一種超聲輔助齒輪軸向軋制成形裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于齒輪加工成形的技術領域，涉及一種超聲輔助齒輪軸向乳制成形裝置。
【背景技術】
[0002]齒輪是機械傳動系統(tǒng)的核心部件，廣泛應用于汽車、風電、國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、加工耗時長、組織流線分布不理想及生產效率低。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。

【發(fā)明內容】

[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乳輪壽命。
[0004]本發(fā)明是這樣實現的:本發(fā)明所提出的超聲輔助齒輪軸向乳制成形裝置結構如圖1所示，由動力及傳動系統(tǒng)、軸向進給系統(tǒng)、徑向調整系統(tǒng)、電感加熱系統(tǒng)和超聲波振動系統(tǒng)組成。所述的動力及傳動系統(tǒng)主要包括電動機1、皮帶2、皮帶輪3、傳動軸4、蝸桿15、主動軸16及蝸輪18。在主動軸16上加工兩個滑槽，蝸桿15加工成圓筒狀，兩者通過滑鍵連接，如圖2所示，使得蝸桿15能沿著主動軸16的軸線來回移動，最終實現徑向調整。
[0005]所述徑向調整系統(tǒng)主要包括徑向調整液壓缸5、乳輪支座6和乳輪7。徑向調整液壓缸5的活塞桿與乳輪支座6固連在一起，通過液壓缸活塞桿的伸縮來實現乳輪7的軸線與齒坯串14的軸線中心間距的調整。
[0006]所述電感加熱系統(tǒng)主要包括電磁感應線圈8和電磁加熱控制器17。當軸向進給系統(tǒng)將齒坯串14推送至電磁感應線圈8的加熱區(qū)域時，電磁加熱控制器17開始通電工作，電磁感應線圈8發(fā)出高頻磁場，磁場中的高頻磁力線使齒還串14自身發(fā)熱，最終達到加熱齒還表面的目的，如圖3所示。
[0007]所述超聲波振動系統(tǒng)主要包括超聲發(fā)生器9、換能器11和波導桿12。超聲發(fā)生器9通過絕緣導線與換能器11的接線柱相連，換能器11與波導桿12采用螺紋連接，而波導桿12與頂尖裝置13則通過螺桿預緊來連接。
[0008]所述軸向進給系統(tǒng)主要包括軸向進給液壓缸10、換能器11及波導桿12和頂尖裝置13。軸向進給液壓缸10的活塞桿與換能器11固連在一起，通過液壓缸活塞桿的伸縮來實現乳輪的軸向進給運動。
[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)的電磁感應線圈8的加熱區(qū)域，電感加熱系統(tǒng)開始對齒坯14進行表面加熱。待加熱至一定溫度后，電動機I通過皮帶2帶動主動軸16上的皮帶輪3旋轉，與主動軸16滑鍵連接的蝸桿15帶動蝸輪18轉動，使得乳輪7開始旋轉。同時，軸向進給液壓缸10再次工作，實現齒坯串14的軸向進給運動，而且，超聲振動系統(tǒng)通過頂尖裝置13對齒坯14施加超聲機械振動，最終，將電感加熱和超聲振動輔助成形工藝與齒輪軸向乳制成形工藝相結合，實現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帶有超聲頻小振幅振動的頂尖裝置13對被加工齒坯串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，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??；
[0013]3.加工效率提高，乳輪壽命增加。
[0014]說明附圖
[0015]圖1是超聲輔助齒輪軸向乳制成形裝置結構圖
[0016]其中，I一電動機，2—皮帶，3—皮帶輪，4一傳動軸，5—徑向進給液壓缸，6—乳輪支座，7—乳輪，8—電磁感應線圈，9一超聲發(fā)生器，10一軸向進給液壓缸，11 一換能器，12一波導桿，13—頂尖裝置，14一齒還串，15—蝸桿，16—主動軸，17—電磁加熱控制器，18一蝸輪
[0017]圖2是蝸桿與主動軸滑鍵連接示意圖
[0018]其中，I一鍵，2—主動軸，3—蝸桿
[0019]圖3是軸向乳制電磁感應線圈布置圖
[0020]其中，I一電磁感應線圈，2一齒還串，3一維形乳輪
【具體實施方式】
[0021]為了使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更清楚表達，下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細說明。
[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，主要由動力及傳動系統(tǒng)、徑向調整系統(tǒng)、軸向進給系統(tǒng)、電感加熱系統(tǒng)和超聲波振動系統(tǒng)組成。所述動力及傳動系統(tǒng)主要包括電動機1、皮帶2、皮帶輪3、傳動軸4、蝸桿15、主動軸16和蝸輪18。電動機I通過皮帶2帶動皮帶輪3轉動，接著，主動軸16帶動蝸桿15和蝸輪18旋轉，進而帶動傳動軸4上的乳輪7實現轉動乳制過程。在乳輪7的軸線與齒坯串14的軸線距離需要調整時，與主動軸16滑鍵連接的蝸桿15則沿著主動軸軸線方向來回移動，如圖2所示，使得徑向調整順利完成。
[0023]所述徑向調整系統(tǒng)主要包括徑向調整液壓缸5、乳輪支座6和乳輪7。進給液壓缸5的活塞桿與乳輪支座6固連在一起，通過液壓缸活塞桿的伸縮來實現乳輪7的軸向與齒坯串14的軸線中心間距的調整。
[0024]所述電感加熱系統(tǒng)主要包括感應線圈8和電磁加熱控制器17。當軸向進給系統(tǒng)將齒坯串14推送至電磁感應線圈8的加熱區(qū)域，電磁加熱控制器17開始通電工作，感應線圈8發(fā)出高頻磁場，磁場中的高頻磁力線使齒坯串14自身發(fā)熱，最終達到加熱齒坯表面的目的。
[0025]所述超聲波振動系統(tǒng)主要包括超聲發(fā)生器9、換能器11和波導桿12。超聲發(fā)生器9通過絕緣導線與換能器11的接線柱相連，換能器11與波導桿12采用螺紋連接，而波導桿12與頂尖裝置13則通過螺桿預緊來連接。
[0026]所述軸向進給系統(tǒng)主要包括進給液壓缸10、換能器11、波導桿12和頂尖裝置13。首先，軸向進給液壓缸10開始工作，將齒坯串14