[发明专利]用于谐波减速器非晶合金柔轮的真空压铸模具及其方法

说明书

本发明公开了一种用于谐波减速器非晶合金柔轮的真空压铸模具及其方法，其包括真空箱体及设置在该真空箱体内的底板、方铁、公模板、公模仁、母模板、母模仁、浇口套、抽芯组件和顶出机构：本发明提供的真空压铸方法的步骤简单，易于实现，合理选用Zr基体系的非晶合金材料进行压铸，具有流动性好，浇注温度低，成形能力强，并且配合将整个模具置于真空环境当中，有效保证压铸过程中非晶合金材料不会被轻易氧化或晶化。本发明提供的真空压铸模具结构合理，所制造的柔轮，具有更好的表面光洁度，尺寸精度，在后续只需要少量的后处理工序即可，大幅度缩短生产周期和降低加工成本，而且还具有更高的屈服强度和疲劳强度，使用寿命长。

技术领域

本发明涉及非晶合金柔轮制造技术领域，特别涉及一种用于谐波减速器非晶合金柔轮的真空压铸模具及其方法。

背景技术

谐波减速器由三个基本件组成：柔轮、刚轮及波发生器。柔轮是谐波减速器的核心部件，在谐波减速器中是一个传递动力的关键零件，其内圈与柔性轴承的外圈相配合，一般安装在减速器的输出端。服役过程承受复杂的交变应力和摩擦磨损作用，容易发生疲劳断裂和磨损破坏，所以对其性能要求很高，必须允许所用材料被加工成非常薄的壁以在合理的应力下挠曲，而常规用途的合金钢在制造成柔轮时其加工复杂、寿命低，而废料率更是高达93％-94％，导致制造成本高。

采用新材料制作柔轮以提高柔轮的使用寿命并提高其材料利用率成为亟待解决的问题。非晶合金是具有原子结构无序的一种新型金属材料，具有高强度、大弹性、耐磨以及模量低的特点，同时在玻璃转变温度以上可以进行精密的热塑性成型，具有接近净成形以及成型精度高的特点(可达原子尺度)。因此，非晶合金是可用作谐波减速器柔性齿轮的理想材料。

如公开号为“CN110616387A”，名称为“用于锆基非晶柔轮毛坯的非晶合金及专用铜模和制备方法”的专利披露了一种用于锆基非晶柔轮毛坯的非晶合金及专用铜模和制备方法，将配好的原料熔炼，待块体原料完全熔化后，反复熔炼三次及以上，通过调节吸铸压差和功率的吸铸工艺将熔融材料送入铜模型腔之中，继而得到所需形状和尺寸的非晶合金柔轮铸件。该非晶合金柔轮制备方法材料的利用率高，废料少，但是其压差可调节范围太小，保压时的压力容易不足，冷却铸件时容易产生尺寸变形。

公开号为“CN108942123A”，名称为“一种非晶柔轮及其制备方法”的专利披露了一种非晶柔轮及其制备方法。该方法以非晶合金为成形坯料，采用超塑挤压成型法形成柔轮齿圈部分，再采用超塑性锻造成型法形成柔轮杯底部分，然后将所述齿圈部分和杯底部分放入扩散焊模具中，使得齿圈部分的一侧开口与所述杯底部分的开口端对齐相接，通过焊接将两者固定结合以形成所述非晶柔轮。该方法利用扩散焊接方法来连接柔轮齿圈和杯底部分，工序复杂，且焊接缝区域容易产生晶化，无法保证柔轮质量和性能。

为此，目前急需研发一种用于谐波减速器非晶合金柔轮的真空压铸方法及其模具，能有效保证压铸过程中非晶合金材料不会被轻易氧化或晶化，从而提高柔轮的压铸质量，并且克服传统利用机加工方法去制造柔轮时材料利用率不高的问题，提高材料利用率，降低了传统制造方法制造柔轮的成本。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的在于，提供一种用于谐波减速器非晶合金柔轮的真空压铸方法。

本发明的目的还在于，提供一种用于谐波减速器非晶合金柔轮的真空压铸模具。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：

一种用于谐波减速器非晶合金柔轮的真空压铸方法，其包括以下步骤：

(1)预备非晶合金柔轮模具：将非晶合金柔轮模具安装在压铸机上，并对所述非晶合金柔轮模具所处的位置区域进行抽真空处理，使该非晶合金柔轮模具处于真空环境下；

(2)预备非晶合金材料：将Zr基体系的非晶合金材料加热至熔融状态，并加入压铸机的料筒中；