CN201735694U

CN201735694U - 轴承外圈模具

Info

Publication number: CN201735694U
Application number: CN2010202692220U
Authority: CN
Inventors: 马建枝; 秦兰英
Original assignee: Huzhou ouya bearing fittings factory
Current assignee: Huzhou ouya bearing fittings factory
Priority date: 2010-07-23
Filing date: 2010-07-23
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2020-07-23

Abstract

本实用新型为轴承外圈模具，涉及万向节轴承外圈的制备方法中采用的轴承外圈模具。本实用新型是通过以下技术方案得以实现的：轴承外圈模具，该轴承外圈模具至少分为两层，每一层都具有分型腔，每个分型腔的形状相同，沿冲压方向，上一分型腔的最小尺寸较下一分型腔的最小尺寸大，且每层的分型腔的中轴线重合。应用本实用新型以冲压方式制备万向节轴承外圈，能有效保证产品的同心度。

Description

轴承外圈模具

技术领域

本实用新型涉及万向节轴承外圈的制备方法中采用的轴承外圈模具。

背景技术

冲压制备万向节轴承外圈的方法有较高的材料利用率。

然而现有技术中，冲压制备万向节轴承外圈的方法只适合于小规格万向节轴承外圈，其制备过程中采用的轴承外圈模具如图7所示，原料在型腔1中只经一次导向便成形，因此，将此种结构的轴承外圈模具应用于中大规格的万向节轴承外圈制备时，难以保证产品的同心度。

因此，现有的中大规格的万向节轴承外圈的制备方法多采用热锻方法，如中国专利号为200810061801.3的发明所公开的“轴承套圈的制造工艺”，其采取的技术如下：依次包括棒料、热锻、退火、车削加工、热处理及磨削加工，然而利用此种技术方案其材料利用率低下，往往仅有40%左右，且制得的轴承外圈承载能力低，常常出现轴承外圈开口裂开及脱底的现象。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种轴承外圈模具，应用此种轴承外圈模具以冲压方式制备万向轴承外圈，能有效地保证产品的同心度，解决了背景技术中应用冲压方式制备中大规格万向节轴承外圈时，难以保证产品同心度的不足。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：轴承外圈模具，该轴承外圈模具至少分为两层，每一层都具有分型腔，每个分型腔的形状相同，沿冲压方向，上一分型腔的最小尺寸较下一分型腔的最小尺寸大，且每层的分型腔的中轴线重合。

所有分型腔形成一个型腔；由于沿冲压方向，上一分型腔的最小尺寸较下一分型腔的最小尺寸大，因此，该轴承外圈的型腔呈阶梯状。

作为本实用新型的优选，该轴承外圈模具分为三层。

作为本实用新型的优选，每个分型腔沿冲压方式依次设有导向段、工作段、竖直段及过应缓冲段；沿冲压方向，上一分型腔竖直段的尺寸位于下一分型腔导向段的最大尺寸与最小尺寸之间。

碗状坯料在被冲压过程中至少经两次导向，从而保证了产品的同心度；同心度的保证有利于该产品与其它部件之间的配合，增加其在与其它部件配合使用过程中的寿命；导向段主要是校正碗状坯料的位置，以确保最终产品的同心度；工作段主要是拉伸碗状坯料的边壁，使其变薄，以进竖直段；过应缓冲段主要是释放碗状坯料在被冲压时产生的过应力，以减少冲压过程中对轴承外圈模具的冲击；工作段在此也具有导向的作用，进一步保证产品的同心度。

作为本实用新型的优选，该轴承外圈模具分为外模及内模，所述型腔设于内模中，所述外模包围内模，外模与内模之间过盈配合。

作为本实用新型的优选，其特征在于，所述外模的材质为碳素钢，所述内模的材质为钨钢。

将上述轴承外圈模具应用于液压式冲床以制备轴承外圈的方法如下：它依次包括以下步骤：

（1）下料：将圆饼状原料通过冲床制得的碗状坯料；

（2）磷化：对碗状坯料进行磷化处理；

（3）变薄拉伸：将经步骤（2）磷化获得的碗状坯料利用型腔呈阶梯状的轴承外圈模具在液压式冲床上冲压成粗成品；

（4）车边：对粗成品进行车削加工，控制粗成品边壁的高度；

（5）底部处理：利用液压式冲床对经步骤（4）获得的粗成品至少进行两次打底；

（6）再次车边：对经步骤（5）获得的粗成品的开口边缘进行车边；

（7）热处理：在网袋炉或连续炉中对粗成品进行热处理；

（8）整形及窜光。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、层与层之间的分界面为分型腔之间的分界面；所述的阶梯状是指沿冲压方向，上一分型腔的尺寸较下一分型腔的尺寸大；由于该轴承模具至少分为两层，且型腔呈阶梯状，因此，碗状坯料在被冲压过程中至少经两次导向，从而保证了产品的同心度；同心度的保证有利于该产品与其它部件之间的配合；且万向节轴承外圈在使用过程中处于高速转动状态，如果同心度不高，该万向节轴承外圈在使用中易颤动，则磨损加大，使用寿命降低；

2、由于该轴承模具至少分为两层，且型腔呈阶梯状，因此，碗状坯料在被冲压过程中，其边壁的厚度并非一次形成，而是沿冲压方向，每经过一个分型腔便相应变薄，直至经最后一个分型腔成形，从而减少了冲压过程中，轴承外圈模具所承受的膨胀力，因此，降低了轴承外圈模具的损耗；

3、轴承外圈模具三层的设置是为了进一步保证产品的同心度；

4、由于采用的冲压设备为液压式冲床，使产品表面应力分布均匀；

5、由于冲压过程中，内模边壁的受力巨大，而易裂开，外模的设置则有效地提高了该轴承外圈模具的承载能力；

6、钨钢属于硬质合金，又称之为钨钛合金，硬度可以达到HRB89至95，因此，该轴承外圈模具具有较高的耐磨损性，提高了模具的使用寿命；

7、由于应用本实用新型制备的轴承外圈是由原料通过步骤（3）变薄拉伸直接冲压而成，因此，此种轴承外圈的滚道不经过任何机加工，滚道表面与采用背景技术制得的轴承外圈的滚道表面相比，组织更加致密，且表面存在着压应力，从而，大大提高了此种轴承外圈的磨损及疲劳寿命，也因此，经实验证明，在规格相同的情况下，采用“实用新型内容”部分所述的方法制备的轴承外圈的承载能力至少比采用背景技术中热锻方法制备的轴承外圈增加20%，有效避免了开口裂开及脱底的现象；

8、应用本实用新型制备的轴承外圈是由原料通过步骤（3）变薄拉伸直接冲压而成，不需要加热锻造和机加工，因此，相比背景技术中的热锻方法工序流程短，也显然降低了能耗；此外，由于应用本实用新型制备的轴承外圈没有因机加工产生的退刀槽，因此，具有良好的金属流向，使该轴承外圈的应力分配更加合理，也因此，该轴承外圈的边壁可以比采用背景技术制备的轴承外圈的边壁更薄，且不需要留加工余量，因此，本发明的原料利用率达80%以上，相比背景技术中的热锻工艺节约50%以上。

附图说明

图1是实施例中步骤（1）中碗状坯料的示意图；

图2是实施例中经步骤（3）获得的粗成品的示意图；

图3是实施例中经步骤（4）获得的粗成品的示意图；

图4是实施例中经步骤（5）第二次打底获得的粗成品的示意图；

图5是实施例中经步骤（6）获得的粗成品的示意图；

图6是实施例中轴承外圈模具的剖示图；

图7是背景技术中轴承外圈模具剖示图。

图中，1、型腔，11、外模，12、内模，121、分型腔，1211、导向段，1212、工作段，1213、竖直段，1214、过应缓冲段。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例：万向节轴承外圈的制备方法，它依次包括以下步骤：

（1）下料：将圆饼状原料通过机械式冲床制得的碗状坯料，碗状坯料如图1所示，可见其开口、底面及边壁均有不平整之处；

（2）磷化：使碗状坯料表面获得一层不溶于水的磷酸盐薄膜；

（3）变薄拉伸：将经步骤（2）磷化获得的碗状坯料利用型腔呈阶梯状的轴承外圈模具在液压式冲床上冲压成粗成品，该粗成品如图2所示，其边壁及底面较图1所示碗状坯料平整，但开口处仍不平整；

（4）车边：对粗成品进行车削加工，控制粗成品边壁的高度，边壁的高度必须合理控制，太高可能会导致在下一道打底工序中挤破打底模具，太短则会使产品的规格尺寸不符要求，车边后的粗成品如图3所示，开口处也已平整；

（5）打底：利用液压式冲床对经步骤（4）获得的粗成品至少进行两次打底，第一次打底采用液压式冲床将经步骤（4）车边获得的粗成品的底面边缘的弧度进行修整；第二次打底采用液压式冲床将已经第一次打底的粗成品的底面进行修整，使底面向内凹进，第二次打底后的粗成品如图4所示；也可再进行第三次打底以使产品精度更高。

（6）再次车边：对经步骤（5）获得的粗成品的开口边缘进行翻边处理，翻边处理主要是为了符合产品的工艺要求，翻边处理后的粗成品如图5所示；

（7）热处理：在网袋炉或连续炉中对粗成品进行热处理；

（8）整形及窜光。

步骤（3）变薄拉伸中采用的轴承外圈模具，如图6所示，分为外模11及内模12，所述型腔设于内模12中，所述外模11包围内模12，外模11与内模12之间过盈配合，且沿冲压方向，此轴承外圈模具分为三层，每一层都具有一个分型腔121，每个分型腔121沿冲压方向依次设有导向段1211、工作段1212、竖直段1213及过应缓冲段1214。

每个分型腔121的形状相同，且沿冲压方向，上一分型腔121的最小尺寸较下一分型腔121的最小尺寸大，即上一分型腔121竖直段1213的尺寸大于下一分型腔121竖直段1213的尺寸，且上一分型腔121竖直段1213的尺寸位于下一分型腔121导向段1211的最大尺寸与最小尺寸之间。

每层的分型腔121的中轴线重合。

外模11的材质为碳素钢，内模12的材质为钨钢。

本实施例采用的原料为低碳合金钢钢板，特别适合于制备大中规格的万向节轴承外圈，例如，直径大于24mm以上的万向节轴承外圈。

Claims

1.轴承外圈模具，其特征在于，该轴承外圈模具至少分为两层，每一层都具有分型腔，每个分型腔的形状相同，沿冲压方向，上一分型腔的最小尺寸较下一分型腔的最小尺寸大，且每层的分型腔的中轴线重合。

2.根据权利要求1所述的轴承外圈模具，其特征在于，该轴承外圈模具分为三层。

3.根据权利要求2所述的轴承外圈模具，其特征在于，每个分型腔沿冲压方式依次设有导向段、工作段、竖直段及过应缓冲段；沿冲压方向，上一分型腔竖直段的尺寸位于下一分型腔导向段的最大尺寸与最小尺寸之间。

4.根据权利要求3所述的轴承外圈模具，其特征在于，该轴承外圈模具分为外模及内模，所述型腔设于内模中，所述外模包围内模，外模与内模之间过盈配合。

5.根据权利要求4所述的轴承外圈模具，其特征在于，所述外模的材质为碳素钢，所述内模的材质为钨钢。