一种行星滚柱丝杠用滚柱及其制造方法.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CN112032268A(43)申请公布日2020.12.04(21)申请号202010857826.5(22)申请日2020.08.24(71)申请人上海迈道汽配有限公司地址201900上海市宝山区潘川路1000弄58号2幢(72)发明人欧东升(74)专利代理机构苏州知途知识产权代理事务所(普通合伙)32299代理人张锦波(51)Int.Cl.F16H25/22(2006.01)B23P15/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种行星滚柱丝杠用滚柱及其制造方法(57)摘要本申请涉及一种行星滚柱丝杠用滚柱，包括：滚柱主体，滚柱主体的两端具有用于确定轴线的头部、尾部，头部和尾部同轴，且头部和尾部的中心均具有半球形凹槽；滚柱主体上沿轴向设置有若干的大径啮合区和小径啮合区，大径啮合区直径比小径啮合区大1‑3mm；滚柱主体由低碳钢制成，且滚柱主体具有碳化表面层或碳氮化表面层，表面层的渗碳或碳氮的深度为0.10‑0.60mm，表面层具有马氏体相基质；滚柱主体的周向通过冷挤压成型有螺纹。本发明的半球形凹槽能够在滚柱主体加工初期提供良好的定位效果，增加加工精度。大径啮合区和小径啮合区、的间隔设置，在滚柱实际运行中可以减少变形。表面层的渗碳或碳氮能够大大增强硬度，挤压成型工艺下的螺纹内应力小，强度大。CN112032268ACN112032268A权利要求书1/2页1.一种行星滚柱丝杠用滚柱，其特征在于，包括：滚柱主体(13)，所述滚柱主体(13)的两端具有用于确定轴线的头部(131)、尾部(132)，所述头部(131)和所述尾部(132)同轴，且所述头部(131)和所述尾部(132)的中心均具有中心孔；所述滚柱主体(13)上沿轴向设置有若干的大径啮合区(134)和小径啮合区(133、135)，所述大径啮合区(134)直径比所述小径啮合区(133、135)大1-3mm；所述滚柱主体(13)由低碳钢制成，且所述滚柱主体(13)具有碳化表面层或碳氮化表面层，所述表面层的渗碳或碳氮的深度为0.10-0.60mm，所述表面层具有马氏体相基质；所述滚柱主体(13)的周向通过冷挤压成型有螺纹。2.根据权利要求1所述的行星滚柱丝杠用滚柱，其特征在于，所述滚柱主体(13)上沿轴向所述大径啮合区(134)和小径啮合区(133、135)间隔设置，小径啮合区数量＝大径啮合区数量+1，或小径啮合区数量＝大径啮合区数量-1，或小径啮合区数量＝大径啮合区数量。3.根据权利要求2所述的行星滚柱丝杠用滚柱，其特征在于，所述中心孔的截面形状为：半圆形、边缘为弧线的锥形或边缘为直线的锥形。4.根据权利要求1-3任一项所述的行星滚柱丝杠用滚柱，其特征在于，所述滚柱主体(13)中碳按重量计含量为：0.14～0.25％，同时锰按重量计含量为1.00～1.50％，铬按重量计含量为0.60～1.80％。5.一种行星滚柱丝杠用滚柱的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，从原始线材上加工出毛坯；S2，在毛坯的两端加工出同轴的圆柱端，并且在圆柱端的中心加工出半球形凹槽，通过所述圆柱端和所述半球形凹槽形成加工旋转中心线，在后续加工中，作为定位基准；S3，在毛坯上沿轴向加工出间隔设置的大径啮合区(134)和小径啮合区(133、135)；S4，毛坯进行退火处理；S5，在毛坯的两侧设置成型轮，使用成型轮对毛坯挤压成型，成型轮具有径向和旋转方向的驱动力，在毛坯的周向成型出螺纹；S6，表面硬化处理，使滚柱的表面硬度>680HV3。6.根据权利要求5所述的行星滚柱丝杠用滚柱的制造方法，其特征在于，步骤S5中，在毛坯的两侧分别设置一个成型轮，两个成型轮180度对称布局。7.根据权利要求5所述的行星滚柱丝杠用滚柱的制造方法，其特征在于，步骤S6中，表面硬化热处理，通过淬火、碳氮共渗、渗氮、渗碳、喷丸中的一种或多种方式组合。8.根据权利要求7所述的行星滚柱丝杠用滚柱的制造方法，其特征在于，步骤S6中，采用渗碳处理，热处理后零件表面含碳量在0.7％，炉气碳势高出零件表面含碳量0.2％～0.4％；渗碳温度860℃，碳势1.0％；淬火温度840℃，碳势0.6％。9.根据权利要求5-8任一项所述的行星滚柱丝杠用滚柱的制造方法，其特征在于，步骤S5中，挤压成型为冷挤压，在冷挤压成型前的毛胚尺寸均小于理论值，按加工要求设定毛坯的螺牙的理论中经，将成型轮上的螺牙中经设置在比理论中经大0～0.25mm，毛坯上的螺牙的牙型角控制在50～65°，并且控制Ra≤Rb≤Rc≤Rd，Ra、Rb、Rc、Rd的大小范围在0.1-1.0mmm，其中Rb是牙根的底角半径、Ra是牙根的底角两侧区域的半径、Rd是牙顶的顶角半径、Rc是牙顶