[发明专利]外花键轴冷挤压精确成形装置及成形方法

权利要求书

1.一种外花键轴冷挤压精确成形方法，包括外花键轴冷挤压精确成形装置，所述外花键轴冷挤压精确成形装置包括水平且同轴设置的主轴、花键轴和顶盘，所述花键轴套在主轴上，与主轴固定连接且能随主轴同步旋转；所述花键轴外壁设有一段用于挤压出外花键形状的加工区域，所述外花键在花键轴圆周方向上均匀分布，且每个外花键沿花键轴长度方向设置；

所述加工区域两侧对称设有一飞轮，所述飞轮水平设置，且其转轴竖直设置，所述飞轮的转轴还连接一个二维平移机构，所述二维平移机构能带动飞轮的转轴在水平面上运动；

所述飞轮外壁中部对称设有数个水平的凹槽，凹槽内分别设有一水平的滚轮，所述滚轮外壁设有与待挤压的外花键形状匹配的外型面，所述滚轮的转轴竖直设置并与飞轮旋转连接，且滚轮的外型面能从飞轮中露出；

还包括一控制器，所述主轴、飞轮和二维平移机构均与控制器连接，由控制器控制主轴、飞轮转动，控制二维平移机构移动；其特征在于：包括以下步骤：

(1)安装外花键轴冷挤压精确成形装置，其中滚轮为两个，外型面与待挤压的外花键形状匹配；设外花键齿数为z，则主轴转动的角度α=360°/z，二维平移机构沿花键轴长度方向运动为X方向，沿靠近花键轴的方向为Y方向；

(2)控制滚轮运动至初始位置，所述初始位置为：滚轮位于加工区域一端，且当飞轮带动滚轮旋转时，滚轮最外侧能刚好与加工区域接触；

(3)控制器控制上述主轴的转动以及飞轮和滚轮的二维平移运动，工作时在加工区域注入润滑油；其中，设飞轮沿X方向运动的距离与加工区域长度相同，长度均为L；

具体工作流程：

(31)飞轮转到一个滚轮逐渐靠近工件一端，主轴停止转动，飞轮带动滚轮继续转动挤压工件，挤压完成后飞轮带动滚轮远离工件，主轴再次开始转动；

(32)控制器控制飞轮旋转180度，主轴转动360度/z，另一滚轮开始挤压下一个花键；

(33)重复步骤(31)、(32)，直至挤压出所需外花键一周；

(34)飞轮沿X方向运动进给，再重复(31)(32)(33)，直到沿X方向进给L，加工出外花键全长，滚轮沿X反方向退回到步骤(31)初始位置；

(35)滚轮沿Y方向进给，重复(31)、(32)、(33)、(34)，完成花键加深工作，直至挤压出需要的花键轴齿深。

2.根据权利要求1所述的外花键轴冷挤压精确成形方法，其特征在于：所述凹槽为两个，花键轴与主轴固定连接具体为：主轴上固定有卡盘，花键轴卡盘主轴连接。

3.根据权利要求1所述的外花键轴冷挤压精确成形方法，其特征在于：所述Y方向的进给量为0.1mm～0.3mm。