[發(fā)明專(zhuān)利]一種內(nèi)外帶齒筒形件的伺服直驅(qū)型增量滾軋成形工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310081176.X
• 申請(qǐng)日: 2013-03-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103191964A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙升噸;李泳嶧;范淑琴
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B21D15/02
• 分類(lèi)號(hào): B21D15/02
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 賀建斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于先進(jìn)金屬塑性加工及數(shù)控成形設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種內(nèi)外帶齒筒形件的伺服直驅(qū)型增量滾軋成形工藝。

背景技術(shù)

內(nèi)外帶齒的筒形件主要包括離合器殼體、滑動(dòng)套筒、傳動(dòng)輪的嚙合齒形以及行星齒輪內(nèi)齒等，通常應(yīng)用在汽車(chē)、船舶、航天航空等領(lǐng)域。隨著現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展，對(duì)零件生產(chǎn)工藝及使用性能提出了更高的要求。

現(xiàn)有的內(nèi)外帶齒筒形件加工工藝，主要有傳統(tǒng)的切削加工以及擠壓、旋壓成形加工。其中切削加工以插齒加工為主，但工序復(fù)雜、加工效率低；擠壓成形加工則具有成形力大、齒形填充質(zhì)量差等工藝缺陷；旋壓成形加工則具有工藝系統(tǒng)復(fù)雜、需采用多道次旋壓等不足。

中高頻感應(yīng)加熱工藝，多數(shù)用于工業(yè)金屬零件表面淬火、金屬熔煉、棒料透熱等多個(gè)領(lǐng)域，是使零件表面產(chǎn)生一定的感應(yīng)電流，迅速加熱零件表層金屬，達(dá)到表層迅速加熱，而心部溫升較小的效果。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有工藝的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種內(nèi)外帶齒筒形件的伺服直驅(qū)型增量滾軋成形工藝，具有成形力小、加工效率高、工序簡(jiǎn)單、工藝靈活性強(qiáng)、適用范圍廣、操作方便的優(yōu)點(diǎn)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種內(nèi)外帶齒筒形件的伺服直驅(qū)型增量滾軋成形工藝，其包括以下步驟：

a）、以?xún)?nèi)外均為圓柱面的筒形件作為毛坯1，根據(jù)毛坯1材料和齒形結(jié)構(gòu)，采取冷成形、溫成形或熱成形開(kāi)展?jié)L軋成形加工；

b）、將毛坯1套在帶有外齒形的芯模2上，并由緊固螺釘3固定，然后在復(fù)合交流伺服電機(jī)4的驅(qū)動(dòng)下，芯模2帶著毛坯1軸向進(jìn)給，直至毛坯1進(jìn)入中高頻感應(yīng)加熱器5的內(nèi)腔；

c）、由中高頻感應(yīng)加熱器5對(duì)毛坯1表面金屬進(jìn)行快速加熱至預(yù)設(shè)溫度，加熱時(shí)間為5sec～15sec，預(yù)設(shè)溫度為400℃～750℃；

d）、毛坯1繼續(xù)軸向進(jìn)給，直至進(jìn)入沿毛坯1軸線圓周均布3～6個(gè)滾軋模具6的滾軋位置；

e）、滾軋模具6及滑座7在各自的調(diào)整交流伺服電機(jī)8及滾珠絲杠螺母副9的驅(qū)動(dòng)下，沿著導(dǎo)軌10徑向進(jìn)給至指定滾軋位置，并由各自的主動(dòng)力交流伺服電機(jī)11及萬(wàn)向聯(lián)軸器12驅(qū)動(dòng)，開(kāi)始同步、同速、同向轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為50RPM～100RPM，同時(shí)毛坯1和芯模2在復(fù)合交流伺服電機(jī)4的驅(qū)動(dòng)下軸向進(jìn)給并同步轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)給速度為1～5mm/sec，轉(zhuǎn)速為100RPM～200RPM，逐漸完成內(nèi)外帶齒筒形件的滾軋成形；

f）、當(dāng)滾軋完畢，滾軋模具6及滑座7反方向退出，復(fù)合交流伺服電機(jī)4帶著已成形的毛坯1和芯模2退回，卸下已成形毛坯1，完畢。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、在毛坯進(jìn)行增量滾軋成形前，對(duì)對(duì)需變形的表面金屬進(jìn)行中高頻感應(yīng)加熱，提高了金屬材料的塑性，降低了成形力，擴(kuò)大了加工范圍，加熱效率高。

2、內(nèi)外帶齒筒形件在滾軋過(guò)程中，由3～6個(gè)滾軋模具6同時(shí)作用，屬于增量式塑性變形，成形力小，成形精度高，表面質(zhì)量好。

3、增量滾軋過(guò)程中的滾軋模具6以及毛坯1的運(yùn)動(dòng)均由交流伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)，工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)單，靈活性強(qiáng)，控制精度高，操作方便。

4、該工藝可滾軋內(nèi)外帶齒的筒形件或者僅有內(nèi)齒或外齒的筒形件。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的工藝原理圖。

圖2為本發(fā)明的滾軋模具（3個(gè)）布局圖。

圖3為本發(fā)明的滾軋模具示意圖。

圖4為本發(fā)明成形后內(nèi)外帶齒筒形件。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)描述。

參照?qǐng)D1，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明工藝的裝置包括芯模2和復(fù)合交流伺服電機(jī)4，毛坯1通過(guò)緊固螺釘3固定在芯模2上，芯模2與復(fù)合交流伺服電機(jī)4連接，中高頻感應(yīng)加熱器5布局在復(fù)合交流伺服電機(jī)4的前方，在中高頻感應(yīng)加熱器5的后方沿毛坯1軸線圓周均布3個(gè)滾軋模具6，滾軋模具6安裝在滑座7上，滑座7通過(guò)滾柱絲杠螺母副9與調(diào)整交流伺服電機(jī)8連接，滾軋模具6后方通過(guò)萬(wàn)向聯(lián)軸器12與主動(dòng)力交流伺服電機(jī)11連接。

一種內(nèi)外帶齒筒形件的伺服直驅(qū)型增量滾軋成形工藝，包括以下步驟：

a）、參照?qǐng)D1，以?xún)?nèi)外均為圓柱面的筒形件作為毛坯1，根據(jù)毛坯1材料和齒形結(jié)構(gòu)，采取冷成形、溫成形或熱成形開(kāi)展?jié)L軋成形加工；

b）、參照?qǐng)D1，將毛坯1套在帶有外齒形的芯模2上，并由緊固螺釘3固定，然后在復(fù)合交流伺服電機(jī)4的驅(qū)動(dòng)下，芯模2帶著毛坯1軸向進(jìn)給，直至毛坯1進(jìn)入中高頻感應(yīng)加熱器5的內(nèi)腔；