一种谐波减速器用非晶柔轮的制备方法技术

一种谐波减速器用非晶柔轮的制备方法，属于谐波减速器领域。非晶柔轮模具具有成型腔，非晶柔轮的制备方法包括以下步骤：将熔融的非晶合金原料压射至处于真空条件的成型腔中进行保压，获得坯件，坯件预留有加工余量，磨削去除加工余量，获得非晶柔轮。该制备方法制得的非晶柔轮精度高，可避免制备过程中非晶合金材料晶化，同时提高制造非晶柔轮所需的材料的利用率。用率。用率。

【技术实现步骤摘要】
一种谐波减速器用非晶柔轮的制备方法


[0001]本申请涉及谐波减速器领域，具体而言，涉及一种谐波减速器用非晶柔轮的制备方法。

技术介绍

[0002]谐波减速器由三个基本件组成：柔性齿轮、刚轮及波发生器。柔性齿轮是具有外齿圈的柔性薄壁零件，其内圈与柔性轴承的外圈相配合，一般安装在减速器的输出端；刚轮是具有内齿圈的刚性环状零件，一般比柔性齿轮多两个齿，固定在减速器的机体上；波发生器，一般由凸轮与柔性轴承组成，作为谐波齿轮传动的输入端，柔性轴承内圈与凸轮固定，外圈则通过滚动体产生弹性变形而呈椭圆状。它能实现减速或加速作用，便于控制机械运动。谐波减速器区别于普通减速器，具有传动速比大、承载能力高、体积小、质量轻、传动精度高、传动效率高、结构简单、安装方便等优点、被广泛应用于航空航天、精密医疗器械、工业机器人等领域。
[0003]柔性齿轮作为谐波减速器的核心，是谐波减速器运行中传递动力的关键零件，柔性齿轮的产品性能至关重要，尤其柔性齿轮的强度，是影响传动寿命的主要因素。由于变应力的作用，谐波齿轮传动中零件失效的主要形式是柔轮的断裂。非晶合金是原子结构排列无序的一种新型金属材料。由于其结构无序和金属键特征，非晶合金具有高强度、高硬度、耐磨和耐蚀性等优异的力学和化学性能。相比于普通钢材生产的柔轮刚度不够、寿命短，用非晶合金材料制造的柔性齿轮具有高强度、高硬度、高弹性、高冲击断裂能等优越的性能，可以提高柔性齿轮的强度、弹性等机械性能，同时也提高了柔性齿轮的使用寿命。
[0004]但是实际的加工过程中，由于非晶合金材料的导热性差，在加工过程很容易导致非晶合金材料晶化。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种谐波减速器用非晶柔轮的制备方法，制得的非晶柔轮精度高，可避免制备过程中非晶合金材料晶化，同时提高制造非晶柔轮所需的材料的利用率。
[0006]本申请的实施例是这样实现的：
[0007]本申请示例提供了一种非晶柔轮的制备方法，非晶柔轮模具具有成型腔，非晶柔轮的制备方法包括以下步骤：
[0008]将熔融的非晶合金原料压射至处于真空条件的成型腔中进行保压，获得坯件。
[0009]其中，坯件具有一体成型的杯状部、齿形部以及凸台部，齿形部设置于杯状部的外周，齿形部具有多个沿杯状部的外周等距间隔布置的齿部，每个齿部沿杯状部的轴线方向延伸，凸台部凸出于杯状部远离其开口的一端，凸台部设有沿杯状部的轴线方向完全贯穿凸台部及杯状部的通孔；杯状部的内壁具有厚度为0.05～0.1mm的加工余量，杯状部的外壁具有厚度为0.05～0.1mm的加工余量，齿形部的外壁具有厚度为0.01～0.06mm的加工余量，凸台的外壁具有厚度为0.02～0.06mm的加工余量，通孔的内壁具有厚度为0.01～0.05mm的
加工余量。
[0010]分别磨削去除杯状部的加工余量、齿形部的加工余量、凸台的加工余量以及通孔内壁的加工余量，获得非晶柔轮。
[0011]首先，通过真空压铸，可一定程度避免压铸时非晶合金材料被氧化，其次，由于坯件具有齿部以及通孔，因此避免了后续额外凿齿以及打孔的步骤，仅需打磨即可，有效提高加工效率，并且通过限定杯状部的内壁具有厚度为0.05～0.1mm的加工余量，杯状部的外壁具有厚度为0.05～0.1mm的加工余量，齿形部的外壁具有厚度为0.01～0.06mm的加工余量，凸台的外壁具有厚度为0.02～0.06mm的加工余量，通孔的内壁具有厚度为0.01～0.05mm的加工余量的限定，一方面预留用于后续磨削的空间以得到精度更佳的成品，且后续待加工部分的厚度小，因此还具有降低加工成本，提高加工效率的好处。采用磨削的处理方式，可保证最后获得的非晶柔轮的精准度，且使得制备非晶柔轮的效率高且能够避免晶化。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0013]图1为非晶柔轮的坯件的第一视角结构示意图；
[0014]图2为非晶柔轮的坯件的第二视角结构示意图；
[0015]图3为实施例1制得的坯件的外壁以及底壁的XRD图；
[0016]图4为实施例1制得的非晶柔轮的外壁以及底壁的XRD图；
[0017]图5为对比例1制得的非晶柔轮的外壁以及底壁的XRD图；
[0018]图6为对比例2制得的非晶柔轮的外壁以及底壁的XRD图。
[0019]图标：10
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坯件；100
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杯状部；110
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齿形部；111
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轮齿；120
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凸台部；121
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第一通孔；123
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第二通孔。
具体实施方式
[0020]下面将结合实施例对本申请的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0021]由于非晶合金硬度高，并且谐波减速器用柔性齿轮具有薄壁、齿轮模数小等特点，因此制作难度大，若直接铸造成型，无法达到要求的精密度。因此通常采用的方式是：先铸造各部分后焊接，但焊接部位容易晶化，或者先利用模具获得毛坯(不含有轮齿部以及孔)，然后采用粗加工+精加工的方式进行，工序多且容易导致材料出现晶化、裂纹，同时发现非晶合金材料硬度高，采用粗加工+精加工的方式刀具磨损严重，提高了加工成本。
[0022]因此，提出本申请，其在压铸后获得由一体成型的杯状部、齿形部以及凸台部构成的坯件，避免焊接导致的晶化，并通过制得特定加工余量的坯件以及磨削的方式，不仅避免非晶合金材料晶化及产生裂纹，同时保证了加工精度和质量，提高加工效率。
[0023]以下针对本申请实施例的谐波减速器用非晶柔轮的制备方法进行具体说明：
[0024]谐波减速器用非晶柔轮的制备方法包括以下步骤：
[0025]S1、获得非晶柔轮模具。
[0026]其中，非晶柔轮模具包括真空箱，容置于真空箱内的公模仁、母模仁及顶出机构等，其中公模仁和母模仁贴合后内部形成成型腔，成型腔连通有压射通道，顶出机构用于在公模仁和母模仁分开后将坯件顶出成型腔，具体设置可参阅相关技术。
[0027]申请人对于成型腔的结构进行了改进，成型腔包括用于成型杯状部的杯状腔、用于成型齿形部的齿形腔以及用于成型凸台部的凸台腔；其中齿形腔设置于杯状腔的外周且与杯状腔连通，围成齿形腔的内壁具有多个沿杯状腔的外周等距间隔布置的用于形成轮齿的齿槽，每个齿槽沿杯状腔的轴线方向延伸，凸台腔位于杯状腔远离其开口的一端且与杯状腔连通，凸台腔内具有沿杯状腔的轴线方向设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种谐波减速器用非晶柔轮的制备方法，其特征在于，非晶柔轮模具具有成型腔，所述制备方法包括以下步骤：将熔融的非晶合金原料压射至处于真空条件的成型腔中进行保压，获得坯件；其中，所述坯件具有一体成型的杯状部、齿形部以及凸台部，所述齿形部设置于所述杯状部的外周，所述齿形部具有多个沿杯状部的外周等距间隔布置的轮齿，每个所述轮齿沿所述杯状部的轴线方向延伸，所述凸台部凸出于所述杯状部远离其开口的一端，所述凸台部设有沿杯状部的轴线方向完全贯穿所述凸台部及所述杯状部的通孔；所述杯状部的内壁具有厚度为0.05～0.1mm的加工余量，所述杯状部的外壁具有厚度为0.05～0.1mm的加工余量，所述齿形部的外壁具有厚度为0.01～0.06mm的加工余量，所述凸台的外壁具有厚度为0.02～0.06mm的加工余量，所述通孔的内壁具有厚度为0.01～0.05mm的加工余量；分别磨削去除所述杯状部的加工余量、所述齿形部的加工余量、所述凸台的加工余量以及所述通孔的内壁的加工余量，获得所述非晶柔轮。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述磨削去除所述齿形部的加工余量的步骤包括：采用第一砂轮在进给速度为0.001～0.003mm/s，第一砂轮线速度为200～300mm/min的条件下进行磨削，所述第一砂轮的材质包括碳化硅。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述磨削去除所述杯状部的加工余量、所述凸台的加工余量的步骤包括：采用第二砂轮在进给速度为0.002～0.005mm/s，第二砂轮线速度为200～300mm/min的条件下进行磨削，所述第二砂轮的材质包括碳化硅。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述磨削去除所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙保安，李皓鑫，何新宝，任亚男，王贵清，柯海波，汪卫华，
申请(专利权)人：松山湖材料实验室，
类型：发明
国别省市：