一種超聲輔助齒輪軸向軋制成形裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于齒輪加工成形的技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種超聲輔助齒輪軸向乳制成形裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]齒輪是機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的核心部件，廣泛應(yīng)用于汽車、風(fēng)電、國(guó)防等重大裝備制造業(yè)。齒輪的傳統(tǒng)加工方法以金屬切削為主，其材料利用率低、加工耗時(shí)長(zhǎng)、組織流線分布不理想及生產(chǎn)效率低。塑性成形方法中的鍛造、擠壓、擺碾等工藝也存在變形力過(guò)大、成形齒輪齒廓不精確、金屬填充性不好、模具壽命低及成形后脫模困難等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種超聲輔助齒輪軸向乳制成形裝置，可有效減小乳制成形力、大大提高加工效率和增強(qiáng)乳輪壽命。
[0004]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:本發(fā)明所提出的超聲輔助齒輪軸向乳制成形裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示，由動(dòng)力及傳動(dòng)系統(tǒng)、軸向進(jìn)給系統(tǒng)、徑向調(diào)整系統(tǒng)、電感加熱系統(tǒng)和超聲波振動(dòng)系統(tǒng)組成。所述的動(dòng)力及傳動(dòng)系統(tǒng)主要包括電動(dòng)機(jī)1、皮帶2、皮帶輪3、傳動(dòng)軸4、蝸桿15、主動(dòng)軸16及蝸輪18。在主動(dòng)軸16上加工兩個(gè)滑槽，蝸桿15加工成圓筒狀，兩者通過(guò)滑鍵連接，如圖2所示，使得蝸桿15能沿著主動(dòng)軸16的軸線來(lái)回移動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)徑向調(diào)整。
[0005]所述徑向調(diào)整系統(tǒng)主要包括徑向調(diào)整液壓缸5、乳輪支座6和乳輪7。徑向調(diào)整液壓缸5的活塞桿與乳輪支座6固連在一起，通過(guò)液壓缸活塞桿的伸縮來(lái)實(shí)現(xiàn)乳輪7的軸線與齒坯串14的軸線中心間距的調(diào)整。
[0006]所述電感加熱系統(tǒng)主要包括電磁感應(yīng)線圈8和電磁加熱控制器17。當(dāng)軸向進(jìn)給系統(tǒng)將齒坯串14推送至電磁感應(yīng)線圈8的加熱區(qū)域時(shí)，電磁加熱控制器17開始通電工作，電磁感應(yīng)線圈8發(fā)出高頻磁場(chǎng)，磁場(chǎng)中的高頻磁力線使齒還串14自身發(fā)熱，最終達(dá)到加熱齒還表面的目的，如圖3所示。
[0007]所述超聲波振動(dòng)系統(tǒng)主要包括超聲發(fā)生器9、換能器11和波導(dǎo)桿12。超聲發(fā)生器9通過(guò)絕緣導(dǎo)線與換能器11的接線柱相連，換能器11與波導(dǎo)桿12采用螺紋連接，而波導(dǎo)桿12與頂尖裝置13則通過(guò)螺桿預(yù)緊來(lái)連接。
[0008]所述軸向進(jìn)給系統(tǒng)主要包括軸向進(jìn)給液壓缸10、換能器11及波導(dǎo)桿12和頂尖裝置13。軸向進(jìn)給液壓缸10的活塞桿與換能器11固連在一起，通過(guò)液壓缸活塞桿的伸縮來(lái)實(shí)現(xiàn)乳輪的軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
[0009]本發(fā)明超聲輔助齒輪軸向乳制成形裝置的工作方法:首先，軸向進(jìn)給系統(tǒng)的液壓缸10開始工作，將齒坯14推送至電感加熱系統(tǒng)的電磁感應(yīng)線圈8的加熱區(qū)域，電感加熱系統(tǒng)開始對(duì)齒坯14進(jìn)行表面加熱。待加熱至一定溫度后，電動(dòng)機(jī)I通過(guò)皮帶2帶動(dòng)主動(dòng)軸16上的皮帶輪3旋轉(zhuǎn)，與主動(dòng)軸16滑鍵連接的蝸桿15帶動(dòng)蝸輪18轉(zhuǎn)動(dòng)，使得乳輪7開始旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，軸向進(jìn)給液壓缸10再次工作，實(shí)現(xiàn)齒坯串14的軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，而且，超聲振動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)頂尖裝置13對(duì)齒坯14施加超聲機(jī)械振動(dòng)，最終，將電感加熱和超聲振動(dòng)輔助成形工藝與齒輪軸向乳制成形工藝相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)超聲輔助齒輪軸向乳制成形的加工方法。
[0010]由于超聲波加工主要通過(guò)帶有超聲頻小振幅振動(dòng)的頂尖裝置13對(duì)被加工齒坯串14表面形成沖擊作用，使得表面材料所承受的宏觀力較小，同時(shí)，熱成形能有效降低乳制變形的抵抗力，因此，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及積極效果如下:
[0011 ] 1.乳輪承受的乳制力較小，輪齒與齒坯之間的摩擦力也較小；
[0012]2.乳制后的齒坯輪齒表面粗糙度減?。?br>[0013]3.加工效率提高，乳輪壽命增加。
[0014]說(shuō)明附圖
[0015]圖1是超聲輔助齒輪軸向乳制成形裝置結(jié)構(gòu)圖
[0016]其中，I一電動(dòng)機(jī)，2—皮帶，3—皮帶輪，4一傳動(dòng)軸，5—徑向進(jìn)給液壓缸，6—乳輪支座，7—乳輪，8—電磁感應(yīng)線圈，9一超聲發(fā)生器，10一軸向進(jìn)給液壓缸，11 一換能器，12一波導(dǎo)桿，13—頂尖裝置，14一齒還串，15—蝸桿，16—主動(dòng)軸，17—電磁加熱控制器，18一蝸輪
[0017]圖2是蝸桿與主動(dòng)軸滑鍵連接示意圖
[0018]其中，I一鍵，2—主動(dòng)軸，3—蝸桿
[0019]圖3是軸向乳制電磁感應(yīng)線圈布置圖
[0020]其中，I一電磁感應(yīng)線圈，2一齒還串，3一維形乳輪
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更清楚表達(dá)，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)說(shuō)明。
[0022]本發(fā)明所提出的超聲輔助齒輪軸向乳制成形裝置如圖1所示，主要由動(dòng)力及傳動(dòng)系統(tǒng)、徑向調(diào)整系統(tǒng)、軸向進(jìn)給系統(tǒng)、電感加熱系統(tǒng)和超聲波振動(dòng)系統(tǒng)組成。所述動(dòng)力及傳動(dòng)系統(tǒng)主要包括電動(dòng)機(jī)1、皮帶2、皮帶輪3、傳動(dòng)軸4、蝸桿15、主動(dòng)軸16和蝸輪18。電動(dòng)機(jī)I通過(guò)皮帶2帶動(dòng)皮帶輪3轉(zhuǎn)動(dòng)，接著，主動(dòng)軸16帶動(dòng)蝸桿15和蝸輪18旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)傳動(dòng)軸4上的乳輪7實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)乳制過(guò)程。在乳輪7的軸線與齒坯串14的軸線距離需要調(diào)整時(shí)，與主動(dòng)軸16滑鍵連接的蝸桿15則沿著主動(dòng)軸軸線方向來(lái)回移動(dòng)，如圖2所示，使得徑向調(diào)整順利完成。
[0023]所述徑向調(diào)整系統(tǒng)主要包括徑向調(diào)整液壓缸5、乳輪支座6和乳輪7。進(jìn)給液壓缸5的活塞桿與乳輪支座6固連在一起，通過(guò)液壓缸活塞桿的伸縮來(lái)實(shí)現(xiàn)乳輪7的軸向與齒坯串14的軸線中心間距的調(diào)整。
[0024]所述電感加熱系統(tǒng)主要包括感應(yīng)線圈8和電磁加熱控制器17。當(dāng)軸向進(jìn)給系統(tǒng)將齒坯串14推送至電磁感應(yīng)線圈8的加熱區(qū)域，電磁加熱控制器17開始通電工作，感應(yīng)線圈8發(fā)出高頻磁場(chǎng)，磁場(chǎng)中的高頻磁力線使齒坯串14自身發(fā)熱，最終達(dá)到加熱齒坯表面的目的。
[0025]所述超聲波振動(dòng)系統(tǒng)主要包括超聲發(fā)生器9、換能器11和波導(dǎo)桿12。超聲發(fā)生器9通過(guò)絕緣導(dǎo)線與換能器11的接線柱相連，換能器11與波導(dǎo)桿12采用螺紋連接，而波導(dǎo)桿12與頂尖裝置13則通過(guò)螺桿預(yù)緊來(lái)連接。
[0026]所述軸向進(jìn)給系統(tǒng)主要包括進(jìn)給液壓缸10、換能器11、波導(dǎo)桿12和頂尖裝置13。首先，軸向進(jìn)給液壓缸10開始工作，將齒坯串14