一种带轮的压旋成形工艺的制作方法

本发明涉及机器人零部件加工方法技术领域，尤其涉及的是一种带轮的压旋成形工艺。

背景技术：

目前小型机器人关节减速器传动用带轮通常通过平键与轴相连接，此种连接方式虽然加工方便，但由于配合较紧，加之带轮长时间工作，轴孔配合表面易产生锈蚀，拆换较困难，需用拔轮器或锤击拆卸，易损坏带轮，严重时使轴弯曲变形。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种带轮的压旋成形工艺，以期改善现有技术中带轮拆卸困难、带轮和轴易损坏、带轮轴向移动不灵活等缺陷。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种带轮的压旋成形工艺,其特征在于,包括如下步骤:

(1)落料：将来料金属板进行落料成形得到盘状坯料；

(2)冲中心溢料孔:在盘状坯料中心冲孔后得到冲孔件,所述冲孔件中心的孔为中心溢料孔；

(3)压旋成形：将冲孔件置于旋压机上进行压旋成形得到压旋件，所述压旋成形的过程为：

首先在旋压机上安装芯模，所述芯模包括模块底板，所述模块底板中心设有多个凸起，每个所述凸起沿径向方向延伸,所述多个凸起沿以模块底板中心为圆心的圆周方向均匀排布,所述多个凸起的内端围成一个内圆,所述内圆的直径大于所述冲孔件的中心溢料孔直径；

然后在芯模上方卡装所述冲孔件，使得冲孔件贴合在芯模上且所述冲孔件的中心溢料孔与所述芯模的内圆同心；

启动旋压机，由旋压机带动芯模和冲孔件一起旋转，旋压机的旋轮从所述冲孔件边缘以外的上方向冲孔件中心进行径向进给，当旋轮进入冲孔件边缘时，控制旋轮向下运动压向冲孔件并继续向冲孔件中心做径向进给，当旋轮接近芯模的凸起外端时，再次控制旋轮下压并继续向冲孔件中心做径向进给，冲孔件上在对应芯模的凸起处的材料会向中心溢料孔流动，使得冲孔件下表面形成与芯模的多个凸起相对应的多个凹陷，得到压旋件；

(4)一次旋压拉深：对压旋件进行旋压成形得到一次旋压拉深件，所述一次旋压拉深件包括内圆筒和口部凸缘，所述多个凹陷位于所述内圆筒的上端，所述内圆筒的下端开口，且所述口部凸缘沿着所述内圆筒的下端开口处水平向外延伸；

(5)二次旋压拉深：将一次旋压拉深件上下翻转并对一次旋压拉深件进行二次旋压成形得到二次旋压拉深件，使得一次旋压拉深件的口部凸缘向内圆筒上端弯折形成弯折部，所述弯折部包括一个外圆筒和外部凸缘，所述外圆筒与内圆筒同轴设置，所述外部凸缘沿着所述外圆筒的口部水平向外延伸；

(6)翻边：选用工作面为凹形的旋轮对所述二次旋压拉深件的外部凸缘进行旋压翻边成形，得到翻边件；

(7)侧边增厚成形：选用工作面为平整圆柱面的平旋轮对所述翻边件的翻边外侧进行旋压形成增厚平整面，得到增厚成形件；

(8)侧边齿形成形：选用工作面为齿形的齿形旋轮对所述增厚成形件的增厚平整面进行旋压形成齿形槽，得到齿形件。

所述步骤(3)中，所述芯模上的凸起的截面形状呈倒三角形。

所述步骤(5)中，所述二次旋压拉深件的外圆筒的高度小于所述内圆筒高度。

本发明相比现有技术具有以下优点：

1、本发明提供的一种带轮的压旋成形工艺，采用了压旋工艺成形带轮中心的凹陷，为带轮等传动件的配合区域的成形提供了一种新工艺。

2、本发明提供的一种带轮的压旋成形工艺，运用压旋工艺成形带轮中心的凹陷，实现了带轮传动件的一体成形，利用该工艺成形之后的带轮在与其他传动件相传动配合的时候，只需利用该带轮中心的多个凹陷与其余传动件端面上对应的凸起直接配合，即可实现与其他传动件的传动连接，而无需另外增加传动轴来与其他传动件相传动配合，克服了现有技术中带轮拆卸困难、带轮和传动轴易损坏、带轮轴向移动不灵活等问题，使得带轮与其他传动件安装拆卸方便，延长了带轮的使用寿命，且使得带轮与其他传动件之间能进行灵活分离和结合，大大降低了生产成本。

3、本发明提供的一种带轮的压旋成形工艺，运用压旋工艺成形带轮中心凹陷，实现带轮中心凹陷的近净成形，克服了现有技术中生产效率低、产品质量不佳等问题，保证了产品质量好、提高了生产效率。

4、本发明提供的一种带轮的压旋成形工艺，由于芯模上的多个凸起沿以模块底板中心为圆心的圆周方向均匀排布，实现了带轮传动部位在传动过程中受力均匀，从而延长了带轮使用寿命。

5、本发明提供的一种带轮的压旋成形工艺，由于在压旋成形步骤中控制旋轮进行两次下压，可以保证带轮厚度变化很小的同时实现中心凹陷的成形，保证了产品质量。

6、本发明提供的一种带轮的压旋成形工艺，在完成一次旋压拉深、二次旋压拉深之后，对零件外部凸缘进行翻边以及侧边增厚成形和侧边齿形成形，三个工序均在一台旋压机上完成，带来了生产效率提高、自动化程度高、零件质量好等效果。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

图2是本发明的盘状坯料的纵剖视图。

图3是本发明的冲孔件的纵剖视图。

图4是本发明的芯模结构示意图。

图5是本发明芯模上的凸起结构示意图。

图6是本发明的压旋件的结构示意图。

图7是本发明的一次旋压拉深件的纵剖视图。

图8是本发明的二次旋压拉深件的纵剖视图。

图9是本发明的翻边件的纵剖视图。

图10是本发明的增厚成形件的纵剖视图。

图11是本发明的齿形成形件的纵剖视图。

图中标号：1盘状坯料、2冲孔件、3中心溢料孔、4压旋件、5芯模、6凸起、7凹陷、8一次旋压拉深件、9内圆筒、10口部凸缘、11二次旋压拉深件、12外圆筒、13外部凸缘、14翻边件、15增厚成形件、16齿形成形件。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

本实施例公开了一种带轮的压旋成形工艺，该成形工艺按如下步骤进行:如图1所示为机器人关节减速器用带轮成形的工艺流程:

步骤一、落料。将厚度为5mm的来料金属板进行落料成形得到盘状坯料1；盘状坯料1结构示意图如图2所示。

步骤二:、冲中心溢料孔。将盘状坯料1中心在冲床上进行冲孔得到冲孔件2，冲孔件2中心的孔为中心溢料孔3，中心溢料孔3有利于后续成形时多余材料的流动，冲孔件2结构示意图如图3所示。

步骤三、压旋成形。将冲孔件2置于旋压机上进行压旋成形，压旋成形的过程为：首先在旋压机上安装芯模5，其中芯模5包括模块底板，在模块底板中心设有多个凸起6，凸起6结构示意图如图4所示，每个凸起6沿径向方向延伸，且凸起6的截面形状可设计为呈倒三角形，多个凸起6沿以模块底板中心为圆心的圆周方向均匀排布，多个凸起6的内端围成一个内圆，且内圆的直径大于冲孔件2的中心溢料孔3直径，芯模5结构示意图如图5所示；然后在芯模5上方卡装冲孔件2，使得冲孔件2贴合在芯模5上且冲孔件2的中心溢料孔3与芯模5的内圆同心；启动旋压机，由旋压机带动芯模5和冲孔件2一起旋转，旋压机的旋轮从冲孔件2边缘以外的上方向冲孔件2中心进行径向进给，当旋轮进入冲孔件2边缘时，控制旋轮向下运动压向冲孔件2并继续向冲孔件2中心做径向进给，当旋轮接近芯模5的凸起6外端时，再次控制旋轮下压并继续向冲孔件2中心做径向进给，冲孔件2上在对应芯模5的凸起6处的材料会向中心溢料孔3流动，使得冲孔件2下表面形成与芯模5的多个凸起6相对应的多个凹陷7，得到的压旋件4结构示意图如图6所示。

步骤四、一次旋压拉深。将压旋件4置于旋压机，对压旋件4进行旋压成形得到一次旋压拉深件8，其中一次旋压拉深件8包括内圆筒9和口部凸缘10，压旋成形的多个凹陷7位于内圆筒9的上端，内圆筒9的下端开口，且口部凸缘10沿着内圆筒9的下端开口处水平向外延伸，一次拉深旋压结构示意图如图7所示。

步骤五、二次旋压拉深。将一次旋压拉深件8上下翻转，然后对一次旋压拉深件8进行二次旋压成形得到二次旋压拉深件11，使得一次旋压拉深件8的口部凸缘10向内圆筒9上端弯折形成弯折部，弯折部包括一个外圆筒12和外部凸缘13，其中外圆筒12与内圆筒9同轴设置，且外圆筒12的高度小于内圆筒9高度，外部凸缘13沿着外圆筒12的口部水平向外延伸，二次旋压拉深件11结构示意图如图8所示。

步骤六、翻边、侧边增厚成形和侧边齿形成形。将二次旋压拉深件11装卡在旋压机上，选用工作面为凹形的旋轮对二次旋压拉深件11的外部凸缘13进行旋压翻边成形，得到翻边件14结构示意图如图9所示。翻边成形完成后凹形旋轮退出，选用工作面为平整圆柱面的平旋轮对翻边件14的翻边外侧进行旋压形成增厚平整面，得到增厚成形件15结构示意图如图10所示。增厚成形完成后平旋轮退出，选用工作面为齿形的齿形旋轮对增厚成形件15的增厚平整面进行旋压形成齿形槽，得到齿形成形件16结构示意图如图11所示。

此实施例所成形的带轮的中心为多个凹陷。后续使用过程中，该带轮中心的多个凹陷需与对应的传动件的凸起部位相配合进行传递连接，其余传动件的凸起部位同样可采用此种工艺进行成形。

本发明提供了“压旋”成形新工艺。通过该压旋成形工序形成了带轮中心的多个凹陷，通过该凹陷与其余传动件上的凸起直接配合，即可实现传动连接，增加了传动自由度，以往的传动采用轴销传动，轴和带轮无法实现分离，本发明可实现带轮传动时与相配合的传动件进行分离和结合，使得机器人动作可以更加灵活；整个带轮的塑性成形工艺全部采用旋压来成形机器人关节减速器用带轮，有效的提高了生产效率，实现了带轮的一体成形。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。