[发明专利]一种差动式行星滚柱丝杠螺母环形槽塑性成形装置及工艺

权利要求书

1.一种差动式行星滚柱丝杠螺母环形槽塑性成形装置，包括偏心系统和滚轧系统，其特征在于：偏心系统使滚轧模具轴线与坯料轴线不同轴线，产生偏心；滚轧系统完成螺母内表面环形槽的塑性成形；

所述的偏心系统由支架(1)、楔形块(2)和滑块(3)构成，支架(1)下端固定在导轨上，或固联在机架上；支架(1)上连接有楔形块(2)，楔形块(2)上方的支架(1)上连接有滑块(3)；

所述的支架(1)上部设有凹型缺口，凹型缺口底部设有第一凹槽(101)，凹型缺口侧面设有第一突出导向(102)；

所述的楔形块(2)底部设有第二突出导向(201)，上部设有第二凹槽(202)，顶部设有第一斜面(203)，第一斜面(203)的角度由滚轧模具偏心距离即径向进给距离H和楔形块(2)的沿工件或模具轴向的位移L确定，第一斜面(203)的角度θ≥arctan(H/L)，楔形块(2)沿工件或模具轴向长度大于L；

所述的滑块(3)侧面设有第三凹槽(301)，滑块(3)底部设有第三突出导向(303)，滑块底部设有第二斜面(302)，第二斜面(302)角度与楔形块(2)的第一斜面的角度相同；

楔形块(2)上的第二突出导向(201)与支架(1)上部的第一凹槽(101)配合，第二凹槽(202)与滑块(3)上的第三突出导向(303)配合，楔形块(2)上的第一斜面(203)与滑块(3)底部的第二斜面(302)相接触；滑块(3)侧面的第三凹槽(301)与支架(1)上部的第一突出导向(102)配合，保证滑块(3)的竖直运动。

2.根据权利要求1所述的一种差动式行星滚柱丝杠螺母环形槽塑性成形装置，其特征在于：所述的滚轧系统包括支撑轴(4)、滑动轴承(5)、滚轧模具(6)和挡圈(7)，支撑轴(4)的一端与滑块(3)固联，支撑轴(4)上安装有滑动轴承(5)，滑动轴承(5)上安装有滚轧模具(6)，滑动轴承(5)与滚轧模具(6)的轴向通过支撑轴(4)的轴肩和挡圈(7)定位。

3.根据权利要求2所述的一种差动式行星滚柱丝杠螺母环形槽塑性成形装置，其特征在于：所述的滚轧模具(6)的齿形结构由所要成形的螺母内表面环形槽的齿形确定，滚轧模具(6)的齿形结构的高度为h，h＝h_w+c，h_w为螺母内环形槽齿形高度，c为滚轧模具齿形同螺母啮合间隙；滚轧模具(6)的齿形结构的齿厚对应于螺母齿槽，滚轧模具(6)的齿形结构的的齿槽对应于螺母齿厚，滚轧模具(6)的齿形结构的齿顶和螺母内环形槽齿形齿底无间隙配合；滚轧模具(6)的齿形结构的最大外径d≤D_min，D_min为所成形螺母的最小内径，滚轧模具(6)的齿形结构的轴向分布同所成形螺纹内环形槽相对应，轴向长度不小于相应的所成形螺纹内环形槽轴向长度。

4.利用权利要求1或3所述的一种差动式行星滚柱丝杠螺母环形槽塑性成形装置的工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，成形装置装配：首先将支撑轴(4)与滑块(3)固联，将滑动轴承(5)、滚轧模具(6)安装在支撑轴(4)上，通过挡圈(7)对其进行定位；然后将滑块(3)的第三凹槽(301)与支架(1)的第一突出导向(102)配合保证滑块(3)在垂直方向的运动，当滑块(3)安装到支架(1)时插入楔形块(2)，使楔形块(2)的第二突出导向(201)与支架(1)的第一凹槽(101)配合，同时保证楔形块(2)的第二凹槽(202)与滑块(3)上的第三突出导向(303)配合，此时楔形块(2)的第一斜面(203)与滑块(3)的第二斜面(302)正好配合；

步骤2，装夹工件，工件为空心结构，装夹时保证工件的轴线与滚轧模具(6)的轴线重合；

步骤3，工件或滚轧模具轴向送进：

若支架(1)与机架固连，则工件沿轴向向支架(1)运动，直到滚轧模具(6)进入工件的内部到达指定位置；

若支架(1)固连在导轨上，支架(1)向坯料运动，使得滚轧模具(6)进入工件的内部到达指定的位置；

当滚轧模具(6)运动到指定位置时，工件保持静止或者以恒定的转速ω开始转动；

步骤4，楔形块(2)以速度v沿轴向运动，此时滑块(3)会沿着垂直方向以速度Hv/L运动，直至滚轧模具到达最大偏心距离H，此时2H+d＝D_max，D_max为所成形螺母的最小内径；

若工件保持静止，则此时工件开始旋转，工件的旋转时间不小于2π/ω；

若工件以恒定速度ω转动，则当滑块(3)运动到指定位移后，工件旋转的时间应不小于2π/ω；

步骤5，工件旋转规定时间后，螺母内表面的环形槽成形，工件停止转动；楔形块(2)沿轴向退回，滑块(3)向下运动，直到滚轧模具(6)的轴线与工件的轴线共线；

步骤6，若支架(1)与机架固连，则工件沿轴向退回到原来的位置；若支架(1)固定在机架上，则支架(1)沿轴向退回到原来位置即滚轧模具(6)与工件脱离，卸料。