[實用新型]絲杠高速滾打累積成形裝置

無效

• 申請號: 201120033879.1
• 申請日: 2011-01-31
• 公開（公告）號: CN202070705U
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 李言;楊明順;袁啟龍;鄭建明;王銘;殷智華
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: B21H3/04
• 分類號: B21H3/04
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 羅笛

技術領域

本實用新型屬于金屬塑性成形技術領域，具體涉及一種絲杠高速滾打累積成形裝置。

背景技術

絲杠傳動是將旋轉運動通過絲杠螺母副轉變為直線運動的重要零部件，具有傳動精度高、剛性好、傳遞扭力大、位置準確等特點。因此，絲杠在機械制造裝備、航空航天、輕工等領域得到了廣泛的應用。目前絲杠的加工方法主要有有屑切削加工和無屑塑性加工。傳統的有屑切削加工方法主要有車削和旋風銑削加工等；而無屑塑性加工方法主要有冷擠壓和冷軋、熱擠壓和熱軋等方法。

無論是車削、旋風硬銑削或是螺紋磨削，都是在金屬棒料上用成形刀具或砂輪徑向切斷金屬纖維而形的螺紋表面，這種方法往往以徑向切斷金屬纖維而形成所需表面形狀，材料利用率低、能耗大，尤其是加工過程中切斷了金屬纖維流線，造成制件強度、疲勞壽命及耐沖擊性能下降。絲杠的冷熱軋成形過程是通過專用軋機對金屬圓棒料在高壓徑向力的作用下產生緩慢的塑性變形實現螺紋成形的過程。在外力作用下，金屬棒料的金屬晶粒沿著軋輥的輪廓產生滑移流動，使金屬纖維按軋輥齒形連續分布，成形的絲杠強度高、壽命長，但該方法對冷軋絲杠的材料有嚴格的要求，成形力大、功率消耗大。單點累積成形技術以其設備簡單、柔性大的特點得到了關注，但現有單點累積成形方法主要用于薄壁件而非實體件的成形加工。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供絲杠高速滾打累積成形裝置，有效地解決了現有的累積成形裝置不能實現絲杠功能表面成性的加工。

本實用新型所采用的技術方案是，一種絲杠高速滾打累積成形裝置，包括底座以及安裝在底座上的電機和軸承座，電機的動力輸出軸的末端設置在軸承座內，動力輸出軸上固定套裝有圓盤形滾打輪支架，滾打輪支架的盤體上成圓周且均勻分布有多個滾打輪，每個滾打輪的輪體均伸出在滾打輪支架之外并可自轉；底座還安裝有用以實現底座軸向和徑向進給運動的傳動機構。

其中，滾打輪的數量為3個。

本實用新型絲杠高速滾打累積成形裝置，是依靠材料的固有塑性，通過斷續往復運動的滾打輪對不斷旋轉的工件表面高速擊打，迫使工件表面局部金屬流動產生塑性變形，從而在連續運動中不斷擊打產生累積效應，最終實現預定形狀要求的一種塑性成形。

本實用新型的有益效果是無需模具或切削加工，通過高速單點累積成形獲得高強度、高精度絲杠，其設備噸位小，節能，成形過程柔性好。由于其具有的設備小功率輕量化，過程高效率節能化，制品高質量精密化的特點，因此具有廣闊的應用前景。

附圖說明

圖1是本實用新型絲杠高速滾打累積成形裝置的結構示意圖。

其中，1.底座，2.電機，3.滾打輪支架，4.絲杠，5.軸承座，6.滾打輪。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型進行詳細說明。

如圖1所示，本實用新型絲杠高速滾打累積成形裝置，包括底座1以及安裝在底座1上的電機2和軸承座5，其中，電機2的動力輸出軸的末端設置在軸承座5內，動力輸出軸上固定套裝有圓盤形滾打輪支架3，滾打輪支架3的盤體上成圓周且均勻分布有多個滾打輪6，滾打輪6的輪體伸出在所述滾打輪支架3之外并可自轉。底座1還安裝有用以實現底座1軸向和徑向進給運動的傳動機構，用以帶動各滾打輪6沿軸向和徑向以一定速度進給。本實施例中，滾打輪6的數量為3個。

本實用新型在使用前，將底座1安裝在機床上，絲杠4的一端裝夾在電機2的動力輸出軸上并由其帶動旋轉運動，絲杠4的另一端用機床頂尖頂緊。各滾打輪6用來使工件7產生局部塑性變形，滾打輪6的輪體與絲杠4的表面緊密接觸。

機床主軸帶動絲杠4旋轉，電機2動力輸出軸每轉動一周，每個滾打輪6對絲杠4擊打一次。各滾打輪6在其接觸絲杠4的瞬間，由于絲杠4與滾打輪6之間摩擦力的作用，滾打輪6作自轉轉動，以保證實現滾打輪6和絲杠4之間的滾動接觸。三個滾打輪6對絲杠4輪流有序地進行高速斷續滾壓和擊打，使絲杠4產生局部塑性變形，從而在連續運動中不斷擊打產生累積效應，形成預定形狀要求的絲杠滾道，獲得最終成型的絲杠成品制件。

本實用新型的工作步驟為：

(1)在機床上安裝絲杠4；

(2)安裝各滾打輪6；

(3)調整底座1的軸線傾角，以便形成絲杠4要求的螺旋升角；

(4)選擇絲杠4的轉速和進給轉速，以形成準確的螺距關系；選擇滾打輪6的轉速及徑向進給量，以形成單點累積效果，獲得所需成型表面的結構和精度。