具2刃角段端面轴向错开L12，同时，刃角段在工件坯料端面处压入工件坯料Δ2，0＜Δ2≤f1；第三个滚挤模具4刃角段端面与第二个滚挤模具3刃角段端面轴向错开L23，刃角段在工件坯料端面处压入工件坯料Δ3，0＜Δ3≤f1；
步骤三，当工件坯料直径小于等于200mm时，N个滚挤模具主动旋转，利用摩擦、齿形啮合带动工件坯料旋转，同时N个滚挤模具以相同速度V轴向进给，完成工件坯料上齿形的滚挤成形；当工件坯料直径大于200mm时，工件坯料以角速度ω主动旋转，利用摩擦、齿形啮合带动滚挤模具旋转，同时工件坯料以相同速度V轴向进给，由滚挤模具完成工件坯料上齿形的滚挤成形；
步骤四，当第三个滚挤模具4轴向进给完成时,滚挤模具与工件坯料不再接触，形成的最终成形工件13停止旋转，滚挤结束；
步骤五，滚挤模具沿最终成形工件13径向朝外轻微让刀，卸料。

Claims (5)

1.一种大齿高齿形件多道次同时挤压滚轧模具，其特征在于：包括N个滚挤模具，滚挤模具沿轴向分为刃角段和校正段；N个滚挤模具与工件坯料的中心距均为a，N个滚挤模具沿工件坯料周向等间距均匀布置，沿工件坯料轴向方向依次错开设定距离；
每个滚挤模具在滚挤过程中对应于一个道次，滚挤全过程中沿工件坯料径向的总径向压下量为F，
Figure FDA0002571733790000011
其中，dz为根据体积不变原则得到的工件坯料直径；第一个道次的径向压下量为f1，第二个道次相对于第一个道次的径向压下量为f2，第n个道次相对于第(n-1)个道次的径向压下量为fn，n＝1，2，...，N，第N个道次相对于第(N-1)个道次的径向压下量为fN，则F＝f1+f2+...+fN；采用均匀分配或根据每道次的变形、齿高增加量确定每个道次的径向压下量fn；
所述的N个滚挤模具的模数m相同，分度圆压力角α相同，模数m、分度圆压力角α由最终成形工件确定；最终成形工件的模数为m、齿数为zw、齿顶高系数为
Figure FDA0002571733790000012
齿根高系数为
Figure FDA0002571733790000013
分度圆压力角为α，齿顶圆半径
Figure FDA0002571733790000014
齿根圆半径
Figure FDA0002571733790000015
齿根圆压力角
Figure FDA0002571733790000016
齿根圆齿厚
Figure FDA0002571733790000017
齿根圆齿槽宽
Figure FDA0002571733790000018
节圆半径
Figure FDA0002571733790000019
节圆压力角
Figure FDA00025717337900000110
节圆齿厚
Figure FDA00025717337900000111
N个滚挤模具的齿数zd相同，分度圆直径dw相同，宽度分别为b1、b2、...、bN，
Figure FDA00025717337900000112
Figure FDA00025717337900000113
2.根据权利要求1所述的一种大齿高齿形件多道次同时挤压滚轧模具，其特征在于，所述的设定距离为：第一个滚挤模具和第二滚挤模具沿轴向错开的距离为L12，
Figure FDA00025717337900000114
ω为滚挤过程中工件坯料的旋转速度，V为模具轴向推进速度；第二个滚挤模具和第三个滚挤模具沿轴向错开的距离为L23，
Figure FDA0002571733790000021
第(n-1)个滚挤模具和第n个滚挤模具轴向错开的距离为L(n-1)n(n＝1,2，...，N)，
Figure FDA0002571733790000022
第N个滚挤模具和第(N-1)个滚挤模具轴向错开的距离为L(N-1)N，
Figure FDA0002571733790000023
3.根据权利要求1所述的一种大齿高齿形件多道次同时挤压滚轧模具，其特征在于：所述的滚挤模具沿轴向分为刃角段和校正段：N个滚挤模具校正段长度Lm相同；第一个滚挤模具刃角段角度为αe1，0＜αe1＜10°，长度为L1，
Figure FDA0002571733790000024
第二个滚挤模具刃角段角度为αe2，0＜αe2＜10°，长度为L2，
Figure FDA0002571733790000025
第n个滚挤模具刃角段角度为αen，0＜αen＜10°，长度为Ln，其中n＝1，2，...，N，
Figure FDA0002571733790000026
第N个滚挤模具刃角段角度为αeN，0＜αeN＜10°，长度为LN，
Figure FDA0002571733790000027
Lm＞max(L1，L2，...，LN)。
4.根据权利要求1所述的一种大齿高齿形件多道次同时挤压滚轧模具，其特征在于：第一个滚挤模具的齿形参数由第一道次所成形工件的齿形参数确定，第一道次所成形工件的齿形参数：齿根圆半径
Figure FDA0002571733790000028
齿根圆压力角
Figure FDA0002571733790000029
齿根圆齿厚
Figure FDA00025717337900000210
由于滚挤模具与工件坯料的中心距均为a且在滚挤过程中中心距不发生改变，因此节圆半径
Figure FDA00025717337900000211
节圆压力角
Figure FDA00025717337900000212
节圆齿厚随着道次增加减小，直至得到最终成形工件的齿厚；由每道次所成形零件与最终成形工件的齿根圆齿槽宽相等确定节圆齿厚，节圆齿厚
Figure FDA00025717337900000213
齿顶圆半径
Figure FDA00025717337900000214
根据工件坯料体积不变原则计算；第一个滚挤模具的齿形参数：齿根圆半径
Figure FDA00025717337900000215
增加齿顶间隙值c，齿顶圆半径
Figure FDA0002571733790000031
节圆半径
Figure FDA0002571733790000032
节圆压力角为
Figure FDA0002571733790000033
节圆齿厚：
Figure FDA0002571733790000034
结合第一个滚挤模具的模数m，齿数zd，分度圆直径dw，分度圆压力角α，宽度b1最终得到第一个滚挤模具的形状；
第二个滚挤模具的齿形参数由第二道次所成形工件的齿形参数确定，第二道次所成形工件的齿形参数：齿根圆半径
Figure FDA0002571733790000035
齿根圆压力角
Figure FDA0002571733790000036
齿根圆齿厚
Figure FDA0002571733790000037
节圆半径
Figure FDA0002571733790000038
节圆压力角
Figure FDA0002571733790000039
节圆齿厚
Figure FDA00025717337900000310
齿顶圆半径
Figure FDA00025717337900000311
根据工件坯料体积不变原则计算；第二个滚挤模具的齿形参数：齿根圆半径
Figure FDA00025717337900000312
齿顶圆半径
Figure FDA00025717337900000313
节圆半径
Figure FDA00025717337900000314
节圆压力角
Figure FDA00025717337900000315
节圆齿厚
Figure FDA00025717337900000316
结合第二个滚挤模具的模数m，齿数zd，分度圆直径dw，分度圆压力角α，宽度b2最终得到第二个滚挤模具的形状；
第n个滚挤模具的齿形参数由第n道次所成形工件的齿形参数确定，n＝1，2，...，N，第n道次所成形工件的齿形参数：齿根圆半径
Figure FDA00025717337900000317
齿根圆压力角
Figure FDA00025717337900000318
齿根圆齿厚
Figure FDA00025717337900000319
节圆齿厚
Figure FDA00025717337900000320
齿顶圆半径
Figure FDA00025717337900000321
根据工件坯料体积不变原则计算；第n个滚挤模具的齿形参数：齿根圆半径
Figure FDA00025717337900000322
齿顶圆半径
Figure FDA00025717337900000323
节圆半径
Figure FDA00025717337900000324
节圆压力角为
Figure FDA0002571733790000041
节圆齿厚
Figure FDA0002571733790000042
同理，结合第n个滚挤模具的模数m，齿数zd，分度圆直径dw，分度圆压力角α，宽度bn最终得到第n个滚挤模具的形状；
第N个滚挤模具的齿形参数由最终成形工件的齿形参数确定；第N个滚挤模具的参数：齿根圆半径
Figure FDA0002571733790000043
齿顶圆半径
Figure FDA0002571733790000044
节圆半径
Figure FDA0002571733790000045
节圆压力角为
Figure FDA0002571733790000046
节圆齿厚
Figure FDA0002571733790000047
结合第N个滚挤模具的模数m，齿数zd，分度圆直径dw，分度圆压力角α，宽度bN最终得到第N个滚挤模具的形状。
5.采用权利要求1所述的一种大齿高齿形件多道次同时挤压滚轧模具的滚挤方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，装夹工件坯料，工件坯料上下夹紧，保证工件坯料与N个滚挤模具轴线平行，滚挤模具沿工件坯料周向均匀布置；
步骤二，工件坯料或滚挤模具轴向送进至指定位置，到达指定位置时，第一个滚挤模具刃角段在工件坯料端面处压入工件坯料Δ1，0＜Δ1≤f1；第二个滚挤模具刃角段端面与第一个滚挤模具刃角段端面轴向错开L12，同时，刃角段在工件坯料端面处压入工件坯料Δ2，0＜Δ2≤f1；第三个滚挤模具刃角段端面与第二个滚挤模具刃角段端面轴向错开L23，同时，刃角段在工件坯料端面处压入工件坯料Δ3，0＜Δ3≤f1；...；第N个滚挤模具刃角段端面与第(N-1)个滚挤模具刃角段端面轴向错开L(N-1)N，同时，具刃角段在工件坯料端面处压入工件坯料ΔN，0＜ΔN≤f1；
步骤三，当工件坯料直径小于等于200mm时，N个滚挤模具主动旋转，利用摩擦、齿形啮合带动工件坯料旋转，同时N个滚挤模具以相同速度V轴向进给，完成工件坯料上齿形的滚挤成形；当工件坯料直径大于200mm时，工件坯料以角速度ω主动旋转，利用摩擦、齿形啮合带动滚挤模具旋转，同时工件坯料以相同速度V轴向进给，由滚挤模具完成工件坯料上齿形的滚挤成形；
步骤四，轴向进给完成时,滚挤模具与工件坯料不再接触，形成的最终成形工件停止旋转，滚挤结束；
步骤五，滚挤模具沿最终成形工件径向朝外轻微让刀，卸料。
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