一种用于密封轴承内圈的冷辗设备及冷辗扩加工工艺制造技术

本发明专利技术涉及轴承加工领域，具体公开了一种用于密封轴承内圈的冷辗设备及冷辗扩加工工艺。其中的冷辗设备包括辗轮和芯辊，所述的辗轮上设有冷辗槽，所述冷辗槽的底面设有若干特征成型部，所述的特征成型部限定成围绕辗轮的中心线环形设置；所述的特征成型部包括沟道成型凸起部和两个成型斜面，所述的沟道成型凸起部位于两个成型斜面之间；所述的成型斜面朝向沟道成型凸起部设置，并相对于沟道成型凸起部向外倾斜；所述的芯辊上设有定位槽，所述定位槽围绕芯辊的中心线环形设置。以上所述的冷辗设备通过合理设计冷辗槽，实现密封轴承内圈的一次性加工成型，不仅有效保证了加工精度要求，还具有生产效率高的优点。还具有生产效率高的优点。还具有生产效率高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于密封轴承内圈的冷辗设备及冷辗扩加工工艺


[0001]本专利技术涉及轴承加工领域，尤其涉及一种用于密封轴承内圈的冷辗设备及冷辗扩加工工艺。

技术介绍

[0002]轴承作为机械领域重要的支撑和传动部件，根据轴承的使用工况，对轴承的性能会提出不同的要求，其中密封轴承是常见的轴承形式，可以适应各种复杂工况。
[0003]如图1
‑
图3所示，密封轴承包括内圈01、外圈03、滚动体、保持架和密封盖02，密封盖与外圈同步转动，并与内圈滑动密封，可以有效阻止灰尘、水等杂质进入滚动体区域，延长轴承在复杂工况下的使用寿命。
[0004]如图2和图3所示为密封轴承的内圈，内圈01的外缘设有沟道012，并在沟道012两侧分别设有密封斜面011，密封斜面向内侧倾斜，用于与密封盖02滑动接触。为了轴承的正常运行，并实现较好的密封效果，加工时对内圈外缘上各个特征的加工精度具有较高要求，例如：沟道012截面的曲率半径r、密封斜面011的倾斜角度σ、以及密封斜面011相对于沟道012的位置精度等。其中密封斜面相对于沟通的位置精度以沟道的径向对称面与密封斜面下边缘之间的距离评价，即图2中m、n所示。
[0005]轴承套圈外缘表面的传动加工方式为在内圈整体锻压成型后，以车削加工的形式加工出沟道和密封斜面，但车削加工工艺生产难以有效保证上述精度要求，并且加工效率较为低下，生产力成本高。
[0006]另一种常见的轴承套圈加工工艺为冷辗加工，但现有冷辗扩加工工艺通常仅能完成沟道的成型，而密封轴承内圈上密封面的加工仍然需要采用车削工艺。但采用冷辗扩与车削复合加工的方式，至少需要进行两次装夹，密封斜面与沟道之间的位置精度更加难以保证，仍然无法很好满足设计要求。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题是提供一种用于密封轴承内圈的冷辗设备及冷辗扩加工工艺，通过合理设计冷辗槽，实现密封轴承内圈的一次性加工成型，不仅有效保证了加工精度要求，还具有生产效率高的优点。
[0008]为了解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案如下：一种用于密封轴承内圈的冷辗设备，包括辗轮和芯辊，所述的辗轮上设有冷辗槽，所述冷辗槽的底面设有若干特征成型部，所述的特征成型部限定成围绕辗轮的中心线环形设置；所述的特征成型部包括沟道成型凸起部和两个成型斜面，所述的沟道成型凸起部位于两个成型斜面之间；所述的成型斜面朝向沟道成型凸起部设置，并相对于沟道成型凸起部向外倾斜；所述成型斜面与辗轮任一径向截面的夹角为A；其中一个成型斜面上边缘与沟道成型凸起部顶部之间的轴向距离为M，另一个成型斜面上边缘与沟道成型凸起部顶部之间
的轴向距离为N；则有：A=30
±2°
，∣M
‑
N∣≤0.03mm；所述的芯辊上设有定位槽，所述定位槽围绕芯辊的中心线环形设置；加工时，所述芯辊的中心线与辗轮的中心线平行设置，且所述的定位槽与冷辗槽对齐。
[0009]定位槽用于坯料的轴向限位，冷辗槽用于对坯料施加压力，并挤压坯料形成沟道和密封斜面。
[0010]本申请的冷辗设备通过合理设置冷辗槽，可以以冷辗加工形式对沟道和密封斜面同时成型，有效的保证密封斜面和沟道的尺寸精度，同时可靠控制密封斜面与沟道之间的位置公差，提高产品质量。同时，与
技术介绍
中的冷辗工艺相比，采用本申请的冷辗设备，加工步骤简化，生产效率更高。
[0011]作为优选，所述的沟道成型凸起部与成型斜面之间形成过渡平面，所述的过渡平面与成型斜面之间设有过渡圆角。
[0012]作为优选，所述的沟道成型凸起部与过渡平面之间设有过渡斜面，所述沟道成型凸起部的高度为H，过渡斜面的高度为h，则有：h=0.3~0.4H。
[0013]过渡圆角和过渡斜面的设置，不仅可以减小冷辗槽内的形状突变，减小应力集中，还可以保证产品充分成型，避免产品出现局部缺陷，提高产品质量。
[0014]作为优选，所述冷辗槽的两个侧面向外倾斜设置，且冷辗槽侧面与辗轮任一径向截面的夹角为B，则有B=4
±1°
。
[0015]冷辗槽的侧面向外倾斜，便于产品成型后与冷辗槽分离，从而提高加工效率。
[0016]作为优选，所述冷辗槽的侧面与底面之间设有过渡圆角。
[0017]作为优选，所述特征成型部的表面硬度为58～62HRC，表面粗糙度为1.6μm。
[0018]作为优选，所述定位槽的底面与两个侧面之间分别设有预定位面，所述预定位面的径向尺寸为f，预定位面的轴向尺寸为g，定位槽的径向尺寸为F，定位槽的轴向尺寸为G；则有:f=0.6~0.7F，g=0.15~0.2G。
[0019]常规冷碾扩加工过程中，由于受到辗轮和芯辊的挤压作用，坯料在成型并扩径的同时，还有轴向变形的趋势。即使冷辗槽能对坯料在轴向上起到一定的约束作用，但坯料难以避免的还是会不可控的存在一定量的轴向变形，降低产品的成型质量。
[0020]而采用本申请的冷辗设备，坯料放入定位槽内后，预定位面对坯料起到支撑作用，坯料内缘无法与定位槽底面接触，而是在内缘与定位槽底面之间形成一定空间，也即变形区间。在开始冷辗加工时，在辗轮的挤压下，特别是在两个成型斜面向内侧的挤压力作用下，坯料在成型的过程中逐步向变形区间变形。变形区间对坯料的变形起到一定的引导作用，从而在一定程度上减少坯料沿轴向变形的趋势，坯料的成型更为可控，提高产品的成型质量。
[0021]一种用于密封轴承内圈的冷辗扩加工工艺，采用如上所述的冷碾设备；至少包括以下步骤：S01坯料成型：采用环形的坯料，并在坯料的侧面预加工沟道定位槽；所述沟道定位槽的径向尺寸为b，所述坯料的轴向尺寸为e，所述沟道成型凸起部的高度为H，冷辗槽的宽度为E，则有：b=0.85~0.95H，E
‑
e=0.4~0.5mm；S02装夹：将坯料套设在芯辊上，其中坯料的内侧部分置于定位槽内；
S03冷辗：辗轮转动，芯辊带动坯料同步向辗轮移动，坯料进入冷辗槽内，并在辗轮与芯辊共同压力作用下成型。
[0022]作为优选，还包括以下步骤：S04后处理：采用磨削方式对产品端面进行修整。
[0023]作为优选，S03中，零件的最高温度为100
±
10℃，成型时间为10~15s/件，成型压力为1.5~3.0MPa。
附图说明
[0024]图1为密封轴承的结构示意图；图2为密封轴承内圈的结构示意图；图3为图2中C处的局部放大图；图4为本实施例用于密封轴承内圈的冷辗设备所加工的坯料的结构示意图；图5为本实施例用于密封轴承内圈的冷辗设备的结构示意图；图6为本实施例用于密封轴承内圈的冷辗设备中辗轮的结构示意图；图7为图6中K处的局部放大图；图8为本实施例用于密封轴承内圈的冷辗设备中芯辊的结构示意图；图9为图8中Q处的局部放大图；图10为本实施例用于密封轴承内圈的冷辗设备中芯辊与坯料配合的结构示意图；图11为图10中Y处的局部放大图；图12为本实施例用于密封轴承内圈的冷辗设备加工状本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于密封轴承内圈的冷辗设备，包括辗轮和芯辊，所述的辗轮上设有冷辗槽，其特征在于：所述冷辗槽的底面设有若干特征成型部，所述的特征成型部限定成围绕辗轮的中心线环形设置；所述的特征成型部包括沟道成型凸起部和两个成型斜面，所述的沟道成型凸起部位于两个成型斜面之间；所述的成型斜面朝向沟道成型凸起部设置，并相对于沟道成型凸起部向外倾斜；所述成型斜面与辗轮任一径向截面的夹角为A；其中一个成型斜面上边缘与沟道成型凸起部顶部之间的轴向距离为M，另一个成型斜面上边缘与沟道成型凸起部顶部之间的轴向距离为N；则有：A=30
±2°
，∣M
‑
N∣≤0.03mm；所述的芯辊上设有定位槽，所述定位槽围绕芯辊的中心线环形设置；加工时，所述芯辊的中心线与辗轮的中心线平行设置，且所述的定位槽与冷辗槽对齐。2.根据权利要求1所述的冷辗设备，其特征在于：所述的沟道成型凸起部与成型斜面之间形成过渡平面，所述的过渡平面与成型斜面之间设有过渡圆角。3.根据权利要求2所述的冷辗设备，其特征在于：所述的沟道成型凸起部与过渡平面之间设有过渡斜面，所述沟道成型凸起部的高度为H，过渡斜面的高度为h，则有：h=0.3~0.4H。4.根据权利要求1所述的冷辗设备，其特征在于：所述冷辗槽的两个侧面向外倾斜设置，且冷辗槽侧面与辗轮任一径向截面的夹角为B，则有B=4
±1°
。5.根据权利要求1所述的冷辗设备，其特征在于：所述冷辗槽的侧面与底面之间设...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑牧，朱金萍，韩新帅，王广，张静，党曙光，牛建平，马铭，
申请(专利权)人：八环科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：