CN105855349B - 花键成形装置及花键成形方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种花键成形装置，涉及汽车零配件技术领域。该花键成形装置包括：芯棒，用于花键尺寸的保证及固定支撑毛坯件；滚轮，用于对毛坯件花键成形；增厚滚轮，用于对毛坯件局部区域增厚和花键成形；辅助增厚滚轮，用于对毛坯件局部区域增厚时，确保增厚区域具有均匀稳定的厚度。同时公开一种采用上述花键成形装置的花键成形方法。本发明结构简单，采用增厚滚轮、辅助增厚滚轮和滚轮对毛坯件进行局部区域增厚和花键成形，实现了对花键处所需材料厚度的增加的一次性加工，减少了原材料的毛坯厚度，提高了毛坯利用率，避免了后续加工车削余量大，加工工序多的问题，有效延长了车削刀具的使用寿命，减少了加工工序，降低了生产成本。

Description

花键成形装置及花键成形方法

技术领域

本发明涉及汽车零配件技术领域，尤其涉及一种花键成形装置及花键成形方法。

背景技术

花键是汽车变速箱中的重要传动方式，其主要作用于各个档位切换和传递，由于花键连接方式在变速箱中起到十分关键的作用，因此对花键的加工精度要求较高，且需要保证外花键清洁、不生锈。

汽车上变速箱中的零件均是大批量进行加工的，花键的加工工艺多种多样，其中，旋压成形内花键的成形工艺最为常见的是以芯棒加滚轮一次性挤压成形。因此，现有旋压成形内花键的毛坯厚度需满足大于成形零件所需最大厚度的要求，但是，当毛坯厚度选择大于成形花键的最大厚度时，如果毛坯厚度与所要求零件的其他部分(除花键部分)的厚度相差甚远时，则会导致后续车削余量大，进而缩短车削刀具的使用寿命，增加加工工序和生产成本。

综上所述，亟需提出一种花键成形装置及花键成形方法，以解决现有花键成形技术存在的毛坯利用率低，后续车削余量大，车削刀具的使用寿命短，加工工序多，生产成本高的问题。

发明内容

本发明的一个目的是提出一种花键成形装置，以解决现有花键成形技术存在的毛坯利用率低，后续车削余量大，车削刀具的使用寿命短，加工工序多，生产成本高的问题。

本发明的另一个目的是提出一种采用上述花键成形装置的花键成形方法，该方法能够提高毛坯利用率，减少后续车削余量，延长车削刀具的使用寿命，减少加工工序，降低生产成本。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种花键成形装置，包括：

芯棒，用于花键尺寸的保证及固定支撑毛坯件；

滚轮，用于对毛坯件花键成形；

增厚滚轮，用于对毛坯件局部区域增厚和花键成形；

辅助增厚滚轮，用于对毛坯件局部区域增厚时，确保增厚区域具有均匀稳定的厚度。

作为一种花键成形装置的优选方案，包括水平驱动机构，所述水平驱动机构分别与增厚滚轮和辅助增厚滚轮电连接，用于驱动增厚滚轮和辅助增厚滚轮沿水平方向移动。

作为一种花键成形装置的优选方案，包括升降驱动机构，所述升降驱动机构分别与增厚滚轮和辅助增厚滚轮电连接，用于驱动增厚滚轮和辅助增厚滚轮沿竖直方向移动。

作为一种花键成形装置的优选方案，包括旋转驱动机构，所述旋转驱动机构分别与滚轮和增厚滚轮电连接，用于驱动滚轮和增厚滚轮分别绕其自身中心轴线转动。

作为一种花键成形装置的优选方案，所述滚轮包括第一滚轮和第二滚轮，所述第一滚轮、第二滚轮分别与增厚滚轮互成相同角度在毛坯件的不同截面共同作用挤压毛坯件。

作为一种花键成形装置的优选方案，所述辅助增厚滚轮包括第一辅助增厚滚轮和第二辅助增厚滚轮，所述第一辅助增厚滚轮、第二辅助增厚滚轮分别与增厚滚轮位于同一直线上，且增厚滚轮作用挤压毛坯件，第一辅助增厚滚轮与第二辅助增厚滚轮作用并引导增厚区域的材料流动方向，以保证增厚区域材料厚度的均匀性。

作为一种花键成形装置的优选方案，所述增厚滚轮包括增厚部和成形部，所述增厚部用于对毛坯件局部区域增厚，所述成形部用于对毛坯件花键成形挤压。

作为一种花键成形装置的优选方案，所述增厚部为开设在增厚滚轮圆周面上的环形凹槽。

作为一种花键成形装置的优选方案，所述成形部为设置在增厚滚轮圆周面上的环形下端面。

一种花键成形方法，该方法在花键成形过程中采用如以上所述的花键成形装置，包括以下步骤：

S1，将待加工的毛坯件固定在芯棒上；

S2，调节增厚滚轮径向挤压旋转的毛坯件，并调节辅助增厚滚轮的端面接触毛坯件，保证毛坯件增厚区域的厚度均匀；

S3，调节增厚滚轮和滚轮互成角度，在毛坯件不同截面进行花键成形挤压，完成增厚花键成形加工。

本发明的有益效果为：

本发明提出一种花键成形装置及采用该花键成形装置的花键成形方法，本发明结构简单，采用增厚滚轮、辅助增厚滚轮和滚轮对固定在芯棒上的毛坯件进行局部区域增厚和花键成形，实现了对花键处所需材料厚度的增加的一次性加工，减少了原材料的毛坯厚度，提高了毛坯利用率，避免了后续加工车削余量大，加工工序多的问题，有效延长了车削刀具的使用寿命，减少了加工工序，降低了生产成本。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的花键成形装置的结构示意图；

图2是本发明具体实施方式提供的花键增厚的过程图；

图3是本发明具体实施方式提供的花键成形的过程图。

图中：

1、芯棒；2、增厚滚轮；3、毛坯件；4、第一滚轮；5、第二滚轮；6、第一辅助增厚滚轮；7、第二辅助增厚滚轮；8、尾顶；21、增厚部；22、成形部。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了解决现有花键成形技术存在的毛坯利用率低，后续车削余量大，车削刀具的使用寿命短，加工工序多，生产成本高的问题，本申请提出一种新型花键成形装置。如图1至图3所示，本实施方式提出的花键成形装置包括芯棒1、滚轮、增厚滚轮2和辅助增厚滚轮。其中，芯棒1用来保证花键的尺寸及固定支撑毛坯件3。滚轮用来对毛坯件3花键成形。增厚滚轮2用来对毛坯件3局部区域增厚和花键成形。辅助增厚滚轮用来对毛坯件3局部区域增厚时，确保增厚区域具有均匀稳定的厚度。

具体的，在本实施方式中，滚轮包括用来保证花键成形饱满度的第一滚轮4和第二滚轮5，第一滚轮4、第二滚轮5分别与增厚滚轮2互成相同角度(如120°)在毛坯件3的不同截面共同作用挤压毛坯件3。辅助增厚滚轮包括第一辅助增厚滚轮6和第二辅助增厚滚轮7，第一辅助增厚滚轮6、第二辅助增厚滚轮7分别与增厚滚轮2位于同一直线上，且增厚滚轮2作用挤压毛坯件3，第一辅助滚轮6与第二辅助滚轮7作用并引导增厚区域的材料流动方向，以保证增厚区域材料厚度的均匀性。增厚滚轮2包括增厚部21和成形部22，增厚部21用来对毛坯件3局部区域增厚，成形部22用来对毛坯件3花键成形挤压。在本实施方式中，增厚部21优选为开设在增厚滚轮2圆周面上的一圈环形凹槽。成形部22优选为设置在增厚滚轮2圆周面上的一圈环形下端面。

在本实施方式中，上述花键成形装置还包括水平驱动机构、升降驱动机构和旋转驱动机构。其中，水平驱动机构分别与增厚滚轮2和辅助增厚滚轮电连接，用于驱动增厚滚轮2和辅助增厚滚轮沿水平方向移动，使增厚滚轮2和辅助增厚滚轮沿待加工毛坯件3做径向进给运动，实现对待加工毛坯件3的径向挤压增厚。升降驱动机构分别与增厚滚轮2和辅助增厚滚轮电连接，用于驱动增厚滚轮2和辅助增厚滚轮沿竖直方向移动，使增厚滚轮2、第一辅助增厚滚轮6、第二辅助增厚滚轮7沿待加工毛坯件3外端面做轴向进给运动，实现对待加工毛坯件3的轴向挤压。旋转驱动机构分别与滚轮和增厚滚轮2电连接，用于驱动滚轮和增厚滚轮2分别绕其自身中心轴线转动，使增厚滚轮2、第一滚轮4、第二滚轮5对待加工毛坯件3做挤压运动，实现对待加工毛坯件3的挤压。

本实施方式提出一种优选的花键成形方法，该方法在花键成形过程中采用如以上所述的花键成形装置，包括以下步骤：

S1，将待加工的毛坯件3固定在芯棒1上；

S2，调节增厚滚轮2径向挤压旋转的毛坯件3，并调节辅助增厚滚轮的端面接触毛坯件3，保证毛坯件3增厚区域的厚度均匀；

S3，调节增厚滚轮2和滚轮互成角度，在毛坯件3不同截面进行花键成形挤压，完成增厚花键成形加工。

进一步的，本实施方式还提出一种更优选的花键成形方法，该方法在花键成形过程中采用如以上所述的花键成形装置，包括以下步骤：

S1，将待加工的毛坯件3固定在用于保证花键尺寸的芯棒1上，尾顶8顶住毛坯件3；

S2，旋转毛坯件3，将增厚滚轮2和第一辅助增厚滚轮6、第二辅助增厚滚轮7调节到位；

S3，调节增厚滚轮2径向运动接触旋转的毛坯件3进行挤压，使得零件材料向轴向流动，同时，调节第一辅助增厚滚轮6和第二辅助增厚滚轮7，分别使上下端面接触毛坯件3，保证毛坯件3整个增厚区域的厚度均匀；

S4，将增厚滚轮2、第一辅助增厚滚轮6和第二辅助增厚滚轮7做退刀运动，回到安全位置；

S5，调节增厚滚轮2、第一滚轮4、第二滚轮5互成相同角度(如120°)，在毛坯件3不同截面进行花键成形挤压。

S6，将增厚滚轮2与第一滚轮4、第二滚轮5做退刀运动，回到安全位置，完成增厚花键成形加工。

本发明采用增厚滚轮、辅助增厚滚轮和滚轮对固定在芯棒上的毛坯件进行局部区域增厚和花键成形，实现了对花键处所需材料厚度的增加的一次性加工，减少了原材料的毛坯厚度，提高了毛坯利用率，避免了后续加工车削余量大，加工工序多的问题，有效延长了车削刀具的使用寿命，减少了加工工序，降低了生产成本。

以结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种花键成形装置，其特征在于，包括：

芯棒（1），用于花键尺寸的保证及固定支撑毛坯件（3）；

滚轮，用于对毛坯件（3）花键成形；

增厚滚轮（2），包括增厚部（21）和成形部（22），所述增厚部（21）为开设在增厚滚轮（2）圆周面上的环形凹槽，所述增厚部（21）用于对毛坯件（3）局部区域增厚，所述成形部（22）为设置在增厚滚轮（2）圆周面上的环形下端面，所述成形部（22）用于对毛坯件（3）花键成形挤压；

辅助增厚滚轮，包括第一辅助增厚滚轮（6）和第二辅助增厚滚轮（7），所述第一辅助增厚滚轮（6）、第二辅助增厚滚轮（7）分别与增厚滚轮（2）位于同一直线上，且增厚滚轮（2）作用挤压毛坯件（3），所述第一辅助增厚滚轮（6）与第二辅助增厚滚轮（7）作用并引导增厚区域的材料流动方向，以保证增厚区域材料厚度的均匀性。

2.根据权利要求1所述的花键成形装置，其特征在于，包括水平驱动机构，所述水平驱动机构分别与增厚滚轮（2）和辅助增厚滚轮电连接，用于驱动增厚滚轮（2）和辅助增厚滚轮沿水平方向移动。

3.根据权利要求2所述的花键成形装置，其特征在于，包括升降驱动机构，所述升降驱动机构分别与增厚滚轮（2）和辅助增厚滚轮电连接，用于驱动增厚滚轮（2）和辅助增厚滚轮沿竖直方向移动。

4.根据权利要求3所述的花键成形装置，其特征在于，包括旋转驱动机构，所述旋转驱动机构分别与滚轮和增厚滚轮（2）电连接，用于驱动滚轮和增厚滚轮（2）分别绕其自身中心轴线转动。

5.根据权利要求1至4任一项所述的花键成形装置，其特征在于，所述滚轮包括第一滚轮（4）和第二滚轮（5），所述第一滚轮（4）、第二滚轮（5）分别与增厚滚轮（2）互成相同角度在毛坯件（3）的不同截面共同作用挤压毛坯件（3）。

6.一种花键成形方法，该方法在花键成形过程中采用如权利要求1至5任一项所述的花键成形装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1，将待加工的毛坯件（3）固定在芯棒（1）上；

S2，调节增厚滚轮（2）径向挤压旋转的毛坯件（3），并调节辅助增厚滚轮的端面接触毛坯件（3），保证毛坯件（3）增厚区域的厚度均匀；

S3，调节增厚滚轮（2）和滚轮互成角度，在毛坯件（3）不同截面进行花键成形挤压，完成增厚花键成形加工。