[發明專利]一種內螺紋滾壓塑性成形裝置及方法

有效

• 申請號: 202110289639.6
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN113059098B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 趙升噸;張碩文;張大偉;張鵬;蔣飛
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B21H3/08
• 分類號: B21H3/08
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 朱偉軍;耿慧敏

1.一種內螺紋滾壓塑性成形裝置，其特征在于，

包括底座和設置在所述底座上的卡盤組件、驅動電機和內螺紋滾壓機構；

所述驅動電機和所述內螺紋滾壓機構均固定在所述底座上，且所述驅動電機能夠為所述內螺紋滾壓機構提供旋轉動力；

所述卡盤組件與所述底座滑動連接，且所述卡盤組件能夠靠近或遠離所述內螺紋滾壓機構；

所述內螺紋滾壓機構包括大齒輪、沿周向均布在所述大齒輪的外側的多組滾壓組件、殼體和周向振動結構；所述滾壓組件包括連接螺栓、軸套、同軸設置的小齒輪和滾絲輪，所述軸套套設在所述連接螺栓上，所述小齒輪和所述滾絲輪均套設在所述軸套上，且所述軸套能夠相對所述連接螺栓轉動；所述小齒輪與所述大齒輪相嚙合；所述小齒輪能夠帶動所述滾絲輪轉動，所述滾絲輪的外圓面為成形的螺紋結構，且多個所述滾絲輪的螺紋結構之間具有相位差；所述軸套與所述小齒輪和所述滾絲輪之間分別設有第一限位結構和第二限位結構，所述第一限位結構能夠阻止滾絲輪繞所述軸套轉動，所述第二限位結構能夠阻止所述小齒輪繞所述軸套轉動；

所述底座上設有第一立板，所述殼體架設在所述第一立板上，所述殼體的第一端設有第一連接部，所述殼體的第二端設有沿徑向延伸的第二連接部，所述第二連接部位于所述殼體的外壁面上且與所述殼體的軸線相垂直；所述第二連接部連接所述周向振動結構，所述周向振動結構能夠帶動所述殼體相對所述第一立板周向振動；

所述周向振動結構包括振動電機、偏心輪和連桿；所述振動電機固定在所述第一立板上，所述振動電機的輸出軸連接所述偏心輪的輸入端，所述偏心輪的輸出端連接所述連桿的一端，所述連桿的另一端連接所述第二連接部。

2.根據權利要求1所述的內螺紋滾壓塑性成形裝置，其特征在于，所述內螺紋滾壓機構還包括第一端蓋，所述連接螺栓的一端依次穿過所述第一端蓋、所述軸套和所述殼體的第一端后與螺母緊固；所述殼體的第二端連接所述底座。

3.根據權利要求2所述的內螺紋滾壓塑性成形裝置，其特征在于，所述內螺紋滾壓機構還包括固連在所述第一立板上的第二端蓋，所述第二端蓋覆蓋在所述殼體的外側，所述第二端蓋上設有豁口，所述第二連接部由所述豁口伸出后與所述連桿連接。

4.根據權利要求3所述的內螺紋滾壓塑性成形裝置，其特征在于，所述第一連接部為環形板狀且位于所述殼體內，所述第一連接部低于所述殼體的第一端的端面；所述第一端蓋上設有沿軸向延伸的多個凸起，每個所述凸起均位于相鄰的兩個所述滾絲輪之間，且所述凸起的外邊緣低于所述滾絲輪的外圓面；所述凸起與所述殼體的第一端相低接，所述凸起、所述殼體的第一端和所述第一連接部之間形成齒輪安裝腔，多個所述小齒輪均安裝在所述齒輪安裝腔內。

5.根據權利要求1～4任一所述的內螺紋滾壓塑性成形裝置，其特征在于，所述卡盤組件包括卡盤和第二立板，所述卡盤通過連接器連接在所述第二立板上，所述連接器可相對所述第二立板轉動；所述第二立板滑動連接在所述底座上，所述第二立板的滑動方向與所述驅動電機的軸線重合。

6.一種基于權利要求1～5任一所述的內螺紋滾壓塑性成形裝置的成形方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、將坯料固定在卡盤組件上，并確保坯料的軸線與內螺紋滾壓機構的軸線在同一直線上；

S2、啟動驅動電機，所述驅動電機向第一方向旋轉；

S3、啟動振動電機，并推動卡盤組件向靠近內螺紋滾壓機構的方向運動，并開始加工螺紋，直至坯料內的螺紋成型；

S4、停止振動電機，并控制驅動電機向第二方向旋轉，所述第二方向與第一方向相反。