[發明專利]一種花鍵增量式擠壓滾軋復合成形機

有效

• 申請號: 201110433495.3
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN102527797A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 趙升噸;李泳嶧;孫振宇;曹苗;張超
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B21D13/04
• 分類號: B21D13/04
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賀建斌

技術領域

本發明屬于先進材料成形技術領域，具體涉及一種花鍵增量式擠壓滾軋復合成形機。

背景技術

花鍵是機械系統中用來傳遞軸與軸之間運動和扭矩的零件，花鍵聯接作為一種聯接強度高、結構緊湊、可靠性高的聯接方式，具有接觸面積大、承載能力高、定心性好、導向性好、應力集中較小、軸與轂的強度削弱較小等優點，廣泛應用于眾多的機械行業，例如航天航空、汽車、拖拉機、船舶、機床、工程機械等。

隨著汽車工業的快速發展，花鍵的需求量迅猛增加且使用要求不斷提高，對傳統花鍵的加工工藝及設備提出了新的挑戰。花鍵的加工工藝主要分為傳統的切削加工和塑性成形加工，傳統的花鍵切削加工工藝存在切削加工強度高、生產率低、機械性能和表面質量差等缺點，而塑性成形加工工藝屬于無屑加工范疇，具有生產效率高、材料利用率高、產品性能好等諸多優點，將會逐漸成為漸開線花鍵的主流加工工藝。目前花鍵的塑性成形加工工藝主要有擠壓、滾打和滾軋三種，而這三種工藝都存在著明顯的不足，首先擠壓工藝中花鍵成形力大，容易產生墩粗現象，模具磨損嚴重，不適合加工細長軸類花鍵，加工花鍵模數齒數較小。其次對于滾打工藝，模具制作困難且通用性差，不能加工階梯軸類花鍵零件，需專用花鍵滾打成形設備。最后，對于滾軋工藝，亦存在模具安裝調試困難、成形花鍵模數和齒數有限等問題。

花鍵增量式擠壓滾軋復合成形工藝最近由國外工業發達國家提出，并應用于眾多的花鍵生產場合，例如汽車半軸等關鍵傳動零部件的生產。該工藝中沿工件圓周方向安裝多個增量式擠壓滾軋復合成形模具，工件軸向進給，理論分度圓始終與模具的分度圓相切，符合花鍵齒輪嚙合的基本原理，模具通用性強、壽命長。此外該工藝由于屬于增量式擠壓滾軋復合成形，成形軸向力和滾軋力相對傳統花鍵滾軋工藝大為下降。在花鍵的成形特點上，工件齒形由于徑向塑性變形累計而產生，精度更高，花鍵齒面存在殘余壓應力且金屬組織纖維密集，因而花鍵抗疲勞強度更高，表面質量和使用性能更好。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足之處，本發明的目的在于提供一種花鍵增量式擠壓滾軋復合成形機，具有制造、安裝簡單，整機結構強度高，可靠性好，穩定性高、操作方便的優點。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種花鍵增量式擠壓滾軋復合成形機，包括滾軋箱模塊、拉緊封閉式床身、軸向進給系統，滾軋箱模塊中的滾軋箱體2與底座1固定，滾軋箱體2底部和頂部的連接孔分別通過緊固圓螺母9和拉桿10與底座1、前座15組成拉緊封閉式床身，軸向進給系統中的前液壓缸16固定在拉緊封閉式床身的前座15上，后液壓缸4固定在拉緊封閉式床身的后座6上，圓導軌13通過圓導軌座12和圓導軌套筒17安裝在拉緊封閉式床身上；

滾軋箱模塊包括滾軋工作箱I和齒輪傳動箱II兩部分，滾軋箱模塊中滾軋箱體2和滾軋箱蓋7密封。

所述的拉緊封閉式床身包括底座1、緊固圓螺母9、拉桿10，前座15固定在底座1的前方，后座6固定在底座1的后方，滾軋箱模塊中的滾軋箱體2安裝在底座1的中后方，圓導軌座12安裝在滾軋箱體2上，滾軋箱體2底部和頂部的連接孔通過緊固圓螺母9和拉桿10分別與前座15底部和頂部的連接孔連接。

所述的軸向進給系統包括前液壓缸16和后液壓缸4，前液壓缸16安裝在拉緊封閉式床身的前座15上，圓導軌13安裝在拉緊封閉式床身上的圓導軌座12和圓導軌套筒17上，滑座14安裝在圓導軌13上，并與前液壓缸16連接，前頂尖20安裝在滑座14上，模花鍵集成頂尖25通過軸承座24安裝在后液壓缸4上，后液壓缸4安裝在拉緊封閉式床身的后座6上。

本發明具有以下優點：

1、本發明采用模塊化結設計思想，滾軋箱模塊獨立結構設計方便制造和安裝。

2、本發明中采用拉緊封閉式床身，抵消部分滾軋力對床身的作用，提高了整機結構強度，可靠性好。

3、本發明中采用前后液壓缸組成的軸向進給系統，結構簡單、操作簡單、穩定性好。

附圖說明

圖1為本發明的前軸測圖。

圖2為本發明的后軸測圖。

圖3為本發明滾軋箱模塊前軸測圖。

圖4為本發明機滾軋箱模塊后軸測圖。

圖5為本發明滾軋箱模塊前視圖。

圖6為本發明拉緊封閉式床身前軸測圖。

圖7為本發明拉緊封閉式床身后軸測圖。

圖8為本發明軸向進給系統軸測圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明做詳細描述。