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1、(10)申请公布号 CN 103191964 A(43)申请公布日 2013.07.10CN103191964A*CN103191964A*(21)申请号 201310081176.X(22)申请日 2013.03.14B21D 15/02(2006.01)(71)申请人西安交通大学地址 710049 陕西省西安市碑林区咸宁西路28号(72)发明人赵升吨 李泳峄 范淑琴(74)专利代理机构西安智大知识产权代理事务所 61215代理人贺建斌(54) 发明名称一种内外带齿筒形件的伺服直驱型增量滚轧成形工艺(57) 摘要一种内外带齿筒形件的伺服直驱型增量滚轧成形工艺，以筒形件的毛坯套在芯模上，由复合。
2、交流伺服电机驱动轴向进给，至中高频感应加热器进行快速加热，继续轴向进给至沿着毛坯轴线圆周均布36个滚轧模具的滚轧位置，滚轧模具由调整交流伺服电机驱动径向送进，并由主动力交流伺服电机驱动，毛坯及芯模同时由复合交流伺服电机驱动，在滚轧模具作用下逐渐完成内外带齿筒形件的增量式滚轧成形，毛坯反向退出，卸料，本发明具有工艺系统简单，控制精度高，成形力小，成形质量好，加工范围广等优点。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书3页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书3页 附图1页(10)申请公布号 CN 103191964 ACN 103191964 。
3、A1/1页21.一种内外带齿筒形件的伺服直驱型增量滚轧成形工艺，其特征在于，包括以下步骤：a）、以内外均为圆柱面的筒形件作为毛坯（1），根据毛坯（1）材料和齿形结构，采取冷成形、温成形或热成形开展滚轧成形加工；b）、将毛坯（1）套在带有外齿形的芯模（2）上，并由紧固螺钉（3）固定，然后在复合交流伺服电机（4）的驱动下，芯模（2）带着毛坯（1）轴向进给，直至毛坯（1）进入中高频感应加热器（5）的内腔；c）、由中高频感应加热器（5）对毛坯（1）表面金属进行快速加热至预设温度，加热时间为5sec15sec，预设温度为400750；d）、毛坯（1）继续轴向进给，直至进入沿毛坯（1）轴线圆周均布36个滚。
4、轧模具（6）的滚轧位置；e）、滚轧模具（6）及滑座（7）在各自的调整交流伺服电机（8）及滚珠丝杠螺母副（9）的驱动下，沿着导轨（10）径向进给至指定滚轧位置，并由各自的主动力交流伺服电机（11）及万向联轴器（12）驱动，开始同步、同速、同向转动，转速为50RPM100RPM，同时毛坯（1）和芯模（2）在复合交流伺服电机（4）的驱动下轴向进给并同步转动，进给速度为15mm/sec，转速为100RPM200RPM，逐渐完成内外带齿筒形件的滚轧成形；f）、当滚轧完毕，滚轧模具（6）及滑座（7）反方向退出，复合交流伺服电机（4）带着已成形的毛坯（1）和芯模（2）退回，卸下已成形毛坯（1），完毕。权 利。
5、 要 求 书CN 103191964 A1/3页3一种内外带齿筒形件的伺服直驱型增量滚轧成形工艺技术领域0001 本发明属于先进金属塑性加工及数控成形设备领域，具体涉及一种内外带齿筒形件的伺服直驱型增量滚轧成形工艺。背景技术0002 内外带齿的筒形件主要包括离合器壳体、滑动套筒、传动轮的啮合齿形以及行星齿轮内齿等，通常应用在汽车、船舶、航天航空等领域。随着现代制造业的发展，对零件生产工艺及使用性能提出了更高的要求。0003 现有的内外带齿筒形件加工工艺，主要有传统的切削加工以及挤压、旋压成形加工。其中切削加工以插齿加工为主，但工序复杂、加工效率低；挤压成形加工则具有成形力大、齿形填充质量差等工。
6、艺缺陷；旋压成形加工则具有工艺系统复杂、需采用多道次旋压等不足。0004 中高频感应加热工艺，多数用于工业金属零件表面淬火、金属熔炼、棒料透热等多个领域，是使零件表面产生一定的感应电流，迅速加热零件表层金属，达到表层迅速加热，而心部温升较小的效果。发明内容0005 为了克服上述现有工艺的缺点，本发明的目的在于提供一种内外带齿筒形件的伺服直驱型增量滚轧成形工艺，具有成形力小、加工效率高、工序简单、工艺灵活性强、适用范围广、操作方便的优点。0006 为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：0007 一种内外带齿筒形件的伺服直驱型增量滚轧成形工艺，其包括以下步骤：0008 a）、以内外均为圆柱面的。
7、筒形件作为毛坯1，根据毛坯1材料和齿形结构，采取冷成形、温成形或热成形开展滚轧成形加工；0009 b）、将毛坯1套在带有外齿形的芯模2上，并由紧固螺钉3固定，然后在复合交流伺服电机4的驱动下，芯模2带着毛坯1轴向进给，直至毛坯1进入中高频感应加热器5的内腔；0010 c）、由中高频感应加热器5对毛坯1表面金属进行快速加热至预设温度，加热时间为5sec15sec，预设温度为400750；0011 d）、毛坯1继续轴向进给，直至进入沿毛坯1轴线圆周均布36个滚轧模具6的滚轧位置；0012 e）、滚轧模具6及滑座7在各自的调整交流伺服电机8及滚珠丝杠螺母副9的驱动下，沿着导轨10径向进给至指定滚轧位。
8、置，并由各自的主动力交流伺服电机11及万向联轴器12驱动，开始同步、同速、同向转动，转速为50RPM100RPM，同时毛坯1和芯模2在复合交流伺服电机4的驱动下轴向进给并同步转动，进给速度为15mm/sec，转速为100RPM200RPM，逐渐完成内外带齿筒形件的滚轧成形；说 明 书CN 103191964 A2/3页40013 f）、当滚轧完毕，滚轧模具6及滑座7反方向退出，复合交流伺服电机4带着已成形的毛坯1和芯模2退回，卸下已成形毛坯1，完毕。0014 本发明具有以下优点：0015 1、在毛坯进行增量滚轧成形前，对对需变形的表面金属进行中高频感应加热，提高了金属材料的塑性，降低了成形力，。
9、扩大了加工范围，加热效率高。0016 2、内外带齿筒形件在滚轧过程中，由36个滚轧模具6同时作用，属于增量式塑性变形，成形力小，成形精度高，表面质量好。0017 3、增量滚轧过程中的滚轧模具6以及毛坯1的运动均由交流伺服电机实现，工艺系统简单，灵活性强，控制精度高，操作方便。0018 4、该工艺可滚轧内外带齿的筒形件或者仅有内齿或外齿的筒形件。附图说明0019 图1为本发明的工艺原理图。0020 图2为本发明的滚轧模具（3个）布局图。0021 图3为本发明的滚轧模具示意图。0022 图4为本发明成形后内外带齿筒形件。具体实施方式0023 以下结合附图和实施例对本发明做详细描述。0024 参照图。
10、1，实现本发明工艺的装置包括芯模2和复合交流伺服电机4，毛坯1通过紧固螺钉3固定在芯模2上，芯模2与复合交流伺服电机4连接，中高频感应加热器5布局在复合交流伺服电机4的前方，在中高频感应加热器5的后方沿毛坯1轴线圆周均布3个滚轧模具6，滚轧模具6安装在滑座7上，滑座7通过滚柱丝杠螺母副9与调整交流伺服电机8连接，滚轧模具6后方通过万向联轴器12与主动力交流伺服电机11连接。0025 一种内外带齿筒形件的伺服直驱型增量滚轧成形工艺，包括以下步骤：0026 a）、参照图1，以内外均为圆柱面的筒形件作为毛坯1，根据毛坯1材料和齿形结构，采取冷成形、温成形或热成形开展滚轧成形加工；0027 b）、参照。
11、图1，将毛坯1套在带有外齿形的芯模2上，并由紧固螺钉3固定，然后在复合交流伺服电机4的驱动下，芯模2带着毛坯1轴向进给，直至毛坯1进入中高频感应加热器5的内腔；0028 c）、参照图1，由中高频感应加热器5对毛坯1表面金属进行快速加热至预设温度，加热时间为5sec15sec，预设温度为400750；0029 d）、参照图1和图2，毛坯1继续轴向进给，直至进入沿毛坯1轴线圆周均布3个滚轧模具6的滚轧位置；0030 e）、参照图1、图2和图3，滚轧模具6及滑座7在各自的调整交流伺服电机8及滚珠丝杠螺母副9的驱动下，沿着导轨10径向进给至指定滚轧位置，并由各自的主动力交流伺服电机11及万向联轴器12。
12、驱动，开始同步、同速、同向转动，转速为50RPM100RPM，同时毛坯1和芯模2在复合交流伺服电机4的驱动下轴向进给并同步转动，进给速度为15mm/sec，转速为100RPM200RPM，逐渐完成内外带齿筒形件的滚轧成形，其中滚轧模具6说 明 书CN 103191964 A3/3页5上的段完成筒形件内齿形的成形，段完成筒形件外齿形的成形；0031 f）、参照图1、图2和图4，当滚轧完毕，滚轧模具6及滑座7反方向退出，复合交流伺服电机4带着已成形的毛坯1和芯模2退回，卸下已成形毛坯1，完毕。说 明 书CN 103191964 A1/1页6图1图2图3图4说 明 书 附 图CN 103191964 A。