大尺寸滚子冷镦冲压方法及冷镦冲压模具技术

本发明专利技术涉及一种大尺寸滚子冷镦冲压方法及冷镦冲压模具。大尺寸滚子冷镦冲压方法包括以下步骤：用棒料切断模具将棒料切断成滚子料段，用冷镦冲压模具将滚子料段冲压成滚子毛坯。所述棒料切断模具设置有送料轮、切断模、切刀、料档，棒料与送料轮、切断模活动连接，切刀安装在切断模的一端，料档安装在切刀的一边。本发明专利技术冷镦冲压模具设置有推出杆、冲模、冲头，滚子料段、推出杆均与冲模匹配，冲头与滚子料段匹配，冲头与动力机构连接。本发明专利技术所述棒料采用高碳铬轴承钢，滚子毛坯的直径在２３～２８毫米之间。本发明专利技术加工出来的滚子毛坯能达到车削的软磨水平，倒角自然成型，保证了成品轴承的高强度、高转速、长寿命，使得滚子的几何尺寸和精度得到保证，从而实现了轴承的低振动和静音，同时降低制造初期成本。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种较大型短圆柱滚子轴承滚子成形加工用的冷镦冲压方法及冷镦冲压模具。
技术介绍
轴承(bearing)是一种应用在转动机构上，用来支撑，减少摩擦以及承受负载的部件。 滚子是轴承内部的一组必不可少的零件，该工艺专门为大尺寸规格的轴承而设计，滚子轴 承由于截面小，承载能力高，变形小，适用高负荷、高速运行、低振动和静音的场合，同 时该产品径向承载能力大，滚子与滚道呈线性接触，适用于承受冲击负荷，寿命长。同时 '滚子轴承也由于外形尺寸紧凑，强度大，承载能力较强，额定转速高，精度高，因而广泛 应用于各个高端领域。目前滚子轴承的配套滚子大多仍然采用传统的车削工艺，这种工艺 生产的滚子存在的缺点是1. 目前装配于成品轴承的滚子，作为初加工的车削加工虽然容易，但是没有改变材料 内部组织，难以实现均匀的金相组织，热处理淬透性差，使得滚子力学性能差，本身强度 明显不够，不足以保证成品轴承的承载能力和抗疲劳强度，难以满足目前高端领域所需要 的使用强度和额定承载能力。2. 目前采用车加工工艺的滚子，由于车床本身的精度不高，不利于工件的加工定位， 而且尺寸公差带来的误差难以消除，粗糙度也低，不能保证最终滚子的加工精度，也就不 能保证成品轴承的装配精度和旋转精度。3. 目前采用车加工工艺制造的滚子，由于加工工序多，所投入的人力和设备比较多， 所以造成材料成本、工艺成本和人、机成本过高，不易实现经济效益。传统的冲压模具(见图l)存在的缺点是1. 传统的冲压模具结构在高速冷镦冲压的过程中，冲模2'内表面各个部分由于承受高 压和强烈的摩擦磨损，因此内表面容易出现轴向裂纹，倒角部分也容易出现裂纹和剥落， 推出杆l'也容易断裂，因此所加工的滚子表面也伴随着不同程度的裂纹、划伤、折叠和毛刺，结果导致①滚子表面出现严重缺陷，力学性能有所降低；②金属内部的金相组织也 不太均匀；③热处理淬透性差。以上几点影响了滚子本身的强度，不足以保证成品轴承的 承载能力和抗疲劳强度，难以满足目前高端领域所需要的使用强度和额定承载能力。2. 传统的冲压模具结构采用的是整体式结构，所以模具内部的尺寸、偏差、形位公差、 粗糙度、热处理的硬度和淬透性很难使模具的寿命提高，所以在滚子的冷镦冲压过程中由于模具结构和尺寸公差带来的误差难以消除，粗糙度也低，各个批次的尺寸散差比较大， .不能保证滚子后续的精加工，也就不能保证成品轴承的装配精度和旋转精度。3.传统的冲压模具结构，由于是采用整体式结构，使用寿命比较低，而且每次在更换 规格时候，整个模具都要重新设计和制造，不容易实现系列化，达不到互换要求，因此造 成原材料和模具制造过程中的不必要消耗，造成材料成本、工艺成本和人、机成本过高， 不易提高经济效益。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术中所存在的上述不足，而提供一种大尺寸 滚子冷镦冲压方法及冷镦冲压模具。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是该大尺寸滚子冷镦冲压方法，其特征 在于包括以下步骤用棒料切断模具将棒料切断成滚子料段，用冷镦冲压模具将滚子料段 冲压成滚子毛坯。本专利技术在用棒料切断模具将棒料切断成滚子料段步骤之前还设置有棒料拉拔步骤。 本专利技术在用棒料切断模具将棒料切断成滚子料段步骤之前还设置有棒料退火步骤。 本专利技术在棒料退火步骤之前还设置有棒料拉拔步骤。本专利技术所述棒料采用高碳铬轴承钢，滚子毛坯的直径在23 28毫米之间。本专利技术所述棒料切断模具设置有送料轮、切断模、切刀、料档，棒料与送料轮、切断 模活动连接，切刀安装在切断模的一端，料档安装在切刀的一边。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案还包括一种冷镦冲压模具，其特征在于设 置有推出杆、冲模、冲头，滚子料段、推出杆均与冲模匹配，冲头与滚子料段匹配，冲头 '与动力机构连接。本专利技术所述冲模设置有底模、内套、中套、外套、螺垫、底模套，中套套在外套前部， 内套套在中套里，底模套在底模套里，底模套套在外套中部，推出杆置于冲模中间，螺垫置于外套后部并与推出杆匹配。本专利技术内套、中套、外套采用合金模具钢制成。本专利技术底模采用镶嵌式硬质合金制成。本专利技术加工出来的滚子毛坯外形尺寸和形位公差均能达到车削的软磨水平，而且倒角 自然成型，改变了传统的车削工艺。本专利技术改善滚子本身的材料力学性能，改善滚子内部 组织结构，细化晶粒，保证了成品轴承的高强度、高转速、长寿命，使得滚子的几何尺寸 '和精度得到保证，从而实现了轴承的低振动和静音，同时降低制造初期成本。 附图说明图1是现有技术冲压模具的结构示意图。 图2是本专利技术实施例棒料切断模具的结构示意图。 图3是本专利技术实施例冷镦冲压模具的结构示意图。 图4是本专利技术实施例做成的滚子毛坯结构示意图。 图5是本专利技术实施例冷镦冲压方法的示意图。 具体实施例方式参见图i 图5，本专利技术实施例冷镦滚子冲压方法适用于短圆柱滚子轴承滚子的加工。 本专利技术利用图1所示棒料切断模具将滚子材料一棒料1切断成滚子料段6，棒料切断模具设 置有送料轮2、切断模3、切刀4、料档5，棒料1与送料轮2、切断模3活动连接，切刀4 安装在切断模3的一端，料档5安装在切刀4的一边，棒料l从图l右侧经过切断模3后 被切刀4切断成滚子料段6进入料档5，再通过图2所示冷镦冲压模具采用冷镦冲压技术将 滚子料段6加工成滚子毛坯，本专利技术实施例的冷镦冲压模具包括推出杆7、冲模8、冲头9， 滚子料段6、推出杆7均与冲模8匹配，冲模8设置有底模81、内套82、中套83、外套84、 螺垫85、底模套86，中套83套在外套84前部，内套82套在中套83里，底模81套在底 模套86里，底模套86套在外套84中部，推出杆7置于冲模8中间，螺垫85置于外套4 后部并与推出杆5匹配，模具内锥部分(内套82的内表面)和底模81上的倒角部分在交 界处分开，内套82、中套83和外套84过盈配合，内套82实体尺寸较小，因此热处理时容 易得到高而且均匀的硬度，耐磨，韧性好，使用寿命与强度高；中套83和外套84经热处 理容易得到较高的机械性能，经过过盈配合，使内套82既耐磨，又不产生裂纹，使用强度 大大提高，内套82、中套83、外套84采用合金模具钢制成，底模81采用镶嵌式硬质合金， 耐磨性好，模具使用寿命大大提高；推出杆7直径加大，长度縮短，因此抗弯强度大大增 '强。冷镦冲压模具以上特点使得模具整体结构优化、紧凑，提高了劳动强度和效率。冲头9 与滚子料段6匹配，冲头9与动力机构(现有技术中的电机、气缸等均可)连接，在动力 机构的推动下将滚子料段6冲成滚子毛坯10，加工出来的滚子毛坯10外形尺寸和形位公差 均能达到车削的软磨水平，而且倒角自然成型，改变了传统的车削工艺。采用这种工艺通 过改善滚子本身的材料力学性能，改善滚子内部组织结构，细化晶粒，保证了成品轴承的 高强度、高转速、长寿命，而且由于采用了该工艺技术，使得滚子的几何尺寸和精度得到 保证，从而实现了轴承的低振动和静音，体现出了经济效益。其数据的实现是通过电脑程 序进行选择性优化设计。本专利技术适用于较大型短圆柱滚子轴承的大尺寸滚子(O23 0>28) 冷镦冲压工艺，用于滚子成形的加工，滚子材料(棒料l)采用高碳铬轴承钢，模具材料采 .用合金模具钢制造。本专利技术实施例冷镦冲压模具的设计特点，使得整本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大尺寸滚子冷镦冲压方法，其特征在于包括以下步骤：用棒料切断模具将棒料切断成滚子料段，用冷镦冲压模具将滚子料段冲压成滚子毛坯。

【技术特征摘要】
1、一种大尺寸滚子冷镦冲压方法，其特征在于包括以下步骤用棒料切断模具将棒料切断成滚子料段，用冷镦冲压模具将滚子料段冲压成滚子毛坯。2、 根据权利要求1所述的大尺寸滚子冷镦冲压方法，其特征在于在用棒料切断模具将 棒料切断成滚子料段步骤之前还设置有棒料拉拔步骤。3、 根据权利要求1所述的大尺寸滚子冷镦冲压方法，其特征在于在用棒料切断模具将 棒料切断成滚子料段步骤之前还设置有棒料退火步骤。4、 根据权利要求3所述的大尺寸滚子冷镦冲压方法，其特征在于在棒料退火步骤之前 还设置有棒料拉拔步骤。5、 根据权利要求1所述的大尺寸滚子冷镦冲压方法，其特征在于所述棒料采用高碳铬轴承钢，滚子毛坯的直径在23 28毫米之间。6、 根据权利要求1所述的大尺寸滚子冷镦冲压方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：马伟良，张志华，陆洪宝，周晓阳，
申请(专利权)人：浙江天马轴承股份有限公司，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]