[發明專利]一種間歇進給徑向鍛造成形絲杠的方法

有效

• 申請號: 201410025820.6
• 申請日: 2014-01-10
• 公開（公告）號: CN103770100A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 張大偉;趙升噸;張超
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B25J5/00
• 分類號: B25J5/00
• 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，具體涉及一種間歇進給徑向鍛造成形絲杠的方法。

背景技術

滾動功能部件是機械行業中重要的通用基礎部件，是機床的基本功能部件，同時在航空、航天、車輛等領域應用廣泛，而絲杠是滾動功能部件的重要組成部分。隨著航空、航天、兵器工業以及裝備制造業的迅速發展，越來越需要大推力、高速度、高精度的高性能、長壽命的功能部件。這就迫切需要高速、重載、高性能大直徑的絲杠。

目前絲杠的生產主要是采用螺紋磨床等設備，以切削加工方法為主。切削加工絲杠，生產效率低、生產周期長，浪費材料和能源。并且加工過程中切斷金屬纖維，降低絲杠的力學性能。難以滿足高性能大直徑絲杠的加工制造要求。

徑向鍛造是一種多向局部加載漸進成形技術，成形效率高、節能、節材，而多向同時加載可改善材料塑性，此外徑向鍛造可有效提高鍛件外形和尺寸精度。徑向鍛造成形的零件其金屬纖維沿零件表面形狀分布，并且塑性變形可有效增加零件的表面強度，顯著提高產品的機械性能。目前還沒有將徑向鍛造技術用于絲杠的加工制造中。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種間歇進給徑向鍛造成形絲杠的方法，提高材料利用率、縮短生產周期，增加絲杠表面強度，成形精度高，表面質量好，能加工高性能、大直徑的絲杠。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種間歇進給徑向鍛造成形絲杠的方法，包括如下步驟：

步驟1，裝夾工件2，工件2一端由第一機械手1夾緊；

步驟2，工件2軸向送進，第一機械手1夾持工件2向徑向鍛造錘頭3方向送進，進入錘頭打擊范圍內，錘頭3上具有螺紋形狀段a，工件2上成形絲杠段靠近錘頭3一端同錘頭3上螺紋形狀段a不靠近工件2一端對齊；

步驟3，錘頭打擊范圍內首次成形絲杠形狀，具體為：

3.1、錘頭3打擊鍛造；

3.2、錘頭3提起；

3.3、工件2旋轉；

所成形絲杠的頭數為n，工件2旋轉角度θ，旋轉角度θ為錘頭數目為N，N=2～8，旋轉角度θ不能等于的整數倍；

3.4、錘頭3打擊鍛造；

3.5、錘頭3提起；

3.6、重復步驟3.3至步驟3.5，錘頭打擊范圍內成形絲杠形狀；

步驟4，工件間歇進給，由錘頭3完成工件2上成形絲杠段2/3～3/4部分的螺紋形狀成形，具體為：

4.1、工件2軸向進給，同時旋轉；

工件2軸向進給長度為L，錘頭3上螺紋形狀段a的長度為L_a，長度L和L_a滿足公式L≤L_a；

工件2軸向進給速度為v，旋轉速度為ω，旋轉速度ω應滿足公式ω=v2πP;]]>

公式中P為工件2上所要成形絲杠的導程；

4.2、錘頭3打擊鍛造；

4.3、錘頭3提起；

4.4、工件2旋轉；

所成形絲杠的頭數為n，工件2旋轉角度θ，旋轉角度θ為錘頭數目為N，N=2～8，旋轉角度θ不能等于的整數倍；

4.5、錘頭3打擊鍛造；

4.6、錘頭3提起；

4.7、重復步驟4.4至步驟4.6，錘頭打擊范圍內成形絲杠形狀；

4.8、重復步驟4.1至步驟4.7，工件2間歇進給，工件2不斷旋轉，錘頭3不斷打擊、提起，工件2上成形絲杠段2/3～3/4部分成形出螺紋形狀；

步驟5，第二機械手4夾持工件2另一端，第一機械手1松開并退出；

步驟6，工件間歇進給，由錘頭3完成工件2上成形絲杠段未成形部分的螺紋形狀成形，具體為：

6.1、工件2軸向進給，同時旋轉；

工件2軸向進給長度為L，錘頭3上螺紋形狀段a的長度為L_a，長度L和L_a滿足公式L≤L_a；