Co to jest walcowanie gwintów?

Walcowanie gwintów to proces produkcyjny, w którym wykorzystuje się rolki formujące do wywoływania odkształcenia plastycznego przedmiotu obrabianego, tworząc w ten sposób gwinty. W przeciwieństwie do metod cięcia, nie tworzy wymaganego profilu poprzez usuwanie metalu; zamiast tego tworzy gwinty jako lustrzane odbicie matrycy do walcowania gwintów. Jest to proces formowania gwintu bez skrawania.

Podczas operacji walcowania matryce walcownicze ściskają i przemieszczają materiał podstawowy przedmiotu obrabianego, odciskając profil gwintu na powierzchni półwyrobu. Pod działaniem rolek materiał u nasady gwintu ulega przemieszczeniu. Materiał ten jest wytłaczany promieniowo i osiowo z pozycji nasady, ostatecznie tworząc kompletny kontur gwintu na półwyrobie.

Do produkcji gwintów zewnętrznych stosuje się głównie walcowanie. Przed obróbką średnica półwyrobu powinna w przybliżeniu odpowiadać średniej średnicy gwintu. W przypadku gwintów precyzyjnych określenie średnicy półwyrobu wymaga uwzględnienia właściwości materiału i wyników prób procesowych. Zbyt mała średnica uniemożliwia całkowite wypełnienie wnęki matrycy materiałem, natomiast zbyt duża średnica powoduje dodatkowe obciążenie rolek i ramy rolek, potencjalnie uszkadzając sprzęt walcowniczy w trudnych warunkach.

Obecnie gwinty walcowane mają przeważnie kąt gwintu 60°, a współpracujące zęby walców mają ostry profil, często z zaokrągloną krawędzią tnącą, aby ułatwić doskonałą penetrację materiału. Każdy ząb walcowy ma skos 30° na obu bokach; kąt ten zapewnia kontrolowaną i stabilną siłę działającą na materiał, zapewniając jego przepływ wzdłuż określonych ścieżek osiowych i promieniowych.

Proces walcowania gwintów oferuje wyraźne korzyści. Po pierwsze, znacznie poprawiają się właściwości mechaniczne powstałych gwintów. Ponieważ cały proces obejmuje obróbkę na zimno, gwinty wykazują wyższą wytrzymałość na rozciąganie i lepsze wykończenie powierzchni w porównaniu do gwintów wytwarzanych w procesach cięcia. Po drugie, działanie wytłaczające rolek powoduje naturalne wydłużanie półwyrobu. W porównaniu do procesów toczenia lub cięcia, wykorzystanie materiału można poprawić o 15% do 20%. W produkcji masowej pozwala to znacząco obniżyć koszty zużycia surowca.