一種徑向鍛造成形反向式行星滾柱絲杠副短絲杠的方法
【專利摘要】一種徑向鍛造成形反向式行星滾柱絲杠副短絲杠的方法，采用徑向鍛造方法成形反向式行星滾柱絲杠副短絲杠；徑向鍛造模具上同時(shí)具有螺紋形狀段和齒輪形狀段；工件旋轉(zhuǎn)，徑向鍛造模具打擊鍛造，徑向鍛造模具提起，不斷重復(fù)上述過程，完成指定徑向鍛造量下的短絲杠徑向鍛造成形；采用一個(gè)道次或多個(gè)道次，完成短絲杠成形制造；短絲杠上的螺紋與齒輪同時(shí)塑性成形，成形制造的短絲杠上螺紋段和花鍵段為一整體；成形制造時(shí)間少，零件可靠性高、機(jī)械強(qiáng)度高；本發(fā)明同樣可成形具有類似特征的大直徑螺紋齒輪同軸零件；本發(fā)明和中高頻感應(yīng)加熱相結(jié)合，可成形采用變形抗力大、硬度高、難變形材料的零件。
【專利說明】一種徑向鍛造成形反向式行星滾柱絲杠副短絲杠的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于先進(jìn)材料成形【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種徑向鍛造成形反向式行星滾柱絲杠副短絲杠的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]行星滾柱絲杠和滾珠絲杠類似，也是一種可將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)相互轉(zhuǎn)化的傳動(dòng)裝置。同滾珠絲杠相比，行星滾柱絲杠具有承載能力高、壽命長、加速度和速度高、導(dǎo)程可更小等優(yōu)點(diǎn)，故其適合于高速、重載、精度要求高的場合，在光學(xué)儀器、機(jī)器人、高精度數(shù)控機(jī)床具有廣泛的應(yīng)用。
[0003]一般的行星滾柱絲杠副有兩類:標(biāo)準(zhǔn)型和反向式。標(biāo)準(zhǔn)型行星滾柱絲杠副:長絲杠、短螺母結(jié)構(gòu)，滾柱與螺母之間無軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)。反向式行星滾柱絲杠副:短絲杠、長螺母結(jié)構(gòu)，滾柱與絲杠之間無軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
[0004]反向式行星滾柱絲杠副短絲杠中部為螺紋形狀，兩端為齒輪形狀。目前該短絲杠多采用切削加工成形，或分別成形螺紋段和齒輪段后裝配成整體短絲杠。從而導(dǎo)致成生產(chǎn)效率低、生產(chǎn)周期長，螺紋齒輪裝配增加重量、降低可靠性，難以滿足高性能反向式行星滾柱絲杠的制造要求。
[0005]徑向鍛造成形工藝是一種局部連續(xù)漸進(jìn)成形方法，不僅成形效率遠(yuǎn)大于切削加工，而且塑性變形可有效增加零件的表面強(qiáng)度，顯著提高產(chǎn)品的機(jī)械性能。申請(qǐng)?zhí)枮?01410025820.6的專利中披露了一種徑向鍛造成形長絲杠的方法，其徑向鍛造時(shí)工件旋轉(zhuǎn)角度Θ和所成形長絲杠螺紋頭數(shù)η應(yīng)滿足:
[0006]Θ =2π/n
[0007]反向式行星滾柱絲杠副短絲杠中部為螺紋形狀，兩端為齒輪形狀。僅滿足上述公式可能會(huì)出亂齒現(xiàn)象，無法成形出合格的齒輪形狀。此外齒輪齒高大，材料流動(dòng)困難，難以一道次鍛造成形。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種徑向鍛造成形反向式行星滾柱絲杠副短絲杠的方法，塑性成形具有螺紋和齒輪特征的整體短絲杠，提高生產(chǎn)效率、縮短生產(chǎn)周期，增加零件表面強(qiáng)度，提高零件可靠性。
[0009]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0010]一種徑向鍛造成形反向式行星滾柱絲杠副短絲杠的方法，包括如下步驟:
[0011]步驟I，裝夾工件2，工件2 —端由機(jī)械手3夾緊；
[0012]步驟2，工件2軸向送進(jìn)，機(jī)械手3夾持工件2向徑向鍛造模具I方向送進(jìn)，進(jìn)入徑向鍛造模具I打擊范圍內(nèi)，徑向鍛造模具I上具有螺紋段a與齒輪段b，工件2上成形螺紋段與成形齒輪段分別與徑向鍛造模具I上的螺紋段a與齒輪段b對(duì)齊；徑向鍛造模具I總徑向鍛造量為S1,已完成徑向鍛造量S2 = O ;
[0013]步驟3，徑向鍛造模具I首次鍛造成形螺紋與齒輪，具體為:
[0014]3.1、徑向鍛造模具I進(jìn)行打擊鍛造，徑向鍛造量為Λ ；Δ由總徑向鍛造量S1和鍛造道次數(shù)m確定，具體參照公式(I)確定；
[0015]
【權(quán)利要求】
1.一種徑向鍛造成形反向式行星滾柱絲杠副短絲杠的方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟1，裝夾工件(2)，工件⑵一端由機(jī)械手(3)夾緊； 步驟2，工件⑵軸向送進(jìn)，機(jī)械手(3)夾持工件(2)向徑向鍛造模具⑴方向送進(jìn)，進(jìn)入徑向鍛造模具(I)打擊范圍內(nèi)，徑向鍛造模具(I)上具有螺紋段a與齒輪段b，工件(2)上成形螺紋段與成形齒輪段分別與徑向鍛造模具(I)上的螺紋段a與齒輪段b對(duì)齊；徑向鍛造模具⑴總徑向鍛造量為S1,已完成徑向鍛造量S2 = O ; 步驟3，徑向鍛造模具(I)首次鍛造成形螺紋與齒輪，具體為: . 3.1、徑向鍛造模具(I)進(jìn)行打擊鍛造，徑向鍛造量為Λ ；Δ由總徑向鍛造量S1和鍛造道次數(shù)m確定，具體參照公式(I)確定；
【文檔編號(hào)】B21J13/02GK104001851SQ201410218696
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】張大偉, 趙升噸, 吳士波 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)