球面滚子冷镦凹模结构的改进

!曼型!Q塑二!!丝 CN4l—1148／，rH 轴承2010年11期 Bearing2010，No．11 15—16 球面滚子冷镦凹模结构的改进 徐剑8，张建奇8，李宏萍6，夏书香6 (洛阳LYC轴承有限公司a．滚子厂．b．-r模具公司，河南洛阳471039) 摘要： 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 短粗类小球面滚子冷镦凹模在实际使用中出现早期失效、寿命短的原因，对球面滚子凹模的结构进 行了改进。试验结果 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明，改进后的凹模寿命得到了较大提高，同时滚子的成形质量也得到了较大改善。 关键词：球面滚子；冷镦；模具；组合式 中图分类号：THl33．33+2；TG385．2文献标志码：B 文章编号：1000—3762(2010)11—0015—02 1 存在的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 及原因分析 球面滚子的投料方式有车加工和冷镦2大 类。对于直径在耋r22mm以下的小球面滚子，国 内普遍采用Z31—25单工位冷镦机进行投料。单 工位冷镦成形存在尺寸变化大、冲形质量不稳定 等不确定因素。特别对于短粗类小球面滚子(直 径为中15～22nlna，长度为12～20mm)，在冷镦工 序加工中一方面由于滚子长度尺寸小于直径尺 寸，切料时料段易变形，且变形较大；另一方面由 于镦压变形大，为保证滚子外径充满及端面平整， 冲压时模具所承受的冷镦力相对于圆锥、圆柱滚 收稿日期：2010—12—16；修回日期：2010—05—13 子为最大。因此，冷镦凹模在实际冷镦过程中一 直存在着早期失效、寿命短等问题。 短粗类小球面滚子由于受自身长度尺寸限 制，凹模结构的设计经历了整体式(图1)、小组合 式(图2)的变化过程。根据凹模在冷镦过程中的 受力分析可知，在加工中棒料与凹模之间的摩擦 主要发生在滚子小端倒角的轴向区域，并且这个 区域还受到一个轴向的拉应力，因此整体式凹模 最容易早期失效，其失效形式主要为倒角裂损、掉 块等。对于滚子直径不大于14mm的小球面滚 子，凹模寿命能达到5000粒；但对于滚子直径尺 寸大于14mm的小球面滚子，凹模寿命只能达到 2000粒，且失效后凹模整体报废，浪费很大。另 外，整体凹模采用GCrl5加工，为一体模，热处理 时采用局部淬火法，由于GCrl5的抗压强度较低， 保持架兜孔加工中应注意以下3点： (1)在拉刀上应预先加工出与锁点大小和位 置相对应的凹槽。拉孔后，兜孔内壁上留下径向 长条状凸台。 (2)使用立铣刀将高度为h的凸台铣掉，余下 的部位即为锁点主体。 (3)外引导保持架的锁点在内侧，立铣刀可直 接从外径方向伸入兜孔铣圆弧槽。而内引导保持 架的锁点在外侧，铣圆弧槽相对困难，一般采用2 种加工方法。一种方法是立铣刀从被加工兜孔对 面的兜孔进刀，加工方法如图7所示。采用此方 法时需要将立铣刀的刀柄加长，同时减小刀柄的 直径，使其小于刀头直径，这样在加工时刀柄就不 会与被加工兜孔对面兜孔的锁点产生干涉，此种 方法适合较小尺寸的保持架。第2种方法是反向 加工，从保持架内径方向加工。这种方法适合较 大尺寸的保持架，内部要有足够的空间。 4 结束语 图7兜孔加工示意图 自带锁点保持架免除了装配时的压印工序， 提高了工作效率；对滚子的锁紧更加牢固，避免了 加热安装时掉滚子的可能；控制了组件的滚子下 垂量，便于轴承的安装。目前，该类型保持架已经 应用在多个型号圆柱滚子轴承上，使用效果良好。 (编辑：李超强) 万方数据 ·16· 《轴承)2too．№．11 热处理时淬硬层又较浅，因此模具寿命短。 小组合式凹模(图2)采用了预应力式组合结 构，使用了预应力圈(过渡套)，此结构的特点是将 模具的成形部分分离出来，工作套上、下模不分 型，采用性能较好的模具材料加工工作行腔。但 是凹模在冷镦过程中滚子倒角处受到轴向拉应力、 图1 整体式 图2小组合式 2 改进措施 依据原球面滚子凹模结构存在的问题，某些 企业采用了七体式凹模，结构如图3所示。但用 该结构凹模镦压短粗类小球面滚子时，双层套上 模偏短，在冷镦循环冲击力的作用下，工作套上模 易跑芯。为更进一步优化凹模结构，提高模具寿 命，采取的改进措施如下： 图3七体式凹模 (1)采用预应力式组合凹模，且对模具行腔分 型。采用预应力式组合凹模可以使凹模层得到所 需的预压应力，减少凹模向外的位移量，从而减少 冷镦时产生的拉应力；对模具行腔分型可以防止 倒角处应力集中，减少摩擦力。分型后双层套厚 度较薄，在使用中易产生外窜，可通过加大过盈量 或延长双层套的厚度，来加以解决，而由于外套为 通用，存在反复使用的情况，如果加大过盈量将破 坏外套的通用性。因此，决定采用加长双层套的 厚度，加长定位面来防止双层套的外窜，考虑到模 具的总体厚度，双层套的厚度延长8～15mm。 (2)装配尺寸。双层套加厚以后，装配总高及 型腔深度发生变化，因此，将双层套内的工作套从 内锥大端再加工一个台阶孔，底座小端面加工一 个台阶，如图4、图5所示。装配时，将底座上的小 台阶装入工作套后的内孔中，两者为间隙配合，这 样既可以保证模具型腔深度，又能保证装配总高。 另外，凹模在装配过程中上、下模收缩量不一致， 因此，上、下模分型尺寸之间应保证0．15mill以上 的间隙。 依据改进措施，改进后的短粗类小球面滚子 用冷镦凹模结构如图6所示。改进后的凹模结构 具有以下特点：模具采用组合结构，行腔部分失效 后，通用件(如外套、螺垫)还可以再利用；双层套 定位面的加长防止了双层套在工作时发生外窜； 工作行腔进行分型后避免了倒角处的早期失效。 作套上模 作套下模 图6改进后结构 利用改进后的凹模结构，在3610，23024等几 个型号滚子的冷镦凹模上进行了试验，试验数据 如表1所示。由表可知，改进后的凹模寿命得到 了较大提高，且所加工滚子的成形质量亦得到了 较大改善。 表1 改进前、后模具寿命及滚子加工质量对比 f【『】模寿命／粒 成形质量 滚子型号 改进前 改进后 改进前 改进后 3610 2 000 lOOoo 倒角有 23024 3 000 15000 倒角光滑 毛刺、垫伤535165000 16ooO 3 结束语 跟踪试验统计数据表明，对短粗类小球面滚 子凹模结构的改进取得了良好效果，倒角掉块、开 裂等早期失效模式已经消除，此结构的凹模可在 小球面滚子的冷镦投料过程中大批量采用。 (编辑：李超强) 和节 。力环裂应弱开压薄和向最劳径的疲 万方数据 球面滚子冷镦凹模结构的改进 作者： 徐剑， 张建奇， 李宏萍， 夏书香 作者单位： 徐剑,张建奇(洛阳LYC轴承有限公司滚子厂,河南,洛阳,471039)， 李宏萍,夏书香(洛阳 LYC轴承有限公司工模具公司,河南,洛阳,471039) 刊名： 轴承 英文刊名： BEARING 年，卷(期)： 2010，(11) 被引用次数： 0次 相似文献(2条) 1.会议论文 徐剑 冷镦类球面滚子加工工艺的优化改进 2005 球面滚子加工工艺过程取决于滚子的精度等级、滚子直径的大小、生产批量的大小等因素。目前，对于直径小于32mm，切料长度小于40mm的滚子通 常在自动冷镦机上冲压成型。自动冷镦机主要有两种：(1)单工位冷镦机。(2)四工位冷镦机。本文介绍了冷镦类球面滚子加工中存在的问题，阐述了冷 镦类球面滚子加工工艺的改进及改进效果。 2.会议论文 徐剑 短粗类小球面滚子凹模结构的创新改进 2007 国内球面滚子厂的投料成型一般采用单工位冷镦机床加工。单工位冷镦成形存在尺寸变化大,冲形质量不稳定等不确定因素。特别对于短粗类小球面 滚子,在冷镦工序加工中一方面由于该类滚子长度尺寸小于直径尺寸,切料时料段易变形,且变形较大;另一方面由于镦压变形大,为保证滚子外径充满及端 面的平整,冲压时模具所调整的冷镦力相对于圆锥、圆柱滚子来说最大。此类凹模在实际冷墩过程中一直存在早期失效，寿命短等问题，长期以来一直无 法解决。为解决此类问题，本文通过对凹模结构的分析，对短粗类小球面滚子凹模结构进行了创新改进。 本文链接：http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_zc201011006.aspx 授权使用：大连理工大学图书馆(dllg)，授权号：4f08f7c2-13ee-4ee6-834b-9ea10035c6f2 下载时间：2011年3月9日