CN103769526A - 一种径向锻造成形丝杠的方法 - Google Patents

Abstract

一种径向锻造成形丝杠的方法，先装夹工件，工件轴向送进，工件旋转送进，锤头打击锻造，使工件上成形丝杠段2/3～3/4部分成形出螺纹形状；第二机械手夹持工件另一端，第一机械手松开并退出，工件不断旋转并送进，锤头不断打击、提起，使工件上成形丝杠段未成形部分成形出螺纹形状，工件由第二机械手夹紧轴向快速送进，卸料，本发明提高材料利用率、缩短生产周期，增加丝杠表面强度，成形精度高，表面质量好，能加工高性能、大直径的丝杠。

Description

一种径向锻造成形丝杠的方法

技术领域

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丝杠的方法。

背景技术

滚动功能部件不仅是机床的基本功能部件，也在航空、航天、车辆、医疗器械等领域应用广泛，是机械行业中重要的通用基础部件，而丝杠是滚动功能部件的重要组成部分。随着航空、航天、兵器工业以及装备制造业的迅速发展，越来越需要大推力、高速度、高精度、低噪声的高性能、高寿命的功能部件。这就迫切需要高速、重载、高性能大直径的丝杠。

目前丝杠的生产主要是采用螺纹磨床等设备，以切削加工方法为主。切削加工丝杠，生产效率低、生产周期长，浪费材料和能源。并且加工过程中切断金属纤维，降低丝杠的力学性能。难以满足高性能大直径丝杠的加工制造要求。

径向锻造是一种多向局部加载渐进成形技术，多向同时加载改善材料塑性，成形效率高、节能、节材，也有效提高锻件外形和尺寸精度。径向锻造成形的零件其金属纤维沿零件表面形状分布，并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。目前还没有将径向锻造技术用于丝杠的加工制造中。

发明内容

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丝杠的方法，提高材料利用率、缩短生产周期，增加丝杠表面强度，成形精度高，表面质量好，能加工高性能、大直径的丝杠。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种径向锻造成形丝杠的方法，包括如下步骤：

步骤1，装夹工件2，工件2一端由第一机械手1夹紧；

步骤2，工件2轴向送进，第一机械手1夹持工件2向径向锻造锤头3方向送进，锤头3上具有螺纹形状段a，工件2上成形丝杠段靠近锤头3一端同锤头3上螺纹形状段a靠近工件2一端对齐；

步骤3，工件2旋转送进；

工件2旋转角度θ，同时轴向送进；锤头3数目为N，N=2～8，旋转角度θ应满足

工件2旋转速度为ω，轴向进给速度为v，进给速度v应满足 $v=\frac{\mathrm{P\ω}}{2\mathrm{\π}};$

公式中P为工件2上所要成形丝杠的导程；

步骤4，锤头3打击锻造；

步骤5，锤头3提起；

步骤6，重复步骤3至步骤5，工件2不断旋转并送进，锤头3不断打击、提起，使工件2上成形丝杠段2/3～3/4部分成形出螺纹形状；

步骤7，第二机械手4夹持工件2另一端，第一机械手1松开并退出；

步骤8，重复步骤3至步骤5，工件2不断旋转并送进，锤头3不断打击、提起，使工件2上成形丝杠段未成形部分成形出螺纹形状；

步骤9，工件2由第二机械手4夹紧轴向快速送进，卸料。

本发明采用径向锻造方法成形丝杠零件；锤头具有上具有螺纹形状段；工件旋转同时轴向送进，锤头打击锻造，锤头提起，不断重复上述过程，完成丝杠成形；零件金属纤维沿丝杠表面形状分布，塑性变形增加丝杠表面强度；减少成形时间，提高成形质量和丝杠性能。

附图说明

图1为本发明所用装置连接示意图。

图2为本发明锤头3轴测图。

图3为本发明工件2旋转送进示意图。

图4为本发明锤头打击锻造示意图。

图5为本发明锤头提起示意图。

图6为本发明机械手4夹持工件2另一端示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做详细描述。

本实例采用四个锤头3，四个锤头3在空间沿工件轴线等间距阵列。

一种径向锻造成形丝杠的方法，包括如下步骤：

步骤1，装夹工件2，工件2一端由第一机械手1夹紧；

步骤2，工件2轴向送进，参照图1，第一机械手1夹持工件2向径向锻造锤头3方向送进，参照图2，锤头3上具有螺纹形状段a，工件2上成形丝杠段靠近锤头3一端同锤头3上螺纹形状段a靠近工件2一端对齐；

步骤3，工件2旋转送进；

参照图3，工件2旋转角度θ，同时轴向送进；锤头数目为N，N=4，旋转角度θ应满足

工件2旋转速度为ω，轴向进给速度为v，进给速度v应满足 $v=\frac{\mathrm{P\ω}}{2\mathrm{\π}};$

公式中P为工件2上所要成形丝杠的导程；

步骤4，参照图4，锤头3打击锻造；

步骤5，参照图5，锤头3提起；

步骤6，重复步骤3至步骤5，工件2不断旋转并送进，锤头3不断打击、提起，使工件2上成形丝杠段2/3～3/4部分成形出螺纹形状；

步骤7，参照图6，第二机械手4夹持工件2另一端，第一机械手1松开并退出；

步骤8，重复步骤3至步骤5，工件2不断旋转并送进，锤头3不断打击、提起，使工件2上成形丝杠段未成形部分成形出螺纹形状；

步骤9，工件2由第二机械手4夹紧轴向快速送进，卸料。

Claims (1)

1.一种径向锻造成形丝杠的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，装夹工件（2），工件（2）一端由第一机械手（1）夹紧；

步骤2，工件（2）轴向送进，第一机械手（1）夹持工件（2）向径向锻造锤头（3）方向送进，锤头（3）上具有螺纹形状段a，工件（2）上成形丝杠段靠近锤头（3）一端同锤头（3）上螺纹形状段a靠近工件（2）一端对齐；

步骤3，工件（2）旋转送进；

工件（2）旋转角度θ，同时轴向送进；锤头（3）数目为N，N=2～8，旋转角度θ应满足

工件（2）旋转速度为ω，轴向进给速度为v，进给速度v应满足 $v=\frac{\mathrm{P\ω}}{2\mathrm{\π}};$

公式中P为工件（2）上所要成形丝杠的导程；

步骤4，锤头（3）打击锻造；

步骤5，锤头（3）提起；

步骤6，重复步骤3至步骤5，工件（2）不断旋转并送进，锤头（3）不断打击、提起，使工件（2）上成形丝杠段2/3～3/4部分成形出螺纹形状；

步骤7，第二机械手（4）夹持工件（2）另一端，第一机械手（1）松开并退出；

步骤8，重复步骤3至步骤5，工件（2）不断旋转并送进，锤头（3）不断打击、提起，使工件（2）上成形丝杠段未成形部分成形出螺纹形状；

步骤9，工件（2）由第二机械手（4）夹紧轴向快速送进，卸料。

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