一种螺纹花键同步滚轧用相位可调模具结构的制作方法
【专利摘要】一种螺纹花键同步滚轧用相位可调模具结构，包括转筒，转筒内孔和滚轧设备动力轴连接，转筒外部一端安装有滚轧模具花键段，另一端安装有滚轧模具螺纹段，滚轧模具花键段通过第一端盖与转筒固连在一起，滚轧模具螺纹段通过第二端盖上的滑动轴承与转筒相配合，滚轧模具花键段和滚轧模具螺纹段之间布置有相位调节结构，在转筒和滚轧模具花键段或滚轧模具螺纹段之间设有单向分离机构，由于滚轧模具花键段和滚轧模具螺纹段是分离的部件，通过相位调节结构实现滚轧模具花键段和滚轧模具螺纹段之间相对位置的调整，针对不同的螺纹以及花键形状只需更换相应的滚轧模具花键段和滚轧模具螺纹段即可，结构简单，易于制造，通用性较强。
【专利说明】
一种螺纹花键同步滚轧用相位可调模具结构
技术领域
[0001]本发明属于先进材料成形技术领域，具体涉及一种螺纹花键同步滚乳用相位可调模具结构。
【背景技术】
[0002]随着汽车工业与装备制造业的迅速发展，对汽车转向轴、变速器、行星滚柱丝杠副中螺纹花键同轴零件的需求量日益增加，且对该类零件精度及性能的要求逐渐提升。传统的螺纹与花键同轴零件的加工方法以切削加工为主，在不同时间段内分别切削成形该螺纹和花键，不但加工效率低并且切断金属纤维影响零件性能，相比之下螺纹与花键同步滚乳成形工艺具有生产效率高、成形质量好、零件螺纹和花键相对位置稳定的优点。
[0003]公开号为CN 103084521 A的专利中披露了一种螺纹花键同步滚乳成形轴类零件的方法，可在一次滚乳成形中同时成形零件不同部位的螺纹和花键齿型。为了保证螺纹花键同步滚乳成形中不同滚乳模具滚乳成形的螺纹和花键能够衔接，滚乳前模具上的螺纹段和花键段要同时满足螺纹滚乳和花键滚乳前的相位要求。根据滚乳前模具不同齿型段相位要求，公开号为CN 103521665 A的专利中披露一种确定螺纹花键同步滚乳成形用模具结构的方法。公开号为CN 103521665 A的专利根据所滚乳成形零件以及滚乳模具的螺纹头数、花键齿数确定滚乳模具的结构，一些情况下两滚乳模具的结构不同，即滚乳模具螺纹段和花键段的相对位置不同。
[0004]然而目前滚乳成形模具的螺纹段和花键段为刚性固联，即滚乳模具的螺纹段与花键段无法实现相对位置调整。对于螺纹花键滚乳前不同齿型相位段相位要求需由滚乳模具结构自身保证的滚乳成形，两滚乳模具的结构不同，即滚乳模具螺纹段和花键段的相对位置不同，因此对于结构不同的滚压模具必须单独设计与制造。其滚乳模具无法适用于螺纹牙形参数和花键齿形参数相同，但滚乳前相位要求不同的螺纹花键同步滚乳成形工艺，滚乳模具的通用性差。同时滚乳模具螺纹段花键段一体化设计，增加了模具加工制造难度。从而使模具制造成本、生产周期增加。
【发明内容】
[0005]为了克服上述缺点，本发明的目的在于设计一种螺纹花键同步滚乳用相位可调模具结构，实现螺纹花键同步滚乳成形用模具螺纹段和花键段相对位置的调整，模具制造成本小、生产周期短。
[0006]为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为:
[0007]—种螺纹花键同步滚乳用相位可调模具结构，包括转筒I，转筒I内孔和滚乳设备动力轴连接，转筒I外部一端安装有滚乳模具花键段5，另一端安装有滚乳模具螺纹段7，滚乳模具花键段5通过第一端盖2与转筒I固连在一起，滚乳模具螺纹段7通过第二端盖10上的滑动轴承16与转筒I相配合，滚乳模具花键段5和滚乳模具螺纹段7之间布置有相位调节结构，在转筒I和滚乳模具花键段5或滚乳模具螺纹段7之间设有单向分离机构，单向分离机构封闭在左挡板12和右挡板11之间，左挡板12和右挡板11固连在转筒I上，左挡板12和右挡板11约束滚乳模具螺纹段7或滚乳模具花键段5相对于转筒I轴向滑动，滚乳模具螺纹段7或滚乳模具花键段5能够顺时针旋转，当滚乳模具螺纹段7逆时针旋转时，单向分离机构锁死，无法逆时针旋转。
[0008]若滚乳模具螺纹段7的轴向宽度大于滚乳模具花键段5的轴向宽度，则单向分离机构设置在转筒I和滚乳模具螺纹段7之间；若滚乳模具花键段5的轴向宽度大于滚乳模具螺纹段7的轴向宽度，则单向分离机构设置在转筒I和滚乳模具花键段5之间。
[0009]所述的单向分离机构包括沿转筒I周向均匀分布6?10组的滚柱顶针组合，每一组的滚柱顶针组合包括一个滚柱8、两个顶针9和两个弹簧15;转筒I外侧开有槽，一个槽和滚乳模具螺纹段7或滚乳模具花键段5的内孔之间形成一放置空间，该放置空间用于放置一个滚柱8，滚柱8被顶针9顶住，顶针9的另一端放置在转筒I上设有的孔中，且压在该孔内放置的弹簧15上；当滚乳模具螺纹段7或滚乳模具花键段5顺时针旋转时，滚柱8向放置空间的大端移动，通过顶针9压缩弹簧15，滚乳模具螺纹段7或滚乳模具花键段5能够旋转；当滚乳模具螺纹段7或滚乳模具花键段5逆时针旋转时，滚柱8向放置空间的小端移动，滚柱刚性锁止，单向分离机构锁死，滚乳模具螺纹段7或滚乳模具花键段5无法逆时针旋转。
[0010]所述的相位调节结构包括连接在转筒I上的涡轮3，涡轮3和蜗杆固定筒6内安装的蜗杆4配合，蜗杆固定筒6—端和滚乳模具螺纹段7连接，蜗杆固定筒6另一端通过其上的凸台与滚乳模具花键段5上的凹陷相配合，两者之间形成能够相对转动的摩擦副连接;转筒I靠近第二端盖10—端的端面上固定有分度显示装置的角度分度盘F，分度显示装置的指针E和滚乳设备动力轴连接。
[0011]本发明的有益效果为:
[0012]由于滚乳模具花键段5和滚乳模具螺纹段7是分离的部件，通过相位调节结构实现滚乳模具花键段5和滚乳模具螺纹段7之间相对位置的调整，针对不同的螺纹以及花键形状只需更换相应的滚乳模具花键段5和滚乳模具螺纹段7即可，结构简单，易于制造，通用性较强。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的正面剖视图。
[0014]图2是图1的B-B剖视图。
[0015]图3是图2的D处局部放大图。
[0016]图4是图1的A-A剖视图。
[0017]图5是图1的C向视图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本发明做详细描述。
[0019]参照图1，一种螺纹花键同步滚乳用相位可调模具结构，包括转筒I，转筒I内孔通过键连接方式和滚乳设备动力轴连接，转筒I外部一端安装有滚乳模具花键段5，另一端安装有滚乳模具螺纹段7，滚乳模具花键段5通过第一端盖2与转筒I固连在一起，滚乳模具螺纹段7通过第二端盖10上的滑动轴承16与转筒I相配合，滚乳模具花键段5和滚乳模具螺纹段7之间布置有相位调节结构，在转筒I和滚乳模具花键段5或滚乳模具螺纹段7之间设有单向分离机构，单向分离机构封闭在左挡板12和右挡板11之间，左挡板12和右挡板11通过螺栓固连在转筒I上，左挡板12和右挡板11约束滚乳模具螺纹段7或滚乳模具花键段5相对于转筒I轴向滑动，滚乳模具螺纹段7或滚乳模具花键段5能够顺时针旋转，当滚乳模具螺纹段7逆时针旋转时，单向分离机构锁死，无法逆时针旋转。
[0020]若滚乳模具螺纹段7的轴向宽度大于滚乳模具花键段5的轴向宽度，则单向分离机构设置在转筒I和滚乳模具螺纹段7之间；若滚乳模具花键段5的轴向宽度大于滚乳模具螺纹段7的轴向宽度，则单向分离机构设置在转筒I和滚乳模具花键段5之间。本实施例中滚乳模具螺纹段7的轴向宽度大于滚乳模具花键段5的轴向宽度，单向分离机构设置在转筒I和滚乳模具螺纹段7之间。
[0021 ]参照图1和图2和图3，所述的单向分离机构包括沿转筒I周向均匀分布6?1组的滚柱顶针组合，每一组的滚柱顶针组合包括一个滚柱8、两个顶针9和两个弹簧15，转筒I夕卜侧开有槽，一个槽和滚乳模具螺纹段7的内孔之间形成一放置空间，该放置空间用于放置一个滚柱8，滚柱8被顶针9顶住，顶针9的另一端放置在转筒I上设有的孔中，且压在该孔内放置的弹簧15上；当滚乳模具螺纹段7顺时针旋转时，滚柱8向放置空间的大端移动，通过顶针9压缩弹簧15，滚乳模具螺纹段7能够旋转；当滚乳模具螺纹段7逆时针旋转时，滚柱8向放置空间的小端移动，滚柱刚性锁止，单向分离机构锁死，滚乳模具螺纹段7无法逆时针旋转。
[0022]参照图1、图4和图5，所述的相位调节结构包括连接在转筒I上的涡轮3，涡轮3和蜗杆固定筒6内安装的蜗杆4配合，蜗杆固定筒6内通过轴承以及第一圆螺母13和第二圆螺母14安装有蜗杆4，蜗杆固定筒6—端通过螺栓和滚乳模具螺纹段7连接，蜗杆固定筒6另一端通过其上的凸台与滚乳模具花键段5上的凹陷相配合，两者之间形成能够相对转动的摩擦副连接;转筒I靠近第二端盖10—端的端面上固定有分度显示装置的角度分度盘F，分度显示装置的指针E和滚乳设备动力轴连接。
[0023]本发明工作原理为:
[0024]本发明的螺纹花键滚乳模具安装于滚乳设备动力轴，调整前设备停机，滚乳设备动力轴固定不动，转筒I固定不动;转动蜗杆4，在涡轮3和蜗杆4的相互作用下使得蜗杆固定筒6带动滚乳模具螺纹段7相对于转筒I顺时针转动，单向分离机构未锁止，滚乳模具螺纹段7可旋转，螺纹段7相对于转筒I顺时针转动一定角度，即滚乳模具螺纹段7相对于滚乳模具花键段5转动了一定角度;转动的角度数可以从分度显示装置读出，即根据指针E在角度分度盘F上所指的转动前后数字计算出；调整好角度后，由滚乳设备动力轴带动转筒I进而带动滚乳模具花键段5和滚乳模具螺纹段7逆时针转动，单向分离机构锁死，此时在单向分离机构和涡轮蜗杆副的作用下使得滚乳模具花键段5和滚乳模具螺纹段7同步转动。
【主权项】
1.一种螺纹花键同步滚乳用相位可调模具结构，包括转筒(I)，转筒(I)内孔和滚乳设备动力轴连接，其特征在于:转筒(I)外部一端安装有滚乳模具花键段(5)，另一端安装有滚乳模具螺纹段(7)，滚乳模具花键段(5)通过第一端盖(2)与转筒(I)固连在一起，滚乳模具螺纹段(7)通过第二端盖(10)上的滑动轴承(16)与转筒(I)相配合，滚乳模具花键段(5)和滚乳模具螺纹段(7)之间布置有相位调节结构，在转筒(I)和滚乳模具花键段(5)或滚乳模具螺纹段(7)之间设有单向分离机构，单向分离机构封闭在左挡板(12)和右挡板(11)之间，左挡板(12)和右挡板(11)固连在转筒(I)上，左挡板(12)和右挡板(11)约束滚乳模具螺纹段(7)或滚乳模具花键段(5)相对于转筒(I)轴向滑动，滚乳模具螺纹段(7)或滚乳模具花键段(5)能够顺时针旋转，当滚乳模具螺纹段(7)逆时针旋转时，单向分离机构锁死，无法逆时针旋转。2.根据权利要求1所述的一种螺纹花键同步滚乳用相位可调模具结构，其特征在于:若滚乳模具螺纹段(7)的轴向宽度大于滚乳模具花键段(5)的轴向宽度，则单向分离机构设置在转筒(I)和滚乳模具螺纹段(7)之间；若滚乳模具花键段(5)的轴向宽度大于滚乳模具螺纹段(7)的轴向宽度，则单向分离机构设置在转筒(I)和滚乳模具花键段(5)之间。3.根据权利要求1所述的一种螺纹花键同步滚乳用相位可调模具结构，其特征在于:所述的单向分离机构包括沿转筒(I)周向均匀分布6?10组的滚柱顶针组合，每一组的滚柱顶针组合包括一个滚柱(8)、两个顶针(9)和两个弹簧(15);转筒(I)外侧开有槽，一个槽和滚乳模具螺纹段(7)或滚乳模具花键段(5)的内孔之间形成一放置空间，该放置空间用于放置一个滚柱(8)，滚柱(8)被顶针(9)顶住，顶针(9)的另一端放置在转筒(I)上设有的孔中，且压在该孔内放置的弹簧(15)上；当滚乳模具螺纹段(7)或滚乳模具花键段(5)顺时针旋转时，滚柱(8)向放置空间的大端移动，通过顶针(9)压缩弹簧(15)，滚乳模具螺纹段(7)或滚乳模具花键段(5)能够旋转；当滚乳模具螺纹段(7)或滚乳模具花键段(5)逆时针旋转时，滚柱(8)向放置空间的小端移动，滚柱刚性锁止，单向分离机构锁死，滚乳模具螺纹段(7)或滚乳模具花键段(5)无法逆时针旋转。4.根据权利要求1所述的一种螺纹花键同步滚乳用相位可调模具结构，其特征在于:所述的相位调节结构包括连接在转筒(I)上的涡轮(3)，涡轮(3)和蜗杆固定筒(6)内安装的蜗杆(4)配合，蜗杆固定筒(6) —端和滚乳模具螺纹段(7)连接，蜗杆固定筒(6)另一端通过其上的凸台与滚乳模具花键段(5)上的凹陷相配合，两者之间形成能够相对转动的摩擦副连接;转筒(I)靠近第二端盖(10)—端的端面上固定有分度显示装置的角度分度盘(F)，分度显示装置的指针(E)和滚乳设备动力轴连接。
【文档编号】B21H3/02GK105945183SQ201610312232
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月11日
【发明人】张大伟, 赵升吨, 吴士波
【申请人】西安交通大学, 西安交通大学苏州研究院