這類齒輪軸是用實心材料或管材制造的，它們在汽車制造業(yè)中被廣泛應(yīng)
用，而利用遞歸式軸向造型，在很薄的壁厚上也可以地加工出齒輪
如果提到輕型結(jié)構(gòu)您僅僅想到車身，那么您就錯了。因為汽車上面還需要安裝許多實心和空心的部件，但這些部件必須經(jīng)過精簡，如空心齒輪軸。它們用軸向成形設(shè)備制造，作為這個行業(yè)中的企業(yè)，felss公司研發(fā)出了遞歸式（也稱調(diào)頻式）軸向成形法。
傳送扭矩的組件在汽車制造和其他工業(yè)當(dāng)中使用得非常多，這類構(gòu)件大多都有外齒，部分有內(nèi)齒，如汽車的傳統(tǒng)系統(tǒng)和變速器中的齒輪軸，或轉(zhuǎn)向裝置中的齒輪軸。為了節(jié)省重量，用在這些地方的齒輪軸一般都為空心軸，有五六種不同的齒分布在整個軸上。
原始材料經(jīng)過鍛造制成規(guī)定形狀的管材。然后，在這些坯件上，通過軸向成形再加工出齒。為此，felss公司以aximus為基礎(chǔ)開發(fā)出了一個軸向成形機械系列，這種機械zui多可裝有容量為六把刀具的刀具更換系統(tǒng)。
圖1遞歸式軸向成型時，模具以很高的頻率做往復(fù)的軸向運動
軸向成形法是指成形刀具是一個陰模，刀具對工件做軸向運動（圖1）。陰模芯的內(nèi)側(cè)有需要加工工件的底模形狀。底模周圍有襯板，陰模芯即被壓到襯板里面。襯板為受到負荷的陰模芯提供了預(yù)應(yīng)力（圖2）。
圖2模具用硬金屬制成，周圍有襯板，利用襯板將模具裝到模具支架上
薄零件的成形加工
這里有兩種軸向成形法需要加以區(qū)別，傳統(tǒng)的軸向成形和遞歸式軸向成形。使用傳統(tǒng)的軸向成形時，切深進給是以恒定速度運行的，由于陰模和工件夾具之間的摩擦力和變形力很高。因此導(dǎo)致軸向的壓力負荷會很大，而這些力在遞歸式軸向成形時能夠被大大削減。
遞歸式軸向成形又稱調(diào)頻式軸向成形，使用遞歸式軸向成形時，在步進式進給運動上，還有一個后退的小的增量，也就是遞歸運動。通過來自進給運動和遞歸運動的分步序列，施加的軸向力被大大減小，felss公司的專家預(yù)計可以減小40%（圖3）。
圖3 a）軸向成示意圖（1．夾具 2．模具 3．工件）；
b）傳統(tǒng)軸向成形與遞歸（調(diào)頻）軸向成形相比的頻率調(diào)制
遞歸式軸向成形的另一個優(yōu)點是，采用這種方法，壁厚很薄的零件也可以進行成形加工；相反，傳統(tǒng)軸向成形時由于軸向力過大，壁厚太薄的零件就容易出現(xiàn)問題。這樣，當(dāng)頻率為10~18hz時，切齒速度可達20~30mm/s。的數(shù)據(jù)取決于相應(yīng)的直徑，以及特殊的切齒參數(shù)，如模數(shù)、齒頂圓和齒根圓等。一般情況下，采用felss公司的設(shè)備可以做到0.7~1.5，特殊情況下也可以在切齒長度為10~15mm時做到2.5。
提供更高的使用壽命
采用硬金屬蝕刻法制成的模具擁有足夠長的使用壽命，但隨著工件材料和工件幾何形狀的不同而有所變化。由于幾何形狀的原因，模具不可能進行返修，但由于模具的長壽命而彌補了這個缺點。在做軸向成形時，材料受到陰模齒的擠壓，進入齒缺中的材料不斷增加。這樣，齒缺中就形成了很高的徑向力，它們使模具受到了巨大的負荷。為了應(yīng)對這種負載，模具的陰模周圍加上了襯板，這種襯板是專門為felss模具研發(fā)的。襯板在極少的情況時才會用淬火鋼環(huán)制造，大多數(shù)情況是用帶式襯板取代鋼環(huán)襯板，而且是出于質(zhì)量的需要，在有更高強度要求的情況下才會使用。特別是客戶希望陰模芯具有可調(diào)性時，其目的是在淬火后能夠?qū)Σ牧显斐傻某叽绮▌幼龀龇磻?yīng)。
圖4 自動工作的模具更換裝置可以容納六個模具，用于不同
零件上的六種不同的任務(wù)，或用于一個零件上的若干不同操作
專家們通過對齒的損壞分析發(fā)現(xiàn)了模具的磨損，這樣模具便成為廢品。利用相應(yīng)的力傳感器可以對此進行檢驗，檢驗時將傳感器調(diào)到一定的力上，當(dāng)輪齒斷裂時會引起力的微軟變化，此時傳感器便會立即做出反應(yīng)，顯示故障并將機械停止。
felss軸向成形機工藝極限的大幅度擴大是因為有了模具更換裝置（圖4），裝置的設(shè)計可容納六個模具。這些模具可以是為不同的切齒而設(shè)計的，或是為一個零件上的若干成形操作而進行了協(xié)調(diào)的一系列模具。同時，模具可以在機械內(nèi)部自動更換到模具支架上。模具采用自動快速夾緊裝置進行夾緊，夾緊裝置是通過液壓操作的楔形系統(tǒng)發(fā)揮作用的，模具和工件的操作由相應(yīng)的傳送系統(tǒng)來完成。
圖5 felss的軸向成形機采用模塊系統(tǒng)設(shè)計，可滿足
不同客戶的要求，這是水平結(jié)構(gòu)的軸向成形機的正面
不影響纖維方向
aximus系列的所有機械全部采用模塊系統(tǒng)設(shè)計，基本上可以適應(yīng)各種切齒任務(wù)（圖5）。felss的區(qū)別僅在于水平結(jié)構(gòu)（用于縱向長工件）和垂直結(jié)構(gòu)（用于短工件）。遞歸式軸向成形提供的可能性是多種的，耗力小，成形過程控制，薄壁的空心件也可以加工出的輪齒。同時，纖維的走向也非常理想，而這對于零件的強度，以及進而對節(jié)省重量都具有重要的意義。與實心零件相比強度更加均勻的同時，又能減輕重量，軸向成形加工零件將為汽車的輕型結(jié)構(gòu)做出巨大的貢獻。