一種活齒中心輪成形裝置及成形方法
【專利說(shuō)明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及齒輪內(nèi)齒成形設(shè)備及方法。
[0002]【背景技術(shù)】活齒作為一種新型的傳動(dòng)形式，應(yīng)用于減速器制造，與傳統(tǒng)的齒輪傳動(dòng)形式相比，活齒傳動(dòng)具有傳動(dòng)比范圍廣，結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力強(qiáng)，傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)。新穎的傳動(dòng)方式?jīng)Q定了活齒傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的相對(duì)復(fù)雜，特別是活齒中心輪的制造。中心輪的齒形曲線是擺動(dòng)活齒按一定運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)的包絡(luò)曲線，其曲線形狀復(fù)雜多變，如何加工中心輪齒形是開(kāi)發(fā)和推廣活齒傳動(dòng)的關(guān)鍵問(wèn)題之一。目前中心輪的制造主要有兩種方式:傳統(tǒng)的切削加工方法和數(shù)控機(jī)床加工。它們的不足之處是:傳統(tǒng)的切削加工是在插齒機(jī)或滾齒機(jī)上加裝附加裝置或設(shè)計(jì)專用機(jī)床，但需要調(diào)整機(jī)床系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)鏈，附加裝置通用性不強(qiáng)，專用機(jī)床，設(shè)計(jì)、制造周期長(zhǎng)、成本高、柔性差。數(shù)控機(jī)床加工有所改善，但需要同時(shí)得到活齒與中心論內(nèi)齒圈的嚙合線方程，并編程計(jì)算出擺動(dòng)活齒傳動(dòng)中活齒與中心輪的嚙合點(diǎn)的坐標(biāo)。并且以上兩種方式都是采用對(duì)完整坯料切削去料成形的加工方法，造成不必要的浪費(fèi)。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明的目的是提供一種采用鍛壓方式替代切削加工，利用升降平移機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)中心輪與下模相分離，既能有效地節(jié)約材料，又能實(shí)現(xiàn)中心輪快速、高效的加工制造的活齒中心輪成形裝置及成形方法。
[0004]本發(fā)明主要包括:支撐腿、支撐腿墊板、地腳螺栓、方管、導(dǎo)軌支撐板、平行導(dǎo)軌A、平行導(dǎo)軌B、導(dǎo)軌支撐桿、限位機(jī)構(gòu)、限位機(jī)構(gòu)、分模件支撐板、分模件、底座、分模件主體、液壓座A、液壓缸A、水平方管A、垂直支撐方管、水平方管B、加固方管、升降導(dǎo)軌、豎直滑塊、垂直平板、水平支撐板A、套筒支撐架、液壓座B、液壓缸B、液壓座C、成型套筒支撐板、成形套筒、滑塊墊板、水平滑塊、固定塊、液壓缸擋板、空氣錘、下?；?、下模支撐板、下模、活齒中心輪、空氣錘錘頭、上模、上模支撐板和上模基座。
[0005]其中，四根支撐腿為方管，在支撐腿的下端固定連接支撐腿墊板，支撐腿墊板為方形平板，在支撐板墊板上設(shè)有螺紋通孔，在螺紋通孔內(nèi)插接地腳螺栓。在兩根對(duì)應(yīng)位置的支撐腿之間通過(guò)連接方管相連，兩根連接方管兩端分別通過(guò)導(dǎo)軌支撐板相連，兩個(gè)導(dǎo)軌支撐板的上端分別設(shè)有平行導(dǎo)軌A和平行導(dǎo)軌B，在平行導(dǎo)軌A和平行導(dǎo)軌B上設(shè)有若干沉頭孔，通過(guò)螺釘分別固定平行導(dǎo)軌A和平行導(dǎo)軌B，平行導(dǎo)軌A和平行導(dǎo)軌B的截面均為工字型。上述支撐腿、連接方管、平行導(dǎo)軌A和平行導(dǎo)軌B組成工作臺(tái)架體。最好在各個(gè)支撐腿的中部固定連接導(dǎo)軌支撐桿，導(dǎo)軌支撐桿的一端與支撐腿的上部相連，導(dǎo)軌支撐桿的另一端與導(dǎo)軌支撐板下表面相連。限位塊分別設(shè)有螺紋通孔、定位銷孔及快卸銷孔，在限位塊的螺紋通孔內(nèi)插接螺釘，定位銷孔插接定位銷，快卸銷孔內(nèi)插接快卸銷。限位塊與定位銷、螺釘和快卸銷組成限位機(jī)構(gòu)。在平行導(dǎo)軌A的下端導(dǎo)軌支撐板上一個(gè)通孔內(nèi)設(shè)有限位機(jī)構(gòu)，限位機(jī)構(gòu)的定位銷和螺釘下端插接在平行導(dǎo)軌A的下端導(dǎo)軌支撐板上銷孔和螺紋孔內(nèi)。在平行導(dǎo)軌B的下端導(dǎo)軌支撐板上一個(gè)通孔內(nèi)設(shè)有限位機(jī)構(gòu)，限位機(jī)構(gòu)的定位銷和螺釘下端插接在平行導(dǎo)軌A的下端導(dǎo)軌支撐板上銷孔和螺紋孔內(nèi)。平行導(dǎo)軌A上的限位機(jī)構(gòu)和平行導(dǎo)軌B上的限位機(jī)構(gòu)位置相對(duì)應(yīng)。在平行導(dǎo)軌A限位機(jī)構(gòu)的一個(gè)通孔內(nèi)設(shè)有快卸銷，在平行導(dǎo)軌B限位機(jī)構(gòu)的一個(gè)通孔內(nèi)設(shè)有快卸銷。平行導(dǎo)軌A上的快卸銷和平行導(dǎo)軌B上的快卸銷的位置相對(duì)應(yīng)。在平行導(dǎo)軌A和平行導(dǎo)軌B的內(nèi)側(cè)之間固定連接分模件支撐板，分模件支撐板為方形平板，在分模件支撐板的上部固定連接分模件，分模件由底座和分模件主體組成，底座為圓形平板，在底座的上表面固定連接分模件主體，分模件主體為圓柱形筒體，底座與分模件平板通過(guò)螺栓連接。在一根連接方管的兩端的內(nèi)側(cè)分別固定連接液壓座A，在每個(gè)液壓座A上設(shè)有液壓缸A的固定端。在平行導(dǎo)軌A和平行導(dǎo)軌B上滑動(dòng)連接升降平移裝置。
[0006]升降平移架由四根垂直支撐方管和六根水平方管組成，四根相鄰的水平方管A的端部依次相連，在四根水平方管A的下端固定連接一根垂直支撐方管，在相連的垂直支撐方管的下端固定連接水平方管B，垂直支撐方管的下端的水平方管B與平行導(dǎo)軌A相平行。在垂直支撐方管之間設(shè)有加固方管，加固方管與平行導(dǎo)軌A相垂直。在每根垂直支撐方管的內(nèi)側(cè)設(shè)有豎直的升降導(dǎo)軌，升降導(dǎo)軌的截面為工字型。每個(gè)升降導(dǎo)軌上滑動(dòng)連接豎直滑塊，豎直滑塊的一側(cè)面設(shè)有凹槽，凹槽的截面為工字型。相鄰的兩個(gè)豎直滑塊之間通過(guò)螺栓與套筒支撐架的垂直平板的兩端相連，垂直平板與加固方管相平行。在一個(gè)垂直平板一端的下部與另一個(gè)垂直平板的對(duì)應(yīng)的一端下部之間固定連接水平支撐板A，在一個(gè)垂直平板另一端的下部與另一個(gè)垂直平板的對(duì)應(yīng)的另一端下部之間固定連接水平支撐板B，水平支撐板A和水平支撐板B，與兩個(gè)垂直平板組成套筒支撐架。在水平支撐板A和水平支撐板B的上表面的中部分別固定連接液壓座B，每個(gè)液壓座B分別與一個(gè)液壓缸B的活塞桿相連，液壓缸B的固定端與液壓座C相連，液壓座C置于水平方管的下表面。在水平支撐板A和水平支撐板B的上部分別通過(guò)螺栓與成型套筒支撐板活動(dòng)連接，成形套筒支撐板為方形平板，在成形套筒支撐板的中部設(shè)有通孔，在成形套筒支撐板的中部的通孔內(nèi)固定連接成形套筒，成形套筒為上下開(kāi)口的圓柱形殼體。在升降平移架的四根垂直支撐方管下端的水平方管兩端的下部，固定連接滑塊墊板，滑塊墊板為方形平板，在滑動(dòng)墊板的下表面設(shè)有水平滑塊，水平滑塊的下表面設(shè)有凹槽，凹槽的截面為工字型，水平滑塊滑動(dòng)連接在平行導(dǎo)軌A和平行導(dǎo)軌B上。在升降平移架的四根垂直支撐方管下端的水平方管兩端的內(nèi)側(cè)設(shè)有固定塊，固定塊的下部與液壓缸擋板相連。垂直支撐方管、水平方管、加固方管、升降導(dǎo)軌、豎直滑塊、垂直平板、水平支撐板、液壓座B、液壓座C、成型套筒支撐板、成形套筒、滑塊墊板、水平滑塊、固定塊和液壓缸擋板組成升降平移裝置。
[0007]在工作臺(tái)架體的一側(cè)置有空氣錘，在空氣錘基座的上表面固定連接下?；?，下模基座的截面為燕尾形，下模基座的上端固定連接下模支撐板，下模支撐板為方形平板，在下模支撐板的上端設(shè)有下模。下模由兩個(gè)圓形平板，兩個(gè)圓形平板的直徑不同，直徑大的圓形平板的上部設(shè)有直徑小的圓形平板，直徑小的圓形平板的外壁截面與活齒中心輪的內(nèi)齒廓線相同。在空氣錘的空氣錘錘頭下部固定連接上模，上模為圓形平板，在上模的內(nèi)部設(shè)有通孔，在上模的上端設(shè)有上模支撐板，上模支撐板的上表面固定連接上模基座，上?；慕孛娉实寡辔残巍Ｉ夏５耐鈴脚c成形套筒的內(nèi)徑相同，下模的直徑小的圓形平板外徑與上模的通孔的內(nèi)徑相同。
[0008]活齒中心輪成形方法按以下步驟實(shí)現(xiàn):
[0009](1)準(zhǔn)備工作:液壓缸A驅(qū)動(dòng)平移升降裝置沿導(dǎo)軌A和導(dǎo)軌B向空氣錘一側(cè)移動(dòng)，通過(guò)限位機(jī)構(gòu)將其固定，將加熱到適合溫度的坯料放入成形套筒中，液壓缸B帶動(dòng)成形套筒及坯料沿升降導(dǎo)軌下降，與下模配合。
[0010](2)成形過(guò)程:空氣錘的空氣錘錘頭下部固定連接上模，啟動(dòng)空氣錘，上模隨空氣錘錘頭下壓，上模、下模、成形套筒三部分配合形成封閉的成形空間，其內(nèi)放置的坯料在上模壓力作用下隨形流動(dòng)，主要為圓環(huán)形坯料軸向受力，徑向流動(dòng)填充中心輪齒形空間，形成所需的被加工件。
[0011](3)脫模過(guò)程:被加工件成形