專利名稱：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的制作方法
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、滑動套筒、傳動輪的嚙合齒形以及行星齒輪內(nèi)齒等，通常應(yīng)用在汽車、船舶、航天航空等領(lǐng)域。隨著現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展，對零件生產(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:
—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)、以內(nèi)外均為圓柱面的筒形件作為毛坯1，根據(jù)毛坯I材料和齒形結(jié)構(gòu)，采取冷成形、溫成形或熱成形開展?jié)L軋成形加工；
b)、將毛坯I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)動下，芯模2帶著毛坯I軸向進(jìn)給，直至毛坯I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對毛坯I表面金屬進(jìn)行快速加熱至預(yù)設(shè)溫度，加熱時間為5sec 15sec，預(yù)設(shè)溫度為400°C 750°C ；
d)、毛坯I繼續(xù)軸向進(jìn)給，直至進(jìn)入沿毛坯I軸線圓周均布3 6個滾軋模具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，并由各自的主動力交流伺服電機(jī)11及萬向聯(lián)軸器12驅(qū)動，開始同步、同速、同向轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為50RPM 100RPM，同時毛坯I和芯模2在復(fù)合交流伺服電機(jī)4的驅(qū)動下軸向進(jìn)給并同步轉(zhuǎn)動,進(jìn)給速度為I 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I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，對對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程中，由3 6個滾軋模具6同時作用，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、增量滾軋過程中的滾軋模具6以及毛坯I的運(yùn)動均由交流伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)，工藝系統(tǒng)簡單，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。


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)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)施例對本發(fā)明做詳細(xì)描述。
參照圖1，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I通過緊固螺釘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I軸線圓周均布3個滾軋模具6，滾軋模具6安裝在滑座7上，滑座7通過滾柱絲杠螺母副9與調(diào)整交流伺服電機(jī)8連接，滾軋模具6后方通過萬向聯(lián)軸器12與主動力交流伺服電機(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)、參照圖1，以內(nèi)外均為圓柱面的筒形件作為毛坯1，根據(jù)毛坯I材料和齒形結(jié)構(gòu)，采取冷成形、溫成形或熱成形開展?jié)L軋成形加工；
b)、參照圖1，將毛坯I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)動下，芯模2帶著毛坯I軸向進(jìn)給，直至毛坯I進(jìn)入中高頻感應(yīng)加熱器5的內(nèi)腔；
C)、參照圖1，由中高頻感應(yīng)加熱器5對毛坯I表面金屬進(jìn)行快速加熱至預(yù)設(shè)溫度，加熱時間為5sec 15sec，預(yù)設(shè)溫度為400°C 750°C ；
d)、參照圖1和圖2，毛坯I繼續(xù)軸向進(jìn)給，直至進(jìn)入沿毛坯I軸線圓周均布3個滾軋模具6的滾軋位置；
e)、參照圖1、圖2和圖3，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，并由各自的主動力交流伺服電機(jī)11及萬向聯(lián)軸器12驅(qū)動，開始同步、同速、同向轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為50RPM 100RPM，同時毛坯I和芯模2在復(fù)合交流伺服電機(jī)4的驅(qū)動下軸向進(jìn)給并同步轉(zhuǎn)動，進(jìn)給速度為I 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，其中滾軋模具6上的I段完成筒形件內(nèi)齒形的成形，II段完成筒形件外齒形的成形；
f)、參照圖1、圖2和圖4，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I和芯模2退回，卸下已成形毛坯1，完畢。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)外帶齒筒形件的伺服直驅(qū)型增量滾軋成形工藝，其特征在于，包括以下步驟: a)、以內(nèi)外均為圓柱面的筒形件作為毛坯(1)，根據(jù)毛坯(I)材料和齒形結(jié)構(gòu)，采取冷成形、溫成形或熱成形開展?jié)L軋成形加工； b)、將毛坯(I)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)動下，芯模(2)帶著毛坯(I)軸向進(jìn)給，直至毛坯(I)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 )對毛坯(I)表面金屬進(jìn)行快速加熱至預(yù)設(shè)溫度，加熱時間為5sec 15sec，預(yù)設(shè)溫度為400°C 750°C ； d)、毛坯(I)繼續(xù)軸向進(jìn)給，直至進(jìn)入沿毛坯(I)軸線圓周均布3 6個滾軋模具(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，并由各自的主動力交流伺服電機(jī)(11)及萬向聯(lián)軸器(12)驅(qū)動，開始同步、同速、同向轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為50RPM 100RPM，同時毛坯(I)和芯模(2)在復(fù)合交流伺服電機(jī)(4)的驅(qū)動下軸向進(jìn)給并同步轉(zhuǎn)動,進(jìn)給速度為I 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(I)和芯模(2)退回，卸下已成形毛坯(1)，完畢。
全文摘要
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，以筒形件的毛坯套在芯模上，由復(fù)合交流伺服電機(jī)驅(qū)動軸向進(jìn)給，至中高頻感應(yīng)加熱器進(jìn)行快速加熱，繼續(xù)軸向進(jìn)給至沿著毛坯軸線圓周均布3～6個滾軋模具的滾軋位置，滾軋模具由調(diào)整交流伺服電機(jī)驅(qū)動徑向送進(jìn)，并由主動力交流伺服電機(jī)驅(qū)動，毛坯及芯模同時由復(fù)合交流伺服電機(jī)驅(qū)動，在滾軋模具作用下逐漸完成內(nèi)外帶齒筒形件的增量式滾軋成形，毛坯反向退出，卸料，本發(fā)明具有工藝系統(tǒng)簡單，控制精度高，成形力小，成形質(zhì)量好，加工范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B21D15/02GK103191964SQ20131008117
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月14日
發(fā)明者趙升噸, 李泳嶧, 范淑琴 申請人:西安交通大學(xué)