一种齿形零件滚轧旋压成形装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110076230A(43)申请公布日2019.08.02(21)申请号201910272358.2(22)申请日2019.04.04(71)申请人华南理工大学地址510640广东省广州市天河区五山路381号申请人广州光雷机电设备技术有限公司(72)发明人夏琴香程秀全肖刚锋边旭阳(74)专利代理机构广州粤高专利商标代理有限公司44102代理人何淑珍江裕强(51)Int.Cl.B21D22/16(2006.01)B21D43/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种齿形零件滚轧旋压成形装置及方法(57)摘要本发明公开了一种齿形零件滚轧旋压成形装置及方法，所述装置在机床主轴上安装毛坯、芯模和主动同步齿轮，在主轴侧面平行安装被动同步齿轮和滚轮；在被动同步齿轮和滚轮之间用伸缩式等速万向节连接，保证二者同角速度旋转并能径向相对移动。其中被动同步齿轮由弹簧机构径向驱动，滚轮由伺服电机组件径向驱动。所述方法能在滚轮向坯料径向移动并逐渐成形过程中，保持坯料的转速与滚轮的转速按照齿数比匹配，因此能够实现坯料的均匀分齿。滚轧旋压成形过程中，两个同步齿轮首先完全啮合，然后滚轮逐渐压入毛坯。所述方法能够有效提高齿形零件的成形质量，既可以加工外齿轮零件，也可以加工内外齿零件。CN110076230ACN110076230A权利要求书1/2页1.一种齿形零件滚轧旋压成形装置，所述装置安装在机床床身上，其特征在于，包括主轴(1)、芯模(2)、主动同步齿轮(3)、被动同步齿轮(4)、被动同步齿轮支座(5)、滚轮(6)、滚轮支座(7)、可伸缩等速万向节组件(8)、弹簧机构(9)、伺服电机组件(10)；所述芯模(2)安装在主轴(1)的上端面，主动同步齿轮(3)安装在主轴(1)上，位于芯模(2)的下方；被动同步齿轮支座(5)与滚轮支座(7)均为L型支座，被动同步齿轮支座(5)包括第一竖板和第一底板，第一竖板和第一底板为一体成型，滚轮支座(7)包括第二竖板和第二底板，第二竖板和第二底板为一体成型，第一底板和第二底板相对平行设置，第一竖板和第二竖板平行设置，第一竖板的内侧壁和第二竖板的外侧壁可接触，被动同步齿轮(4)通过轴承安装在第一底板上，滚轮(6)通过轴承安装在第二底板上，被动同步齿轮(4)和滚轮(6)平行设置；可伸缩等速万向节组件(8)安装在被动同步齿轮(4)和滚轮(6)之间，保证被动同步齿轮(4)和滚轮(6)以相同的角速度旋转并能径向相对运动；弹簧机构(9)的一端连接第一竖板的外侧壁，另一端连接在机床床身上，弹簧机构(9)推动被动同步齿轮支座(5)往主轴(1)的方向移动；伺服电机组件(10)的一端通过轴承组件连接在第二竖板的外侧壁，另一端连接在机床床身上，伺服电机组件(10)驱动滚轮支座(7)径向来回移动，并带动被动同步齿轮支座(5)往远离主轴(1)的方向移动。2.根据权利要求1所述的齿形零件滚轧旋压成形装置，其特征在于，所述主轴(1)的上端面设置一个限流块(13)，所述限流块(13)的直径比所述齿形零件的的外径大。3.根据权利要求1所述的齿形零件滚轧旋压成形装置，其特征在于，所述装置还包括一压紧块(14)，将旋压成形齿形零件所用毛坯压紧在芯模(2)上。4.根据权利要求2所述的齿形零件滚轧旋压成形装置，其特征在于，所述装置还包括一压紧块(14)，将旋压成形齿形零件所用毛坯压紧在限流块(13)上。5.根据权利要求4所述的齿形零件滚轧旋压成形装置，其特征在于，所述压紧块(14)的直径与限流块(13)的直径相同。6.根据权利要求1所述的齿形零件滚轧旋压成形装置，其特征在于，所述芯模(2)的外侧面具有与所述齿形零件相配合的齿形。7.根据权利要求6所述的齿形零件滚轧旋压成形装置，其特征在于，所述滚轮(6)的外侧面具有与所述齿形零件相配合的齿形。8.一种利用如权利要求1至7任一项所述装置的齿形零件滚轧旋压成形方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：1)安装并压紧旋压成形齿形零件所用的毛坯；2)启动主轴(1)；3)伺服电机组件(10)推动滚轮支座(7)并带动滚轮(6)往主轴(1)的方向移动，同时弹簧机构(9)推动被动同步齿轮支座(5)并带动被动同步齿轮(4)往主轴(1)的方向移动；4)被动同步齿轮(4)与主动同步齿轮(3)接触并逐渐达到完全啮合同步转动时，被动同步齿轮(4)及被动同步齿轮支座(5)停止移动，滚轮(6)与毛坯的外表面接触，并在可伸缩等速万向节组件(8)的驱动下，保持与被动同步齿轮(4)相同的角速度；5)伺服电机组件(10)继续推动滚轮(6)往主轴(1)的方向移动，弹簧机构(9)提供推力使被动同步齿轮(4)与主动同步齿轮(3)完全啮合，在完全啮合的被动