一种角接触轴承的塔锻冷碾扩成型模具制造技术

本实用新型专利技术涉及角接触轴承技术领域，提供了一种角接触轴承的塔锻冷碾扩成型模具，包括碾压轮和碾扩芯轴，所述碾压轮和所述碾扩芯轴之间具有供冷碾坯件的外圈放置且进行碾扩成型的冷碾成型区间，于所述冷碾成型区间内设凹槽，所述碾压轮、所述碾扩芯轴以及所述凹槽形成半闭式冷碾成型结构。本实用新型专利技术的一种角接触轴承的塔锻冷碾扩成型模具，采用半闭式冷辗成型结构将坯件辗扩成型，完全不同于现在常见的开式冷辗扩和闭式冷辗扩成型设计，辗压轮常规设计，碾扩芯轴的凹槽可将坯件内径台阶形状部位完全包容，从而限制了坯件的轴向窜动，大内径处无限制，可保证冷辗成型的平稳。

【技术实现步骤摘要】
一种角接触轴承的塔锻冷碾扩成型模具
本技术涉及角接触轴承
，具体为一种角接触轴承的塔锻冷碾扩成型模具。
技术介绍
角接触球轴承(AngularContactBallBearings)可同时承受径向负荷和轴向负荷。能在较高的转速下工作。接触角越大，轴向承载能力越高。单列角接触球轴承是该系列中用途非常广泛的一种，只能承受一个方向的轴向载荷，在承受径向载荷时，会引起附加轴向力，必须施向相应的反向载荷，因此，该种轴承一般都成对使用。该轴承外圈因其滚道部分接近四分之一圆弧，和深沟球轴承外圈相比，其内径由两个，一大一小。因此截面形状类似台阶状，不对称。该系列轴承外圈主要有热锻成型、热锻加热辗扩成型比较普遍。目前高端机床主轴、高频马达、燃汽轮机、离心分离机、小型汽车前轮、差速器小齿轮轴、及各种机电设备，对该系列轴承的成本及寿命要求越来越高，热锻成型、热锻加热辗扩成型已经无法满足要求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种角接触轴承的塔锻冷碾扩成型模具，可实现角接触轴承的最佳节材及最佳流线效果。为实现上述目的，本技术实施例提供如下技术方案：一种角接触轴承的塔锻冷碾扩成型模具，包括碾压轮和碾扩芯轴，所述碾压轮和所述碾扩芯轴之间具有供冷碾坯件的外圈放置且进行碾扩成型的冷碾成型区间，于所述冷碾成型区间内设凹槽，所述碾压轮、所述碾扩芯轴以及所述凹槽形成半闭式冷碾成型结构。进一步，所述凹槽设于所述碾扩芯轴对应所述冷碾坯件小内径的台阶结构处。进一步，所述冷碾坯件的外圈尺寸比所述冷碾成型区间的外圈尺寸低0.2mm。进一步，所述碾扩芯轴包括依次连接的第一大直径段、小直径段以及第二大直径段，所述小直径段的直径小于所述第一大直径段，所述冷碾坯件部分贴合所述第一大直径段，部分贴合所述小直径段。进一步，所述第一大直径段和所述第二大直径段的直径相等。进一步，所述小直径段与其两侧的所述第一大直径段和所述第二大直径段形成供所述冷碾坯件嵌入的嵌入区。进一步，所述第一大直径段与所述小直径段的直径差值为0.5mm。进一步，所述大直径段和所述小直径段之间通过圆弧连接。进一步，所述碾扩芯轴、所述冷碾坯件以及所述碾压轮沿高度方向依次布置。与现有技术相比，本技术的有益效果是：一种角接触轴承的塔锻冷碾扩成型模具，采用半闭式冷辗成型结构将坯件辗扩成型，完全不同于现在常见的开式冷辗扩和闭式冷辗扩成型设计，辗压轮常规设计，碾扩芯轴的凹槽可将坯件内径台阶形状部位完全包容，从而限制了坯件的轴向窜动，大内径处无限制，可保证冷辗成型的平稳。附图说明图1a为现有的角接触轴承的成品的外圈示意图；图1b为本技术实施例提供的一种角接触轴承的塔锻冷碾扩成型方法的角接触轴承的外圈示意图；图2a为本技术实施例提供的一种角接触轴承的塔锻冷碾扩成型方法的冷碾坯件的外圈的示意图；图2b为本技术实施例提供的一种角接触轴承的塔锻冷碾扩成型方法的冷碾坯件的内圈的示意图；图3a为本技术实施例提供的一种角接触轴承的塔锻冷碾扩成型方法的内外圈分离的示意图；图3b为本技术实施例提供的一种角接触轴承的塔锻冷碾扩成型方法的塔锻成型的示意图；图4为本技术实施例提供的一种角接触轴承的塔锻冷碾扩成型方法的下料、镦粗示意图；图5a为现有的开式冷碾扩的示意图；图5b为现有的闭式冷碾扩的示意图；图5c为本技术实施例提供的一种角接触轴承的塔锻冷碾扩成型方法的半闭式冷碾成型示意图；附图标记中：1-碾压轮；2-碾扩芯轴；20-第一大直径段；21-小直径段；22-第二大直径段；23-嵌入区；3-凹槽；4-冷碾坯件。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。实施例一：请参阅图1a-5c，本技术实施例提供一种角接触轴承的塔锻冷碾扩成型方法，包括如下步骤：S1，获取角接触轴承的内外圈成型所需要的材料体积及质量；S2，下料、镦粗、塔锻成型，以得到冷碾坯件4；S3，将所述冷碾坯件4的外圈放置在冷碾成型磨具的碾压轮1和碾扩芯轴2之间进行碾扩成型，所述碾扩成型为半闭式冷碾成型。在本实施例中，采用塔锻工艺可以一次锻造内外圈，同时锻造的外圈坯件经过冷辗扩得到符合要求的外圈冷辗坯件，既充分发挥高速镦锻机的高效、冷辗扩的节材特点，又通过热冷复合成型形成的最佳流线，满足成品轴承不断提高的寿命及可靠性要求。且通过采用半闭式冷碾成型有利于坯件稳定成型。优化上述方案，请参阅图2a、图2b、图3a以及图3b，在所述S2步骤中，获取材料体积及质量的步骤具体为：S20，按照现有的角接触轴承的成品的尺寸，在该尺寸的基础上增加余量；S21，按照高速锻设备特点设计内圈坯件，可以得到内圈大外径Dn1的尺寸，与此同时，也可以得到外圈坯件小内径尺寸dp2＝Dn1-0.5mm，其中0.5mm为冲裁间隙；S22，将外圈的截面分为两个矩形截面，遵循体积不变定律，可以先计算所述外圈靠近内圈的矩形的体积，直接得到Dp的尺寸，同理，所述外圈远离内圈的矩形的内径dp2也可以求出；S23，计算料芯连皮厚度及锻造脱模角、过渡圆角后，即可得到内外圈成型所需要的材料体积及质量。在本实施例中，通过上述方法即可得到内外圈成型所需要的材料体积及质量，将外圈的截面分为两个矩形截面，因常规矩形截面的冷辗很容易，因此可遵循体积不变定律分开设计。内圈冲孔，外圈冷碾扩。进一步优化上述方案，所述S20步骤中，增加的余量具体为：外径增加的余量在0.5～0.6mm之间，内径增加的余量在0.6～0.7mm之间，高度增加的余量在0.7～0.8mm之间。在本实施例中，优选的，冷辗坯件的外径余量(单边)为0.5mm，内径余量(单边)为0.6mm，高度余量(单边)为0.7mm，这样冷碾坯件4的形状就完成了，同时体积和质量也可以计算出来了。作为本技术实施例的优化方案，请参阅图3b，所述S22步骤中，两个矩形的内径之间采用圆弧连接，且两个矩形截面的外径保持一致。在本实施例中，计算体积时，忽略圆弧角，外径保持一致后，按积公式可计算出坯件大内径尺寸dp2。作为本技术实施例的优化方案，所述冷碾坯件4比冷碾扩成型外圈低0.2mm。在本实施例中，高度尺寸考虑坯件进入辗扩轮的便利性，比冷辗扩成型外圈坯件低0.2mm即可。作为本技术实施例的优化方案，请参阅图4，在所述S2步骤中，下料具体为：根据所述S1步骤中得到的数据得到下料重量，再依据长径比0.8-1.2选择合适的棒料，随即得到下料尺寸；镦粗具体为：为了便于料饼成型，根据锻造成型件最大外径尺寸减去1mm即可得到镦粗直径，再依据下料重根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种角接触轴承的塔锻冷碾扩成型模具，包括碾压轮和碾扩芯轴，其特征在于：所述碾压轮和所述碾扩芯轴之间具有供冷碾坯件的外圈放置且进行碾扩成型的冷碾成型区间，于所述冷碾成型区间内设凹槽，所述碾压轮、所述碾扩芯轴以及所述凹槽形成半闭式冷碾成型结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种角接触轴承的塔锻冷碾扩成型模具，包括碾压轮和碾扩芯轴，其特征在于：所述碾压轮和所述碾扩芯轴之间具有供冷碾坯件的外圈放置且进行碾扩成型的冷碾成型区间，于所述冷碾成型区间内设凹槽，所述碾压轮、所述碾扩芯轴以及所述凹槽形成半闭式冷碾成型结构。


2.如权利要求1所述的一种角接触轴承的塔锻冷碾扩成型模具，其特征在于：所述凹槽设于所述碾扩芯轴对应所述冷碾坯件小内径的台阶结构处。


3.如权利要求1所述的一种角接触轴承的塔锻冷碾扩成型模具，其特征在于：所述冷碾坯件的外圈尺寸比所述冷碾成型区间的外圈尺寸低0.2mm。


4.如权利要求1所述的一种角接触轴承的塔锻冷碾扩成型模具，其特征在于：所述碾扩芯轴包括依次连接的第一大直径段、小直径段以及第二大直径段，所述小直径段的直径小于所述第一大直径段，所述冷碾坯件部分贴合所述第一大直...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘昭波，王聪，刘龙辉，石磊，
申请(专利权)人：黄石哈特贝尔精密锻造有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42