一種徑向鍛造漸進增量成形大齒高螺紋件的方法
【專利摘要】一種徑向鍛造漸進增量成形大齒高螺紋件的方法，采用徑向壓縮量逐漸增加錘頭，錘頭具有螺紋形狀段，螺紋形狀包括漸進增量變化螺紋形狀段和螺紋不變化的螺紋形狀段，具有漸進增量變化螺紋形狀段的多個錘頭同步鍛打，工件旋轉同時軸向送進，降低成形力，減少鍛造缺陷，提高表面精度和強度；等體積鍛造，實現(xiàn)近凈成形，提高材料利用率，縮短生產周期；能夠實現(xiàn)高性能、大直徑、大齒高的絲杠、螺桿等螺紋零件的成形制造。
【專利說明】一種徑向鍛造漸進增量成形大齒高螺紋件的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于先進材料成形【技術領域】，具體涉及一種徑向鍛造漸進增量成形大齒高螺紋件的方法。
【背景技術】
[0002]諸如絲杠、螺桿之類的大直徑、大齒高螺紋類零件是機械工業(yè)的重要功能部件。隨著我國國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，對該類大直徑、大齒高螺紋類零件需求量日益增加、性能要求日益苛刻。傳統(tǒng)以切削為主的加工方法難以滿足該類零件高效、節(jié)材、高性能的加工制造。
[0003]徑向鍛造是一種多向局部加載塑性成形技術，相對于切削加工高效、節(jié)材，而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。申請?zhí)枮?01410012125.6的專利中披露了一種徑向鍛造成形絲杠的方法，然而采用該方法成形齒高大的螺紋類零件，徑向變形量大，致使成形載荷高、表面質量差、錘頭磨損加劇?；谏暾?zhí)枮?01410012125.6專利中披露的徑向鍛造成形絲杠方法，采用多道次徑向鍛造成形，可減少每道次的變形量，但旋轉進給的運動精度要求提高，多次往復的旋轉進給運動，兩端機械手多次夾持與松開，其誤差累積容易導致鍛造螺紋齒形錯齒、亂齒現(xiàn)象出現(xiàn)。

【發(fā)明內容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種徑向鍛造漸進增量成形大齒高螺紋件的方法，采用徑向壓縮量逐漸增加錘頭，錘頭具有螺紋形狀段，螺紋形狀包括漸進增量變化螺紋形狀段和螺紋不變化的螺紋形狀段，具有漸進增量變化螺紋形狀段的多個錘頭同步鍛打，坯料連續(xù)旋轉送進，降低成形力，減少鍛造缺陷，提高表面精度和強度；等體積鍛造實現(xiàn)近凈成形，提高材料利用率，縮短生產周期；能夠實現(xiàn)高性能、大直徑、大齒高的絲杠、螺桿等螺紋零件的成形制造。
[0005]為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為:
[0006]一種徑向鍛造漸進增量成形大齒高螺紋件的方法，包括如下步驟:
[0007]步驟1，裝夾工件2，工件2 —端由第一機械手I夾緊；
[0008]步驟2，工件2軸向送進，第一機械手I夾持工件2向徑向鍛造錘頭3方向送進，錘頭3上具有螺紋形狀段，螺紋形狀段包括漸進增量變化螺紋形狀段和螺紋不變化的螺紋形狀段，工件2上成形螺紋段靠近錘頭3 —端，與錘頭3上螺紋形狀段靠近工件2的一端對齊；
[0009]步驟3,工件2旋轉送進；
[0010]工件2旋轉角度Θ，同時軸向送進；錘頭3數(shù)目為N，N=2?8，旋轉角度Θ應滿足
2ττΘ< —.,
N[0011]工件2旋轉速度為ω，軸向進給速度為V，進給速度V應滿足
【權利要求】
1.一種徑向鍛造漸進增量成形大齒高螺紋件的方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟I，裝夾工件(2 )，工件(2 ) —端由第一機械手(I)夾緊； 步驟2，工件(2)軸向送進，第一機械手(I)夾持工件(2)向徑向鍛造錘頭(3)方向送進，錘頭(3)上具有螺紋形狀段，螺紋形狀段包括漸進增量變化螺紋形狀段和螺紋不變化的螺紋形狀段，工件(2)上成形螺紋段靠近錘頭(3) —端，與錘頭(3)上螺紋形狀段靠近工件(2)的一端對齊； 步驟3，工件(2)旋轉送進； 工件(2)旋轉角度Θ，同時軸向送進；錘頭(3)數(shù)目為N，N=2~8，旋轉角度Θ應滿足2πθ< —； N 工件(2)旋轉速度為ω，軸向進給速度為V，進給速度V應滿足V = ￥ ;


2π 公式中P為工件(2)上所要成形螺紋的導程； 步驟4，錘頭(3)打擊鍛造； 步驟5，錘頭(3)提起； 步驟6，重復步驟3至步驟5，工件(2)不斷旋轉并送進，錘頭(3)不斷打擊、提起，使工件(2)上成形螺紋段2/3~3/4部分成形出螺紋形狀； 步驟7，第二機械手(4)夾持工件(2)另一端，第一機械手(I)松開并退出； 步驟8，重復步驟3至步驟5，工件(2)不斷旋轉并送進，錘頭(3)不斷打擊、提起，使工件(2)上成形螺紋段的未成形部分成形出螺紋形狀； 步驟9，工件(2 )由第二機械手(4 )夾緊軸向快速送進，卸料。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種徑向鍛造漸進增量成形大齒高螺紋件的方法，其特征在于:所述的錘頭(3)具有漸進增量變化螺紋形狀段和螺紋不變化的螺紋形狀段；錘頭(3)具有兩種結構:第一種錘頭(3a)和第二種錘頭(3b)，其區(qū)別在于具有漸進增量變化螺紋形狀段不同； 第一種錘頭(3a)具有螺紋形狀段a，螺紋形狀段a包括漸進增量變化螺紋形狀段和螺紋不變化的螺紋形狀段a2 ；&1段和a2段的螺紋中徑、小徑位置相同，但段螺紋牙型不完整，a2段為完整螺紋牙型，B1段螺紋牙型沿段向a2段方向齒頂高逐漸增加、齒型逐漸完整&段螺紋齒頂高和a2段螺紋齒頂程α錐度；第一種錘頭(3a)打擊鍛造時，段的徑向鍛造量沿％段向a2段方向逐漸增加；&1段長度為螺紋形狀段a總長的3/5，a2段長度為螺紋形狀段a總長的2/5; 第二種錘頭(3b)具有螺紋形狀段b，螺紋形狀段b包括漸進增量變化螺紋形狀段Id1和螺紋不變化的螺紋形狀段b2 段和b2段的都是完整螺紋牙型，Id1段由按照圓錐形狀連續(xù)排列的完整螺紋齒形組成，匕段螺紋中徑和b2段螺紋中徑程β錐度；第二種錘頭(3b)打擊鍛造時，h段的徑向鍛造量沿Id1段向b2段方向逐漸增加九段長度為螺紋形狀段b總長的3/5，b2段長度為占螺紋形狀段b總長的2/5。
【文檔編號】B21K1/56GK103978147SQ201410216065
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月21日 優(yōu)先權日:2014年5月21日
【發(fā)明者】張大偉, 張超, 趙升噸, 李靖祥, 范淑琴, 張琦 申請人:西安交通大學