[发明专利]差动式行星滚柱丝杠螺母分瓣模具滚轧成形装置及工艺

说明书

一种差动式行星滚柱丝杠螺母分瓣模具滚轧成形装置及工艺，装置包括成形模具系统和支撑机构；成形模具系统包括轴向推杆和其上连接的分瓣模组；支撑机构包括支撑架和其上连接的保持架，保持架和分瓣模组配合，支撑架能够沿着保持架的轴线运动；工艺是先将分瓣模穿装入保持架中，将轴向推杆插入保持架的内孔，使分瓣模底部的T形突出结构与轴向推杆的T形槽相配合；然后装夹工件使工件的轴线与保持架的轴线相同，再使工件或滚轧模具轴向送进，然后使分瓣模径向进给，滚轧成形，轴向推杆沿着保持架的轴线退回，卸料；本发明可提高加工效率、改善成形工件性能，同时具有节省材料等优点。

技术领域

本发明属于材料先进成形制造技术领域，具体涉及一种差动式行星滚柱丝杠螺母分瓣模具滚轧成形装置及工艺。

背景技术

PWG型差动式行星滚柱丝杠基于行星滚柱丝杠的原理融合行星传动和螺旋传动，并根据螺旋啮合的差动原理，使丝杠的导程减小具有加速的作用；PWG型差动式行星滚柱丝杠可以获得更大的减速比，且其紧凑的结构使作动器具有更高的功率体积比，适合高速重载的工作场合。螺母作为PWG差动式行星滚柱丝杠的重要组成元件，其内部的环形槽对滚柱起支撑作用。

但是目前螺母内环形槽普遍采用切削工艺，切削工艺造成了材料的浪费，而且存在效率低下的问题；同时，切削工艺切断金属纤维，降低了材料的强度，低零件的抗疲劳性能。

在工件内表面塑性成形方面，目前对于大内径的内螺纹可采用轴向进给滚轧成形的工艺(Shuowen Zhang,Dawei Zhang,Yongfei Wang,et al.The planetary rollingprocess of forming the internal thread.International Journal of AdvancedManufacturing Technology,2020,107:3543-3551.)，PWG型差动式行星滚柱丝杠螺母内环形槽的结构与内螺纹的结构相似，但是PWG型差动式行星滚柱丝杠螺母内环形槽没有导程角无法采用轴向滚压的方式进行成形；此外，PWG型差动式行星滚柱丝杠螺母内环形槽螺母的直径通常较小，要求滚轧模具的直径非常小，这将提高滚丝轮制造的难度同时减小模具支撑轴的刚度，降低螺母制造的精度。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种差动式行星滚柱丝杠螺母分瓣模具滚轧成形装置及工艺，可提高加工效率、改善成形工件性能，同时具有节省材料等优点。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种差动式行星滚柱丝杠螺母分瓣模具滚轧成形装置，包括成形模具系统和支撑机构两部分；成形模具系统包括轴向推杆1和其上连接的分瓣模组2；支撑机构包括支撑架3和其上连接的保持架4，保持架4和分瓣模组2配合，支撑架3下端通过螺栓与机架连接，使支撑架3固定或者与导轨连接保证支撑架3能够沿着保持架4的轴线运动。

所述的成形模具系统的分瓣模组2由N个第一分瓣模201、第二分瓣模202、……、第N分瓣模20N构成，N＝2～5，第一分瓣模201、第二分瓣模202、……、第N分瓣模20N的结构完全相同，在其顶部有与环形槽螺母的截面积相同的齿形结构，齿形结构的高度为h，h＝h_w+c，h_w为螺母内环形槽齿形高度，c为分瓣模齿形同螺母啮合间隙。

每个分瓣模的顶部两端设有齿形结构，分别为第一齿形结构2011和第二齿形结构2012，第一齿形结构2011和第二齿形结构2012的尺寸以及两者之间的距离都由要成形的螺母环形槽的结构决定，齿形结构的齿厚对应于螺母齿槽，齿形结构的齿槽对应于螺母齿厚，齿形结构的齿顶和螺母内环形槽齿形齿底无间隙配合；在第一分瓣模201、第二分瓣模202、……、第N分瓣模20N的底部为T形突出结构2013，并且T形突出结构2013底部具有锥度。