CN211757832U - 一种高强度扭力轴用花键冷打工具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种高强度扭力轴用花键冷打工具，包括冷打轮以及对称分布在冷打轮两侧的装夹定位轴；冷打轮包括冷打轮冷打接触部位、冷打轮第一非冷打接触部位、冷打轮第二非冷打接触部位和冷打轮第三非冷打接触部位。本实用新型的冷打工具采用一体式设计，能够保证冷打轮装夹定位精度；冷打轮轮部的圆弧过渡设计能够增加冷打轮轮部的强度，延长冷打轮冷打工作部位的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型属于机械加工工艺装备技术领域，具体涉及一种高强度扭力轴用花键冷打工具。
背景技术
高强度扭力轴采用低合金超高强度钢45CrNiMoVA材料，该轴端外花键加工工艺采用冷打成型技术，利用冷打轮轮部快速打击零件表面，进而引起工件表面产生塑性变形，实现工件花键轮廓的成型。
因高强度扭力轴花键精度要求较高，因此冷打轮采用一体式设计，以减小装备累积误差，保证接触部位与装夹定位的轴部同心。此外，采用一对冷打轮对花键进行同时打击，可以使轴端同时对称受力，利于保证加工过程中的轴端装夹精度，进而最大限度保证花键冷打加工精度。冷打轮的冷打接触部位轮廓与工件的渐开线花键轮廓设计要求保持一致。
为提升冷打轮使用寿命，减小刀具成本，需要提出一种高强度扭力轴用花键冷打工具，该工具不仅能够实现高精度扭力轴外花键的快速加工成型，同时提升冷打工具的使用寿命，缩减制造成本。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
本实用新型提出一种高强度扭力轴用花键冷打工具，以解决如何能够在保证花键加工精度要求的同时，提高刀具使用寿命的技术问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本实用新型提出一种高强度扭力轴用花键冷打工具，该冷打工具包括冷打轮以及对称分布在冷打轮两侧的装夹定位轴；冷打轮包括冷打轮冷打接触部位、冷打轮第一非冷打接触部位、冷打轮第二非冷打接触部位和冷打轮第三非冷打接触部位；其中，冷打轮冷打接触部位与所加工扭力轴花键齿形一致；冷打轮第一非冷打接触部位沿冷打接触部位渐开线延伸至第一齿厚；冷打轮第二非冷打接触部位以第一齿厚投影位置圆弧切点为始端，沿圆弧过渡至第二齿厚，并以第二齿厚投影位置圆弧切点沿圆弧过渡至第三齿厚，冷打轮第二非冷打接触部位由连续相切的两圆弧预过渡至第三齿厚以增加齿厚，提高齿部强度；冷打轮第三非冷打接触部位的轮廓曲线始端以第三齿厚投影位置为切点，沿圆弧切线延长，直至与装夹定位轴末端的圆弧退刀槽相连。
进一步地，冷打工具的材料选用Cr12MoV工具钢。
进一步地，两个装夹定位轴的端面至冷打接触部位中心的尺寸误差不大于0.015mm。
进一步地，冷打接触部位的表面粗糙度Ra不大于0.1μm。
(三)有益效果
本实用新型提出一种高强度扭力轴用花键冷打工具，包括冷打轮以及对称分布在冷打轮两侧的装夹定位轴；冷打轮包括冷打轮冷打接触部位、冷打轮第一非冷打接触部位、冷打轮第二非冷打接触部位和冷打轮第三非冷打接触部位；其中，冷打轮冷打接触部位与所加工扭力轴花键齿形一致；冷打轮第一非冷打接触部位沿冷打接触部位渐开线延伸至第一齿厚；冷打轮第二非冷打接触部位以第一齿厚投影位置圆弧切点为始端，沿圆弧过渡至第二齿厚，并以第二齿厚投影位置圆弧切点沿圆弧过渡至第三齿厚，冷打轮第二非冷打接触部位由连续相切的两圆弧预过渡至第三齿厚以增加齿厚，提高齿部强度；冷打轮第三非冷打接触部位的轮廓曲线始端以第三齿厚投影位置为切点，沿圆弧切线延长，直至与装夹定位轴末端的圆弧退刀槽相连。
本实用新型的冷打工具采用一体式设计，相对于分体式设计能够保证冷打轮装夹定位精度；冷打轮轮部的圆弧过渡设计能够增加冷打轮轮部的强度，延长冷打轮冷打工作部位的使用寿命。
附图说明
图1为花键冷打加工方法原理示意图；
图2为本实用新型实施例中的冷打轮结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。
花键冷打加工方法原理，如图1所示。冷打加工时，扭力轴2水平安装在冷打设备上，并进行周向逆时针旋转和轴向Z向进给；冷打轮1安装于工装转轴3，冷打轮1可沿自身轴心自由转动；工装转轴3随机床平移机构移动靠近扭力轴2至进刀准备位置，机床控制系统控制两工装转轴3旋转，外侧转轴逆时针旋转，内侧转轴顺时针旋转，转轴旋转时带动冷打轮1运动，当两个冷打轮1靠近扭力轴2时，一对冷打轮1的轮部对扭力轴2同时进行一次打击，转轴每旋转360°进行一次打击；冷打轮1每打击一次扭力轴2，主轴在控制系统控制下带动扭力轴2旋转角度360°/z(z为花键齿数)；同时，扭力轴2按进给速度52mm/min做Z向进给，直至全部齿廓完成加工。
本实施例提出一种用于上述花键冷打加工的高强度扭力轴用花键冷打工具，其结构如图2所示。该花键冷打工具包括冷打轮以及对称分布在冷打轮两侧的装夹定位轴4。冷打轮包括冷打轮冷打接触部位5、冷打轮第一非冷打接触部位6、冷打轮第二非冷打接触部位7和冷打轮第三非冷打接触部位8。其中，工作部位为冷打轮冷打接触部位5，冷打轮第一非冷打接触部位6、冷打轮第二非冷打接触部位7和冷打轮第三非冷打接触部位8的结构设计是为了保证冷打轮结构强度，以及为了定位轴的加工方便。
冷打轮冷打接触部位5与所加工扭力轴花键齿形一致；冷打轮第一非冷打接触部位6沿冷打接触部位5渐开线延伸至第一齿厚B；冷打轮第二非冷打接触部位7以第一齿厚B投影位置圆弧切点为始端，沿圆弧过渡至第二齿厚B1，并以第二齿厚B1投影位置圆弧切点沿圆弧过渡至第三齿厚B2，冷打轮第二非冷打接触部位7由连续相切的两圆弧预过渡至第三齿厚B2以增加齿厚，提高齿部强度；冷打轮第三非冷打接触部位8的轮廓曲线始端以第三齿厚B2投影位置为切点，沿圆弧切线延长，直至与装夹定位轴末端的圆弧退刀槽9相连。
冷打工具的材料选用Cr12MoV工具钢，两个装夹定位轴4的端面至冷打接触部位中心的尺寸误差不大于0.015mm；冷打接触部位表面粗糙度Ra不大于0.1μm。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种高强度扭力轴用花键冷打工具，其特征在于，所述冷打工具包括冷打轮以及对称分布在冷打轮两侧的装夹定位轴；所述冷打轮包括冷打轮冷打接触部位、冷打轮第一非冷打接触部位、冷打轮第二非冷打接触部位和冷打轮第三非冷打接触部位；其中，
所述冷打轮冷打接触部位与所加工扭力轴花键齿形一致；所述冷打轮第一非冷打接触部位沿冷打接触部位渐开线延伸至第一齿厚；所述冷打轮第二非冷打接触部位以第一齿厚投影位置圆弧切点为始端，沿圆弧过渡至第二齿厚，并以第二齿厚投影位置圆弧切点沿圆弧过渡至第三齿厚，冷打轮第二非冷打接触部位由连续相切的两圆弧预过渡至第三齿厚以增加齿厚，提高齿部强度；所述冷打轮第三非冷打接触部位的轮廓曲线始端以第三齿厚投影位置为切点，沿圆弧切线延长，直至与所述装夹定位轴末端的圆弧退刀槽相连。
2.如权利要求1所述的高强度扭力轴用花键冷打工具，其特征在于，所述冷打工具的材料选用Cr12MoV工具钢。
3.如权利要求1所述的高强度扭力轴用花键冷打工具，其特征在于，两个装夹定位轴的端面至冷打接触部位中心的尺寸误差不大于0.015mm。
4.如权利要求1所述的高强度扭力轴用花键冷打工具，其特征在于，所述冷打接触部位的表面粗糙度Ra不大于0.1μm。
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|---|---|---|---|---|
| CN110961507A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-07 | 北京北方车辆集团有限公司 | 一种高强度扭力轴用花键冷打工具 |
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2019
- 2019-12-13 CN CN201922236057.2U patent/CN211757832U/zh active Active
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| CN110961507A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-07 | 北京北方车辆集团有限公司 | 一种高强度扭力轴用花键冷打工具 |
| CN110961507B (zh) * | 2019-12-13 | 2024-06-11 | 北京北方车辆集团有限公司 | 一种高强度扭力轴用花键冷打工具 |
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