CN112296691B - 一种用于成品蜗杆的挤压式去应力方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请中的一种用于成品蜗杆的挤压式去应力方法，包括以下步骤：S10：将蜗杆放置在挤压工位上，将挤压件对准蜗杆上的齿槽；S20：驱动装置使蜗杆与挤压件靠拢并实施挤压；S30：挤压状态下，挤压件转动并带动蜗杆转动，挤压件沿着蜗杆上的齿槽移动；S40：挤压结束，驱动装置回位。本申请中还涉及去应力装置，其中的下板可在液压装置驱动下沿着导向柱上下移动；下板上设有基座组件，基座组件上设有放置蜗杆的蜗杆放置组件；上板的下表面上固定有挤压件，所述挤压件由电机驱动转动。本申请提供了一种用于成品蜗杆的挤压式去应力方法，操作方便，对蜗杆损伤小；同时本发明还提供了一种用于成品蜗杆的挤压式去应力装置，可以方便的实施蜗杆去应力操作。

Description

一种用于成品蜗杆的挤压式去应力方法及装置

技术领域

本发明属于蜗杆加工设备领域，具体涉及一种用于成品蜗杆的挤压式去应力方法及装置。

背景技术

蜗杆是指具有一个或几个螺旋齿，并且与蜗轮啮合而组成交错轴齿轮副的齿轮，其分度曲面可以是圆柱面，圆锥面或圆环面，蜗杆在工业制造领域中广泛使用。

在蜗杆的生产制造过程中，由于金属制品本身的特点，蜗杆中容易产生应力集中点，在后期使用过程中，这些应力集中点的存在导致蜗杆的强度下降，容易出现裂纹、断裂等现象，严重影响产品使用。

现有技术中，有一些常规消除残余应力的方法：（1）放置后使应力自然失效，但耗费时间长；（2）加热使应力失效，实际生产中可消除70%-80%的应力残留，但存在工件表面氧化、硬度及机械性能下降等缺点；（3）振动使应力失效，在机械的作用下，使构件产生局部的碰撞变形，从而使残余应力得到释放；（4）超声波使应力失效，多用于船舶、核潜艇、航空航天等领域中。

以上的常规去应力方法，存在着耗时长、对工件损伤大、工件表面会被磕碰等缺点，严重影响生产效率或工件产品质量。此外，申请人在蜗杆的生产销售过程中发现：成品蜗杆交付后，客户在装配过程中，发现蜗杆的轴部较脆容易断裂，原因是成品蜗杆上还存在着残余应力。因此，如何能够在不对成品蜗杆造成损伤的情况下，对蜗杆进行去应力，本申请在此方向上进行了研究。

发明内容

针对以上现有技术中的不足，本发明提供了一种用于成品蜗杆的挤压式去应力方法，操作方便，对蜗杆损伤小；同时本发明还提供了一种用于成品蜗杆的挤压式去应力装置，可以方便的实施蜗杆去应力操作。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决。

本申请中的一种用于成品蜗杆的挤压式去应力方法，包括以下步骤：S10：将蜗杆放置在挤压工位上，将挤压件对准蜗杆上的齿槽；S20：驱动装置使蜗杆与挤压件靠拢并实施挤压；S30：挤压状态下，挤压件转动并带动蜗杆转动，挤压件沿着蜗杆上的齿槽移动；S40：挤压结束，驱动装置回位。

进一步的，所述步骤S20和S30中，所述挤压件挤压齿槽的底部，不挤压齿牙。

以上为本申请中的用于成品蜗杆的挤压式去应力方法，采用了全新的去应力方法，使蜗杆受到挤压的压应力，发生局部的塑性变形，从而减小残余应力的峰值，改善和均衡工件原有残余应力的分布，避免工件的脆性破坏，操作更加方便。并且用于蜗杆去应力效果好：对于成品蜗杆的去应力方法，不能破坏工作齿面，因此本方法中，挤压件挤压齿槽的底部，采用齿根挤压去应力的方法可以保证工作齿面不被破坏，达到无损去应力的目的。

本申请中的一种用于成品蜗杆的挤压式去应力装置，包括框体，所述框体中设有液压装置，所述框体的上方设有隔板；所述隔板上设有若干导向柱，所述导向柱的顶部固定有上板，所述导向柱上还设有下板，所述下板置于所述隔板和上板之间，且所述下板可在液压装置驱动下沿着导向柱上下移动；所述下板上设有基座组件，所述基座组件上设有放置蜗杆的蜗杆放置组件；所述上板的下表面上固定有挤压件，所述挤压件由电机驱动转动。

本申请中的挤压式去应力装置中，将蜗杆放置在蜗杆放置组件上之后，液压装置工作使下板沿着导向柱定向上移，向挤压件靠拢，挤压件对准蜗杆上的齿槽，并实现对蜗杆的挤压，达到去应力的目的。

作为优选，所述液压装置的伸缩轴穿过所述隔板后与下板固定连接，带动下板移动。

作为优选，所述基座组件包括设于下板上的基板，所述基板上设有第一导向件，所述第一导向件上设有与之配合的第二导向件，所述第二导向件可在第一导向件上滑动；所述第二导向件的上方固定有安装板，所述蜗杆放置组件设于该安装板上。该结构中，挤压过程中，挤压件会转动，带动蜗杆转动，因此挤压件会沿着蜗杆表面上的齿槽相对移动，事实上该过程中，挤压件的位置不变，而蜗杆的位置发生移动，蜗杆的位移通过第二导向件在第一导向件上的滑动来实现。

作为优选，所述第一导向件和所述第二导向件均为对称设置的两件，两件第一导向件之间的位置中设有连接板，该连接板固定在安装板的下方，且所述连接板的两侧均设有滑轨结构，滑轨结构的外侧均设有定位板，所述定位板固定在基板上。该结构中，滑轨结构用于使连接板定向移动，连接板带动安装板一起移动，实现其上的蜗杆放置组件的移动，该移动可用于实现挤压过程中的蜗杆的位移。

作为优选，所述连接板的两侧均设有弹簧，所述弹簧的一端抵在连接板的侧面上，另一端抵在定位板的侧面上。该结构中，弹簧用于提供回复力，使连接板处于居中的平衡位置。

作为优选，所述蜗杆放置组件包括对称设置的两块侧安装板，两块侧安装板相对的位置上均设有至少两个轴承，蜗杆的端部放置在两个轴承之间并可转动。该结构中，两个轴承可以对蜗杆起到很好的支撑力，同时转动方便。

作为优选，所述下板上固定有组件板，所述组件板上设有伸向蜗杆放置组件的定位杆，所述定位杆用于对蜗杆上的齿槽位置进行定位，如：当定位杆插入到蜗杆上的齿槽中之后，挤压件也刚好与齿槽对齐。

作为优选，所述上板的下表面上固定有挤压件安装座，所述挤压件装配在该挤压件安装座上，装配结构稳定。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：提供了一种用于成品蜗杆的挤压式去应力方法，操作方便，对蜗杆损伤小；同时本发明还提供了一种用于成品蜗杆的挤压式去应力装置，可以方便的实施蜗杆去应力操作。

附图说明

图1为本发明中的去应力装置的立体图。

图2为本发明中的去应力装置的正视图。

图3为本发明中的省略框体、导向柱、上板后的去应力装置的立体图。

图4为图3中A区域的放大图。

图5为本发明中的下板及其上结构的立体图。

图6为本发明中的下板及其上结构的俯视图。

图7为本发明中的基座组件和蜗杆放置组件的立体图。

图8为本发明中的省略安装板的基座组件的立体图。

图9为本发明中的省略安装板的基座组件的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

以下实施方式中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的原件或具有相同或类似功能的原件，以下通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明的描述中，需要理解的是，术语：中心、纵向、横向、长度、宽度、厚度、上、下、前、后、左、右、竖直、水平、顶、底、内、外、顺时针、逆时针等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语：第一、第二等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所示技术特征的数量。本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语：安装、相连、连接等应做广义理解，本领域的普通技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本实用性中的具体含义。

参照图1至图9，本申请中的一种用于成品蜗杆的挤压式去应力装置，包括框体1，所述框体1中设有液压装置2，所述框体1的上方设有隔板11；所述隔板11上设有若干导向柱32，所述导向柱32的顶部固定有上板31，所述导向柱32上还设有下板33，所述下板33置于所述隔板11和上板31之间，且所述下板33可在液压装置2驱动下沿着导向柱32上下移动；所述下板33上设有基座组件，所述基座组件上设有放置蜗杆的蜗杆放置组件；所述上板31的下表面上固定有挤压件42，所述挤压件42由电机4驱动转动。本申请中，在隔板11的一侧设有操作面板12，其上设有操作按钮、显示屏幕等结构。

具体的，本申请中，所述液压装置2的伸缩轴穿过所述隔板11后与下板33固定连接，带动下板33移动。本申请中，所述上板31的下表面上固定有挤压件安装座41，所述挤压件42装配在该挤压件安装座41上，装配结构稳定。具体来看，本申请中，挤压件42包括固定在转轴上的圆盘，并且本申请中选用压力角比蜗杆压力角小的圆盘，仅与成品蜗杆上齿槽的齿根处接触，挤压时，往复啮合四至五次，便可实现减小或消除应力的效果，之后的产品使用过程中，客户反应成品蜗杆在装配时不在发生脆性破坏了。

本申请中，所述基座组件包括设于下板33上的基板5，所述基板5上设有第一导向件51，所述第一导向件51上设有与之配合的第二导向件52，所述第二导向件52可在第一导向件51上滑动；所述第二导向件52的上方固定有安装板6，所述蜗杆放置组件设于该安装板6上。该结构中，挤压过程中，挤压件42会转动，带动蜗杆转动，因此挤压件42会沿着蜗杆表面上的齿槽相对移动，事实上该过程中，挤压件的位置不变，而蜗杆9的位置发生移动，蜗杆9的位移通过第二导向件52在第一导向件51上的滑动来实现。

进一步的结构中，所述第一导向件51和所述第二导向件52均为对称设置的两件，两件第一导向件51之间的位置中设有连接板54，该连接板54固定在安装板6的下方，且所述连接板54的两侧均设有滑轨结构56，滑轨结构56的外侧均设有定位板53，所述定位板53固定在基板5上。该结构中，滑轨结构56用于使推动连接板54定向移动，连接板54带动安装板6一起移动，实现其上的蜗杆放置组件的移动，该移动可用于实现挤压过程中的蜗杆的位移。优选的方案中，所述连接板54的两侧均设有弹簧55，所述弹簧55的一端抵在连接板54的侧面上，另一端抵在定位板53的侧面上。该结构中，弹簧55用于提供回复力，使连接板54处于居中的平衡位置。

本申请中，所述蜗杆放置组件包括对称设置的两块侧安装板7，两块侧安装板7相对的位置上均设有至少两个轴承71，蜗杆9的端部放置在两个轴承71之间并可转动。该结构中，两个轴承71可以对蜗杆9起到很好的支撑力，同时转动方便，具体的，本实施方式中，每个侧安装板7上均设有三个轴承71，上边的两个轴承并排设置，用于承接蜗杆9的端部，下边的一个轴承71抵住上边的两个轴承，提供很好的支撑力。此外，所述下板33上固定有组件板34，所述组件板34上设有伸向蜗杆放置组件的定位杆35，所述定位杆35用于对蜗杆9上的齿槽位置进行定位，如：当定位杆35插入到蜗杆9上的齿槽中之后，挤压件42也刚好与齿槽对齐。

此外，进一步的，本申请中，基板5为圆板状结构，且该基板5可以在下板33上转动调整位置，并通过螺栓进行固定，该结构的好处是：蜗杆9上的齿槽为倾斜设置，为了是齿槽与挤压件42配合好实现无损挤压，蜗杆9需要倾斜一定的角度，因此本申请中，基板5连通其上的蜗杆放置组件可以一起转动角度调节位置，适应不同的蜗杆9使用。

以上本申请中的挤压式去应力装置中，将蜗杆9放置在蜗杆放置组件上之后，液压装置2工作使下板33沿着导向柱32定向上移，向挤压件42靠拢，挤压件42对准蜗杆9上的齿槽，并实现对蜗杆9的挤压，达到去应力的目的。

本申请中还涉及一种用于成品蜗杆的挤压式去应力方法，包括以下步骤：S10：将蜗杆放置在挤压工位上，将挤压件对准蜗杆上的齿槽；S20：驱动装置使蜗杆与挤压件靠拢并实施挤压；S30：挤压状态下，挤压件转动并带动蜗杆转动，挤压件沿着蜗杆上的齿槽移动；S40：挤压结束，驱动装置回位。

进一步的，所述步骤S20和S30中，所述挤压件挤压齿槽的底部，不挤压齿牙。因此，对于成品蜗杆不伤及齿面，只与齿根接触挤压产生形变去应力，达到无损去应力的目的。

以上为本申请中的用于成品蜗杆的挤压式去应力方法，采用了全新的去应力方法，使蜗杆受到挤压的压应力，发生局部的塑性变形，从而减小残余应力的峰值，改善和均衡工件原有残余应力的分布，避免工件的脆性破坏，操作更加方便。并且用于蜗杆去应力特别好：对于成品蜗杆的去应力方法，不能破坏工作齿面，因此本方法中，挤压件挤压齿槽的底部，采用齿根挤压去应力的方法可以保证工作齿面不被破坏，达到无损去应力的目的。

以上所述，本申请提供了一种用于成品蜗杆的挤压式去应力方法，操作方便，对蜗杆损伤小；同时本发明还提供了一种用于成品蜗杆的挤压式去应力装置，可以方便的实施蜗杆去应力操作。

本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于成品蜗杆的挤压式去应力方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10：将蜗杆放置在挤压工位上，将挤压件对准蜗杆上的齿槽；

S20：驱动装置使蜗杆与挤压件靠拢并实施挤压；

S30：挤压状态下，挤压件转动并带动蜗杆转动，挤压件沿着蜗杆上的齿槽移动；

S40：挤压结束，驱动装置回位；

该挤压式去应力方法通过挤压式去应力装置实现，所述的挤压式去应力装置包括框体（1），所述框体（1）中设有液压装置（2），所述框体（1）的上方设有隔板（11）；

所述隔板（11）上设有若干导向柱（32），所述导向柱（32）的顶部固定有上板（31），所述导向柱（32）上还设有下板（33），所述下板（33）置于所述隔板（11）和上板（31）之间，且所述下板（33）可在液压装置（2）驱动下沿着导向柱（32）上下移动；

所述下板（33）上设有基座组件，所述基座组件上设有放置蜗杆的蜗杆放置组件；

所述上板（31）的下表面上固定有挤压件（42），所述挤压件（42）由电机驱动转动；

所述基座组件包括设于下板（33）上的基板（5），所述基板（5）上设有第一导向件（51），所述第一导向件（51）上设有与之配合的第二导向件（52），所述第二导向件（52）可在第一导向件（51）上滑动；

所述第二导向件（52）的上方固定有安装板（6），所述蜗杆放置组件设于该安装板（6）上。

2.根据权利要求1所述的一种用于成品蜗杆的挤压式去应力方法，其特征在于，步骤S20和S30中，所述挤压件挤压齿槽的底部，不挤压齿牙。

3.一种用于成品蜗杆的挤压式去应力装置，其特征在于，包括框体（1），所述框体（1）中设有液压装置（2），所述框体（1）的上方设有隔板（11）；

所述隔板（11）上设有若干导向柱（32），所述导向柱（32）的顶部固定有上板（31），所述导向柱（32）上还设有下板（33），所述下板（33）置于所述隔板（11）和上板（31）之间，且所述下板（33）可在液压装置（2）驱动下沿着导向柱（32）上下移动；

所述下板（33）上设有基座组件，所述基座组件上设有放置蜗杆的蜗杆放置组件；

所述上板（31）的下表面上固定有挤压件（42），所述挤压件（42）由电机驱动转动；

所述基座组件包括设于下板（33）上的基板（5），所述基板（5）上设有第一导向件（51），所述第一导向件（51）上设有与之配合的第二导向件（52），所述第二导向件（52）可在第一导向件（51）上滑动；

所述第二导向件（52）的上方固定有安装板（6），所述蜗杆放置组件设于该安装板（6）上。

4.根据权利要求3所述的一种用于成品蜗杆的挤压式去应力装置，其特征在于，所述液压装置（2）的伸缩轴穿过所述隔板（11）后与下板（33）固定连接，带动下板（33）移动。

5.根据权利要求3所述的一种用于成品蜗杆的挤压式去应力装置，其特征在于，所述第一导向件（51）和所述第二导向件（52）均为对称设置的两件，两件第一导向件（51）之间的位置中设有连接板（54），该连接板（54）固定在安装板（6）的下方，且所述连接板（54）的两侧均设有滑轨结构（56），滑轨结构（56）的外侧均设有定位板（53），所述定位板（53）固定在基板（5）上。

6.根据权利要求5所述的一种用于成品蜗杆的挤压式去应力装置，其特征在于，所述连接板（54）的两侧均设有弹簧（55），所述弹簧（55）的一端抵在连接板（54）的侧面上，另一端抵在定位板（53）的侧面上。

7.根据权利要求3所述的一种用于成品蜗杆的挤压式去应力装置，其特征在于，所述蜗杆放置组件包括对称设置的两块侧安装板（7），两块侧安装板（7）相对的位置上均设有至少两个轴承（71），蜗杆（9）的端部放置在两个轴承（71）之间并可转动。

8.根据权利要求3所述的一种用于成品蜗杆的挤压式去应力装置，其特征在于，所述下板（33）上固定有组件板（34），所述组件板（34）上设有伸向蜗杆放置组件的定位杆（35），所述定位杆（35）用于对蜗杆（9）上的齿槽位置进行定位。

9.根据权利要求3所述的一种用于成品蜗杆的挤压式去应力装置，其特征在于，所述上板（31）的下表面上固定有挤压件安装座（41），所述挤压件（42）装配在该挤压件安装座（41）上。

Images