[发明专利]一种齿轮成形方法

说明书

本发明属于齿轮塑性微成形技术领域，尤其涉及一种齿轮成形方法。齿轮成形方法包括如下步骤：模具制备，在第一模板上加工出凸模，并在第二模板上加工出凹模，凹模开设有供坯料设置的模压腔，凸模开设有第一轮齿阵列结构，模压腔的腔壁加工有第二轮齿阵列结构，凸模设置有两个，其中一凸模位于凹模的一侧且一端位于模压腔，而另一凸模位于凹模的另一侧且一端相对模压腔滑动设置，坯料位于两凸模之间；加热成形，通过施力机构驱动滑动设置的凸模朝坯料移动，以使坯料的两端分别抵接两凸模，并通过加热装置将坯料加热至预定温度，施力机构驱动对应的凸模移动并模压成形坯料。本发明通过施力机构模压成形坯料，进而得到所需的微齿轮。

技术领域

本发明属于齿轮塑性微成形技术领域，尤其涉及一种齿轮成形方法。

背景技术

目前，产品的微型化可以使独特的产品功能在微尺度的几何图形和特征中实现，并进一步减少产品的重量和体积，是促进产品使用的一种新兴趋势。体积微成形技术以其大批量、高效率、力学性能好等优点，得到了广泛地应用和发展。体积微成形作为一种新型加工工艺，在加工效率和加工性能等多方面展现出了巨大的潜力，可以满足微型零件与日俱增的需求量。

为了便于大量加工并减少成本，很多微齿轮都采用聚合物材料加工而成。与聚合物材料齿轮相比，金属齿轮在多方面更具优势：第一、热膨胀系数小，具有更好的热稳定性，可用于温度变化较大的环境中；第二、金属齿轮硬度和强度高，耐磨性好，抗变形性和高温表现好，能够适应各种复杂环境；第三、加工精度重复性更高等。

传统的微齿轮加工方法有机加工和粉末冶金，但其加工工序复杂，耗时长，不环保，零件力学性能较差，且精度难以保证，致使成本高昂。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种齿轮成形方法，旨在解决如何对金属坯料进行微加工以成形齿轮的问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种齿轮成形方法，用于将坯料制备成齿轮，所述齿轮成形方法包括如下步骤：

模具制备，在第一模板上加工出凸模，并在第二模板上加工出凹模，所述凹模开设有供所述坯料设置的模压腔，所述凸模开设有第一轮齿阵列结构，所述模压腔的腔壁加工有第二轮齿阵列结构，所述第一轮齿阵列结构和所述第二轮齿阵列结构适配，所述凸模设置有两个，其中一所述凸模位于所述凹模的一侧且一端位于所述模压腔，而另一所述凸模位于所述凹模的另一侧且一端相对所述模压腔滑动设置，所述坯料位于两所述凸模之间；

加热成形，通过施力机构驱动滑动设置的凸模朝所述坯料移动，以使所述坯料的两端分别抵接两所述凸模，并通过加热装置将所述坯料加热至预定温度，所述施力机构驱动对应的所述凸模移动并模压成形所述坯料，以将所述第二轮齿阵列结构复制至所述坯料。

在一个实施例中，所述模具制备包括如下步骤：

S11：通过线切割于所述第一模板上加工所述第一轮齿阵列结构，以将所述第一模板分割出板本体和所述凸模，所述第一轮齿阵列结构包括多个间隔布置的第一齿头，其中，至少有一所述第一齿头与所述板本体连接；

S12：通过固定丝将与所述板本体分离的所述第一齿头可拆卸地连接至所述板本体；

S13：通过线切割分离所述S11步骤中与所述板本体连接的各所述第一齿头。

在一个实施例中，所述S12步骤中，通过胶水将所述固定丝胶粘于对应的所述第一齿头和板本体之间，以可拆卸地固定所述第一齿头和所述板本体。

在一个实施例中，所述S11步骤中，对与所述板本体分离的第一齿头进行重复多次线切割。

在一个实施例中，所述S11步骤中，与所述板本体连接的各所述第一齿头相邻设置。