整体式关节轴承挤压成型装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种整体式关节轴承挤压成型装置，包括上模具、上定位板、定位芯轴、下模具、下定位板、内圈定位件和笼式定位弹簧，上模具内有上型腔和上定位腔，上型腔包括上锥形型腔和上弧面型腔，上锥形型腔的侧壁与上弧面型腔的侧壁相切；上定位板穿设于上定位腔内；定位芯轴的上端同轴连接于上定位板上；下模具内有下定位腔和下型腔，下型腔包括下弧面型腔和下锥形型腔，下锥形型腔的侧壁与下弧面型腔的侧壁相切；定位板对定位芯轴的下端同轴定位并支撑；内圈定位件对内圈进行轴向定位；笼式定位弹簧同轴支撑于整体式关节轴承内圈的内侧壁上。该整体式关节轴承挤压成型装置及其方法，使内、外圈间隙均匀，内、圈接触应力小，保护外圈表面质量。

【技术实现步骤摘要】
整体式关节轴承挤压成型装置及方法
本专利技术涉及轴承制造
，特别是涉及一种整体式关节轴承挤压成型装置及方法。
技术介绍
关节轴承主要用于多自由度的条件下，例如飞机尾翼、螺旋桨等重要部位。但由于制造工艺的制约，目前，关节轴承在成型过程中常常出现对内部润滑层的破坏，导致轴承寿命降低，使用性能不稳定，经常出现卡死、脱臼的事故。整体式关节轴承，其结构简单，使用中可靠性高，免于维护，因此其使用价值极高，在现代工业实践中的应用越来越被广泛应用。现有的整体式关节轴承模压成形方法，其装置包括上模具、弹簧、芯轴、下模具，轴承成型时芯轴穿入关节轴承内圈固定内圈，芯轴下面由弹簧支撑，上模具固定在压机的活动砧板下部，下模具固定在压机下砧板上，将粘好润滑层关节轴承外圈坯料放于下模具的指定位置并套于轴承内圈外，下模具不动，上模具向下运动，挤压过程中轴承内圈随外圈坯料具有一定的向下移动量，当上模具到达目标位置时，轴承外圈坯料内表面正好成一个内球面，停止上模挤压运动，撤掉上模取掉轴芯，挤压结束。现有整体式自润滑关节轴承挤压模具主要分为型腔为单一角度锥面形式和多半径球面组合形式；型腔为多半径球面组合形式的关节轴承在挤压成型过程中，内外圈之间会形成两圈线接触，外圈以其与内圈的接触位置为支点在模具的挤压作用下成形，轴承外圈的润滑层被破坏，通过这种方式成型形的关节轴承通常会产生较大的接触应力及残余应力，而且内圈定位装置主要为关节轴承的轴孔与芯轴做过盈配合，且在挤压过程中内圈轴孔进一步受到外圈作用力的影响，导致挤压结束后轴承不便于拆卸，轴孔表面质量下降等问题。而对型腔为单一角度锥面形式的轴承挤压成型模具，对关节轴承外圈的收口作用不明显，虽然使关节轴承内外圈的间隙达到标准的要求，但是关节轴承内外圈间隙的一致性质量却很低，轴承应力集中现象明显，影响使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种整体式关节轴承挤压成型装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，使成型后的整体式关节轴承的内圈和外圈间隙均匀，减小内圈和外圈之间的接触应力，保护整体式关节轴承内圈和外圈表面质量及润滑层材料的润滑质量。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种整体式关节轴承挤压成型装置，包括上模具、上定位板、定位芯轴、下模具、下定位板、内圈定位件和笼式定位弹簧，所述上模具由上模具驱动装置驱动在竖直方向上往复运动，所述上模具内由下至上依次同轴设有上型腔和上定位腔，所述上型腔用于成型整体式关节轴承的外圈上端，所述上型腔包括同轴由下至上依次设置的上锥形型腔和上弧面型腔，所述上锥形型腔的侧壁与所述上弧面型腔的侧壁相切；所述上定位板自由穿设于所述上定位腔内；所述定位芯轴的上端同轴连接于所述上定位板上；所述下模具由下模具驱动装置驱动在竖直方向上往复运动，所述下模具内由下至上依次同轴设有下定位腔和下型腔，所述下型腔用于成型整体式关节轴承的外圈下端，所述下型腔包括同轴由上至下依次设置的下锥形型腔和下弧面型腔，所述下锥形型腔的侧壁与所述下弧面型腔的侧壁相切；所述下定位板自由穿设于所述下定位腔内，所述下定位板上同轴开设有下定位孔，所述下定位孔用于对所述定位芯轴的下端同轴定位并支撑所述定位芯轴的下端；所述内圈定位件设置有两个，所述内圈定位件包括定位部和与所述定位部连接的挤压部，两个所述定位部分别用于同轴设置于所述定位芯轴的上部和下部并对整体式关节轴承内圈的顶面和底面进行轴向定位；所述笼式定位弹簧用于同轴套设于两个所述内圈定位件之间的所述定位芯轴上，所述定位部对整体式关节轴承内圈的顶面和底面进行轴向定位时，所述笼式定位弹簧受所述挤压部挤压发生弹性变形并能够同轴支撑于整体式关节轴承内圈的内侧壁上。优选的，所述内圈定位件均包括定位螺母和若干个调整垫圈，所述定位螺母包括螺母体和自所述螺母体一侧端面轴向向外延伸的杆体，所述螺母体和若干个所述调整垫圈形成所述定位部，所述杆体形成所述挤压部，所述定位螺母内同轴开设有一螺纹通孔，所述螺纹通孔与所述定位芯轴的上端侧壁和下端侧壁螺纹配合连接，所述杆体的外端用于挤压所述笼式定位弹簧并使所述笼式定位弹簧径向变形至与整体式关节轴承内圈接触，各所述调整垫圈用于同轴套设于所述杆体外。优选的，所述螺母体用于与所述调整垫圈接触的端面上设置有若干个第一定位孔，所述调整垫圈一个端面上设置有若干个定位凸起，所述调整垫圈另一个端面上设置有若干个第二定位孔，所述定位凸起与所述第一定位孔和所述第二定位孔均相匹配，且各所述定位凸起均能够伸入至一个所述第一定位孔或一个所述第二定位孔内。优选的，所述定位凸起、所述第一定位孔和所述第二定位孔均设置有4个，相邻的两个所述定位凸起之间的圆心角为90度，相邻的两个所述第一定位孔之间的圆心角为90度，相邻的两个所述第二定位孔之间的圆心角为90度。优选的，各所述定位凸起中心至所述定位螺母轴线的距离、各所述第一定位孔至所述调整垫圈轴线的距离以及各所述第二定位孔至所述调整垫圈轴线的距离均相等。优选的，所述下定位板与所述上定位板相对的一端中部同轴开设有芯轴下定位孔，所述芯轴下定位孔与所述定位芯轴的下端间隙配合；所述上定位板与所述下定位板相对的一端中部同轴开设有芯轴上定位孔，所述定位芯轴的上端与所述芯轴上定位孔螺纹连接。优选的，所述上锥形型腔的母线与所述上模具的下端面的夹角以及所述下锥形型腔的母线与所述下模具的下端面的夹角相等且均为θ，所述上锥形型腔的高度与所述下锥形型腔的高度相等且均为Ha，所述上弧面型腔与所述下弧面型腔的内径相等且均为R，θ为[45°,70°]，Ha为[1.5mm,3.5mm]，R为[5mm,10mm]。优选的，所述笼式定位弹簧包括两个定位圈和多根定位肋，各所述定位肋的两端分别与两所述定位圈固定连接，所述定位圈用于套设于所述定位芯轴外，所述定位肋为弹性定位肋。本专利技术还提供一种整体式关节轴承挤压成型方法，应用如上所述的整体式关节轴承挤压成型装置，包括以下步骤：步骤一：将定位芯轴安装于所述上定位板上，在所述定位芯轴的上部同轴设置一个所述内圈定位件，将整体式关节轴承的内圈与所述笼式定位弹簧同轴套设于所述定位芯轴上，将另一个所述内圈定位件同轴设置于所述定位芯轴的下部，使得两个所述定位部分别与整体式关节轴承内圈的顶面和底面接触进行轴向定位，且所述挤压部挤压所述笼式定位弹簧，所述笼式定位弹簧发生弹性变形并能够同轴支撑于整体式关节轴承内圈的内侧壁上；步骤二：将整体式关节轴承外圈坯料套入整体式关节轴承内圈，调整所述上模具和所述下模具定位整体式关节轴承外圈坯料，调整所述下定位板对所述定位芯轴的下端同轴定位并支撑所述定位芯轴的下端；步骤三：根据整体式关节轴承内外圈尺寸参数以及关节轴承内外圈间隙预定值要求，调整上模具和下模具的进给速度及位移，使所述上模具和所述下模具同时挤压整体式关节轴承外圈坯料，直至达到关节轴承成品间隙要求；步骤四：使所述上模具和所述下模具回到起始位置，下调所述下定位板，卸下安装于所述定位芯轴的下部的所述内圈定位件，取下整体式关节轴承成品，根据整体式关节轴承外圈宽度与外径要求，对整体式关节轴承车磨加工，直至达到产品规格。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本专利技术提供的整体式关节轴承挤压成型装置及方法，通过定位部实现了对整体式关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种整体式关节轴承挤压成型装置，其特征在于：包括：上模具，所述上模具由上模具驱动装置驱动在竖直方向上往复运动，所述上模具内由下至上依次同轴设有上型腔和上定位腔，所述上型腔用于成型整体式关节轴承的外圈上端，所述上型腔包括同轴由下至上依次设置的上锥形型腔和上弧面型腔，所述上锥形型腔的侧壁与所述上弧面型腔的侧壁相切；上定位板，所述上定位板自由穿设于所述上定位腔内；定位芯轴，所述定位芯轴的上端同轴连接于所述上定位板上；下模具，所述下模具由下模具驱动装置驱动在竖直方向上往复运动，所述下模具内由下至上依次同轴设有下定位腔和下型腔，所述下型腔用于成型整体式关节轴承的外圈下端，所述下型腔包括同轴由上至下依次设置的下锥形型腔和下弧面型腔，所述下锥形型腔的侧壁与所述下弧面型腔的侧壁相切；下定位板，所述下定位板自由穿设于所述下定位腔内，所述下定位板上同轴开设有下定位孔，所述下定位孔用于对所述定位芯轴的下端同轴定位并支撑所述定位芯轴的下端；内圈定位件，所述内圈定位件设置有两个，所述内圈定位件包括定位部和与所述定位部连接的挤压部，两个所述定位部分别用于同轴设置于所述定位芯轴的上部和下部并对整体式关节轴承内圈的顶面和底面进行轴向定位；以及笼式定位弹簧，所述笼式定位弹簧用于同轴套设于两个所述内圈定位件之间的所述定位芯轴上，所述定位部对整体式关节轴承内圈的顶面和底面进行轴向定位时，所述笼式定位弹簧受所述挤压部挤压发生弹性变形并能够同轴支撑于整体式关节轴承内圈的内侧壁上。...

【技术特征摘要】
1.一种整体式关节轴承挤压成型装置，其特征在于：包括：上模具，所述上模具由上模具驱动装置驱动在竖直方向上往复运动，所述上模具内由下至上依次同轴设有上型腔和上定位腔，所述上型腔用于成型整体式关节轴承的外圈上端，所述上型腔包括同轴由下至上依次设置的上锥形型腔和上弧面型腔，所述上锥形型腔的侧壁与所述上弧面型腔的侧壁相切；上定位板，所述上定位板自由穿设于所述上定位腔内；定位芯轴，所述定位芯轴的上端同轴连接于所述上定位板上；下模具，所述下模具由下模具驱动装置驱动在竖直方向上往复运动，所述下模具内由下至上依次同轴设有下定位腔和下型腔，所述下型腔用于成型整体式关节轴承的外圈下端，所述下型腔包括同轴由上至下依次设置的下锥形型腔和下弧面型腔，所述下锥形型腔的侧壁与所述下弧面型腔的侧壁相切；下定位板，所述下定位板自由穿设于所述下定位腔内，所述下定位板上同轴开设有下定位孔，所述下定位孔用于对所述定位芯轴的下端同轴定位并支撑所述定位芯轴的下端；内圈定位件，所述内圈定位件设置有两个，所述内圈定位件包括定位部和与所述定位部连接的挤压部，两个所述定位部分别用于同轴设置于所述定位芯轴的上部和下部并对整体式关节轴承内圈的顶面和底面进行轴向定位；以及笼式定位弹簧，所述笼式定位弹簧用于同轴套设于两个所述内圈定位件之间的所述定位芯轴上，所述定位部对整体式关节轴承内圈的顶面和底面进行轴向定位时，所述笼式定位弹簧受所述挤压部挤压发生弹性变形并能够同轴支撑于整体式关节轴承内圈的内侧壁上。2.根据权利要求1所述的整体式关节轴承挤压成型装置，其特征在于：所述内圈定位件均包括定位螺母和若干个调整垫圈，所述定位螺母包括螺母体和自所述螺母体一侧端面轴向向外延伸的杆体，所述螺母体和若干个所述调整垫圈形成所述定位部，所述杆体形成所述挤压部，所述定位螺母内同轴开设有一螺纹通孔，所述螺纹通孔与所述定位芯轴的上端侧壁和下端侧壁螺纹配合连接，所述杆体的外端用于挤压所述笼式定位弹簧并使所述笼式定位弹簧径向变形至与整体式关节轴承内圈接触，各所述调整垫圈用于同轴套设于所述杆体外。3.根据权利要求2所述的整体式关节轴承挤压成型装置，其特征在于：所述螺母体用于与所述调整垫圈接触的端面上设置有若干个第一定位孔，所述调整垫圈一个端面上设置有若干个定位凸起，所述调整垫圈另一个端面上设置有若干个第二定位孔，所述定位凸起与所述第一定位孔和所述第二定位孔均相匹配，且各所述定位凸起均能够伸入至一个所述第一定位孔或一个所述第二定位孔内。4.根据权利要求3所述的整体式关节轴承挤压成型装置，其特征在于：所述定位凸起、所述第一定位孔和所述第二定位孔均设置有4个，相邻的两个所述定位凸起之间的圆心角为90度，相邻的...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙屹博，于波，赵广，吴国雄，
申请(专利权)人：大连交通大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21