專利名稱：一種螺紋花鍵同時滾壓成形軸類零件的方法
技術領域：
本發明屬于先進材料成形技術領域，具體涉及一種螺紋花鍵同時滾壓成形軸類零件的方法。
背景技術：
在汽車轉向軸、變速器、行星滾柱絲杠副中傳遞力和扭矩的關鍵軸類零件往往同時具有螺紋和花鍵或小模數齒輪特征。隨著汽車和裝備制造業的迅速發展，對該類零件精度和性能的要求以及需求量日益增加。但是目前，行星滾柱絲杠副中的螺紋花鍵同軸零件多采用切削加工，不同時間內分別成形螺紋和花鍵。不僅效率低，切斷金屬纖維還會影響了零件機械性能。對于轉向軸、變速器輸出軸等零件，采用現有的無切削的滾壓成形工藝成形，不同時間內分別成形螺紋和花鍵，主要有以下兩種方法:一種方法是多個工步多臺設備上實現成形，需要多次裝卡，生產時間長；另一種方法是在一臺設備上安裝螺紋、花鍵滾壓模具，在不同時間內分別成形螺紋和花鍵，生產時間比前一種方法有所減少，但增加了滾壓設備的尺寸和復雜程度。在批量成產中都存在成本高、效率低等問題，并且也難以保證螺紋花鍵相對位置的一致性。在公開號為US20070209419A1的專利中披露了一種螺紋和花鍵同時搓制成形的方法。然而由于板式搓絲機結構原理的限制，生產質量、加工工藝、加工范圍和應用上都具有局限性，多規格、多品種工件調整麻煩。
發明內容
為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種螺紋花鍵同時滾壓成形軸類零件的方法，有效地減少了滾壓成形零件的時間，提高成形工件質量，能夠保證螺紋和花鍵相對位置穩定，具有生產效率高、成形質量穩定、加工范圍廣、調整方便的優點。為了達到上述目的，本發明采用的技術方案為:一種螺紋花鍵同時滾壓成形軸類零件的方法，包括如下步驟:步驟1，裝夾工件3，工件3由頂尖I夾緊，保證工件3的軸線同兩個滾壓模具2的軸線在同一水平面上，兩個滾壓模具2軸線平行，對稱分布在工件3兩側；步驟2，工件3向滾壓模具2方向進給；工件3上有第一滾壓成形部分31和第二滾壓成形部分32，滾壓模具2上有具有花鍵形狀部分21和具有螺紋形狀部分22 ;工件3的第一滾壓成形部分31進入滾壓模具2上具有花鍵形狀部分21的工作范圍，由具有花鍵形狀部分21滾壓成形花鍵；同時，工件3的第二滾壓成形部分32進入滾壓模具2上具有螺紋形狀部分22的工作范圍，由具有螺紋形狀部分22滾壓成形螺紋；步驟3，兩個滾壓模具2同步同向轉動，工件3在兩個滾壓模具2之間旋轉，工件3旋轉方向同滾壓模具2旋轉方向相反，兩個滾壓模具2同時作徑向進給，直至完成工件3上第一滾壓成形部分31和第二滾壓成形部分32的滾壓成形；零件4同時具有花鍵部分41和螺紋部分42，工件3上第一滾壓成形部分31由滾壓模具2上具有花鍵形狀部分21滾壓成形花鍵部分41，工件3上第二滾壓成形部分32由滾壓模具2上具有螺紋形狀部分22滾壓成形螺紋部分42 ；零件4的花鍵部分41的齒數為Z，螺紋部分42的螺紋頭數為η ;滾壓模具2的具有花鍵形狀部分21齒數為Z2,具有螺紋形狀部分22的螺紋頭數為η2 ;Ζ、η、Ζ2、η2滿足公式
權利要求
1.一種螺紋花鍵同時滾壓成形軸類零件的方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟I，裝夾工件(3)，工件(3)由頂尖(I)夾緊，保證工件(3)的軸線同兩個滾壓模具(2)的軸線在同一水平面上，兩個滾壓模具(2)軸線平行，對稱分布在工件(3)兩側； 步驟2，工件(3)向滾壓模具(2)方向進給；工件(3)上有第一滾壓成形部分(31)和第二滾壓成形部分(32)，滾壓模具(2)上有具有花鍵形狀部分(21)和具有螺紋形狀部分(22 );工件(3 )的第一滾壓成形部分(31)進入滾壓模具(2 )上具有花鍵形狀部分(21)的工作范圍，由具有花鍵形狀部分(21)滾壓成形花鍵；同時，工件(3)的第二滾壓成形部分(32)進入滾壓模具(2)上具有螺紋形狀部分(22)的工作范圍，由具有螺紋形狀部分(22)滾壓成形螺紋； 步驟3，兩個滾壓模具(2)同步同向轉動，工件(3)在兩個滾壓模具(2)之間旋轉，工件(3)旋轉方向同滾壓模具(2)旋轉方向相反，兩個滾壓模具(2)同時作徑向進給，直至完成工件(3)上第一滾壓成形部分(31)和第二滾壓成形部分(32)的滾壓成形； 零件(4 )同時具有花鍵部分(41)和螺紋部分(42 )，工件(3 )上第一滾壓成形部分(31)由滾壓模具(2 )上具有花鍵形狀部分(21)滾壓成形花鍵部分(41)，工件(3 )上第二滾壓成形部分(32)由滾壓模具(2)上具有螺紋形狀部分22滾壓成形螺紋部分(42)； 零件(4)的花鍵部分(41)的齒數為Z，螺紋部分(42)的螺紋頭數為η ;滾壓模具(2)的具有花鍵形狀部分(21)齒數為Z2,具有螺紋形狀部分(22)的螺紋頭數為η2 ;Ζ、η、Ζ2、η；^^ 足公式
全文摘要
一種螺紋花鍵同時滾壓成形軸類零件的方法，先裝夾工件，工件向滾壓模具方向進給，工件上有第一滾壓成形部分和第二滾壓成形部分，滾壓模具上有具有花鍵形狀部分和具有螺紋形狀部分，工件的第一滾壓成形部分進入具有花鍵形狀部分的工作范圍，由具有花鍵形狀部分滾壓成形花鍵；同時，工件的第二滾壓成形部分進入具有螺紋形狀部分的工作范圍，由具有螺紋形狀部分滾壓成形螺紋，最后工件由頂尖夾緊同時反向退出卸料，本發明將螺紋滾壓和花鍵滾壓集成，實現了螺紋花鍵同軸類零件的螺紋花鍵同時滾壓成形，減少了滾壓成形零件的時間，提高成形工件質量，能夠保證螺紋和花鍵相對位置穩定，具有生產效率高、成形質量穩定、加工范圍廣、調整方便的優點。
文檔編號B21H3/04GK103084521SQ20131003435
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月29日 優先權日2013年1月29日
發明者張大偉, 趙升噸, 張琦 申請人:西安交通大學