[发明专利]一种端面异形件滚挤压成型装置及工艺

说明书

本发明涉及金属成型技术领域，具体为一种端面异形件滚挤压成型装置及工艺，包括滚压轮以及用于驱动滚压轮向下运动的竖向驱动部，还包括挤压装置和芯轴，所述滚压轮或者芯轴中任意一个为主驱动件，另一个为从动件，挤压装置包括挤压机构和模具组，模具组包括左模具和右模具，左模具和右模具均设置在芯轴上，且左模具和右模具之间设置有用于滚压轮挤压坯件的间隙，挤压机构用于向模具提供轴向挤压力。本发明在保证加工材料性能的前提下，降低材料的成型时间；同时降低企业的生产成本，提高经济效益。

技术领域

本发明涉及金属成型技术领域，具体为一种端面异形件滚挤压成型装置及工艺。

背景技术

汽车的变速箱、齿轮或同步器等零件上通常需要使用滑套，该滑套的结构如图1所示，其中部外壁设有环形槽，两端面具有非对称的异形槽，在机械加工中将这种非对称的零件称为异形件，异形件在成型时加工工序多、操作繁琐。目前，本领域公用的加工该滑套的方法是：先利用碾环机滚压成型坯件中部的环形槽，再利用车削加工坯件两端面的异形槽。但是，发明人在实际的加工过程中，发现其还是存在如下问题：

1、坯件在锻造出来之后其本身具有特定的流线，对坯件加工时如果顺着材料的流向方向，加工后的零件其力学性能最好；然而车削加工会破坏材料本身的流线，导致材料的耐磨性、疲劳性变差，从而使得汽车变速箱的寿命变短；

2、车削加工还会造成材料本身的浪费，特别是一些需要大批量加工的贵金属，这将会大大的增加企业的生产成本、从而降低企业的经济效益。

发明内容

本发明意在提供一种端面异形件滚挤压成型装置及工艺，在保证加工材料性能的前提下，降低企业的生产成本，提高经济效益。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种端面异形件滚挤压成型装置，包括滚压轮以及用于驱动滚压轮向下运动的竖向驱动部，还包括挤压装置和芯轴，所述滚压轮或者芯轴中任意一个为主驱动件，另一个为从动件，挤压装置包括挤压机构和模具组，模具组包括左模具和右模具，左模具和右模具均设置在芯轴上，且左模具和右模具之间设置有用于滚压轮挤压坯件的间隙，挤压机构用于向模具提供轴向挤压力。

发明人在采用本技术方案之前，还尝试了另外两种加工方法，例如：1、先利用碾环机滚压坯件中部的环形槽，然后将坯件传送至下一个工序加工两端面的异形槽；由于本领域中常规采用的车削会破坏材料的力学性能，因此发明人采用了锻压或是挤压的方式加工坯料两端面的异形槽，结果发现，在挤压或锻压时容易因应力集中，导致成型后的工件产生裂纹，废品率高；2、反之，如果利用模具在锻造设备或挤压机上先将坯件两端面的特殊形状锻压或挤压出，再利用碾环机滚压环形槽，结果成型后的工件废品率同样很高。

经过大量的研究之后，发明人发现只要在坯件完全成型之前，完成滚压环形槽和挤压异形槽的加工，最终成型后的工件废品率降低，采用此方法后不仅避免了车削会破坏材料力学性能的问题，还降低了工件的成型时间，实现了一体成型异形件的功能，很大程度上降低了企业的生产成本。

本方案的工作原理：首先，依次将右模具、坯件、左模具装配在芯轴上，坯件在加工前具有一定的温度，然后启动滚压轮转动，滚压轮穿过左右模具之间的间隙滚压坯件中部的环形槽；滚压完成后，立即停止滚压轮，竖向驱动部使滚压轮脱离坯件，同时启动挤压机构，挤压机构向右推动左模具，左模具移动挤压坯件的左端面，右模具挤压坯件的右端面，从而得到所需要的异形工件成品。

有益效果：

1、本发明滚挤压成型方式相比于切削、铣削等加工方式，并不去除坯件的材料，因此不会破坏材料的流线，保证了材料的力学性能；另外，对一些贵重金属材料的加工来说，也不会造成材料的浪费，还可以节约企业的生产成本，提高经济效益。