一种径向锻造成形反向式行星滚柱丝杠副短丝杠的方法
【专利摘要】一种径向锻造成形反向式行星滚柱丝杠副短丝杠的方法，采用径向锻造方法成形反向式行星滚柱丝杠副短丝杠；径向锻造模具上同时具有螺纹形状段和齿轮形状段；工件旋转，径向锻造模具打击锻造，径向锻造模具提起，不断重复上述过程，完成指定径向锻造量下的短丝杠径向锻造成形；采用一个道次或多个道次，完成短丝杠成形制造；短丝杠上的螺纹与齿轮同时塑性成形，成形制造的短丝杠上螺纹段和花键段为一整体；成形制造时间少，零件可靠性高、机械强度高；本发明同样可成形具有类似特征的大直径螺纹齿轮同轴零件；本发明和中高频感应加热相结合，可成形采用变形抗力大、硬度高、难变形材料的零件。
【专利说明】一种径向锻造成形反向式行星滚柱丝杠副短丝杠的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于先进材料成形【技术领域】，具体涉及一种径向锻造成形反向式行星滚柱丝杠副短丝杠的方法。
【背景技术】
[0002]行星滚柱丝杠和滚珠丝杠类似，也是一种可将旋转运动和直线运动相互转化的传动装置。同滚珠丝杠相比，行星滚柱丝杠具有承载能力高、寿命长、加速度和速度高、导程可更小等优点，故其适合于高速、重载、精度要求高的场合，在光学仪器、机器人、高精度数控机床具有广泛的应用。
[0003]一般的行星滚柱丝杠副有两类:标准型和反向式。标准型行星滚柱丝杠副:长丝杠、短螺母结构，滚柱与螺母之间无轴向相对运动。反向式行星滚柱丝杠副:短丝杠、长螺母结构，滚柱与丝杠之间无轴向相对运动。
[0004]反向式行星滚柱丝杠副短丝杠中部为螺纹形状，两端为齿轮形状。目前该短丝杠多采用切削加工成形，或分别成形螺纹段和齿轮段后装配成整体短丝杠。从而导致成生产效率低、生产周期长，螺纹齿轮装配增加重量、降低可靠性，难以满足高性能反向式行星滚柱丝杠的制造要求。
[0005]径向锻造成形工艺是一种局部连续渐进成形方法，不仅成形效率远大于切削加工，而且塑性变形可有效增加零件的表面强度，显著提高产品的机械性能。申请号为201410025820.6的专利中披露了一种径向锻造成形长丝杠的方法，其径向锻造时工件旋转角度Θ和所成形长丝杠螺纹头数η应满足:
[0006]Θ =2π/n
[0007]反向式行星滚柱丝杠副短丝杠中部为螺纹形状，两端为齿轮形状。仅满足上述公式可能会出乱齿现象，无法成形出合格的齿轮形状。此外齿轮齿高大，材料流动困难，难以一道次锻造成形。
【发明内容】
[0008]为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种径向锻造成形反向式行星滚柱丝杠副短丝杠的方法，塑性成形具有螺纹和齿轮特征的整体短丝杠，提高生产效率、缩短生产周期，增加零件表面强度，提高零件可靠性。
[0009]为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为:
[0010]一种径向锻造成形反向式行星滚柱丝杠副短丝杠的方法，包括如下步骤:
[0011]步骤I，装夹工件2，工件2 —端由机械手3夹紧；
[0012]步骤2，工件2轴向送进，机械手3夹持工件2向径向锻造模具I方向送进，进入径向锻造模具I打击范围内，径向锻造模具I上具有螺纹段a与齿轮段b，工件2上成形螺纹段与成形齿轮段分别与径向锻造模具I上的螺纹段a与齿轮段b对齐；径向锻造模具I总径向锻造量为S1,已完成径向锻造量S2 = O ;
[0013]步骤3，径向锻造模具I首次锻造成形螺纹与齿轮，具体为:
[0014]3.1、径向锻造模具I进行打击锻造，径向锻造量为Λ ；Δ由总径向锻造量S1和锻造道次数m确定，具体参照公式(I)确定；
[0015]
【权利要求】
1.一种径向锻造成形反向式行星滚柱丝杠副短丝杠的方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤1，装夹工件(2)，工件⑵一端由机械手(3)夹紧； 步骤2，工件⑵轴向送进，机械手(3)夹持工件(2)向径向锻造模具⑴方向送进，进入径向锻造模具(I)打击范围内，径向锻造模具(I)上具有螺纹段a与齿轮段b，工件(2)上成形螺纹段与成形齿轮段分别与径向锻造模具(I)上的螺纹段a与齿轮段b对齐；径向锻造模具⑴总径向锻造量为S1,已完成径向锻造量S2 = O ; 步骤3，径向锻造模具(I)首次锻造成形螺纹与齿轮，具体为: . 3.1、径向锻造模具(I)进行打击锻造，径向锻造量为Λ ；Δ由总径向锻造量S1和锻造道次数m确定，具体参照公式(I)确定；
【文档编号】B21J13/02GK104001851SQ201410218696
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年5月21日 优先权日:2014年5月21日
【发明者】张大伟, 赵升吨, 吴士波 申请人:西安交通大学