專利名稱：整體式自潤滑關(guān)節(jié)軸承無內(nèi)圈作用模壓成形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軸承制造領(lǐng)域，特別涉及一種關(guān)節(jié)軸承的模壓成形方法。
技術(shù)背景
目前，公知的自潤滑關(guān)節(jié)軸承是由一個帶外球面的內(nèi)圈、一個帶內(nèi)球面的外圈和自潤滑層組成。按外圈的結(jié)構(gòu)形式分為單縫式、雙縫式、雙半式和整體式，在外圈內(nèi)球面的自潤滑層是軸承的關(guān)鍵功能結(jié)構(gòu)，制造中有無損傷，對其性能起到?jīng)Q定性作用。單縫式自潤滑關(guān)節(jié)軸承雖然外圈內(nèi)表面制造簡單，組裝時可將內(nèi)圈直接壓入開縫的外圈內(nèi)，但極易造成外圈內(nèi)表面自潤滑層與內(nèi)圈外表面損傷，另外，在使用上，因開縫導(dǎo)致的受力不均，使軸承壽命與可靠性降低；雙縫式自潤滑關(guān)節(jié)軸承，雖然制造中對潤滑層無損傷，但外圈與自潤滑層表面是剖分的，在使用中，非整體的結(jié)構(gòu)使得間隙不均勻、受力不均勻，可靠性較低，裝配結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜；雙半式自潤滑關(guān)節(jié)軸承，由若干螺栓將兩個半外圈連接，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、裝配要求高，兩半外圈與自潤滑層也是非整體的結(jié)構(gòu)，間隙不均勻、受力不均勻，并且，此結(jié)構(gòu)不適用于小型自潤滑關(guān)節(jié)軸承，可靠性低。
整體式自潤滑關(guān)節(jié)軸承的外圈與自潤滑層為整體式結(jié)構(gòu)，外圈與內(nèi)圈結(jié)構(gòu)簡單， 間隙條件符合成品軸承要求，使用中可靠性高，現(xiàn)有制造技術(shù)，外圈是用鍛壓方法包絡(luò)成形在內(nèi)圈上，當(dāng)外圈成形時，首先將內(nèi)圈套在芯軸上，再將外圈坯料套在內(nèi)圈外，然后壓制外圈，使得外圈內(nèi)表面抱死內(nèi)圈的外球面上，然后機加工外圈，通過控制芯軸與內(nèi)圈間的過盈量《軸承》1973，(6)，使得自潤滑層與內(nèi)圈外表面間產(chǎn)生間隙，即自潤滑關(guān)節(jié)軸承游隙， 在整體式自潤滑關(guān)節(jié)軸承制造過程中，為形成外圈的內(nèi)球面和符合成品軸承要求的軸承游隙，自潤滑層經(jīng)受兩次非均勻的劇烈擠壓與變形，極易造成壓潰損傷，產(chǎn)品成品率不高、自潤滑層可靠性不高，因此，在整體式自潤滑關(guān)節(jié)軸承制造中，無內(nèi)圈作用成形技術(shù)的開發(fā)很有必要。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述技術(shù)問題，針對整體式自潤滑關(guān)節(jié)軸承，提供一種在制造過程中外圈坯料內(nèi)表面與內(nèi)圈外球面間無壓力作用的整體式自潤滑關(guān)節(jié)軸承無內(nèi)圈作用模壓成形方法。
本發(fā)明的目的可通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)一種包括軸承內(nèi)圈、軸承外圈和粘附在軸承外圈內(nèi)表面的自潤滑層的整體式自潤滑關(guān)節(jié)軸承，其特征是按要求，對外圈坯料進行車磨加工，將自潤滑層貼于外圈坯料內(nèi)表面，將軸承內(nèi)圈置于粘附有自潤滑層的外圈坯料中，并將該整體套在下模具型腔內(nèi)的芯軸上，上模具與下模具的型腔由均錐面與圓柱形孔組成，上模具型腔錐角與下模具型腔錐角在20° 70°之間，外圈坯料寬度端面具有與型腔錐面相配的倒棱，倒棱尺寸為 1x45" 2x45°,依據(jù)壓制時間-位移曲線，精確控制模壓過程，待上模具到達目標(biāo)位置，外圈坯料內(nèi)表面成內(nèi)球面時，停止模壓，模具張開，獲得符合游隙要求的自潤滑關(guān)節(jié)軸承，最后，通過對其端面與外表面車磨加工，獲得自潤滑關(guān)節(jié)軸承成品。
所述成形方法中，粘附有自潤滑層的整體式軸承外圈內(nèi)表面的成形及裝配是同時進行的，并且在軸承外圈成形及裝配過程中，不對軸承內(nèi)圈外球面產(chǎn)生抱死擠壓作用。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點本發(fā)明解決了現(xiàn)有整體式自潤滑關(guān)節(jié)軸承外圈成形及裝配對自潤滑層影響的問題，在制造過程中，軸承外圈與軸承內(nèi)圈間無抱死與擠壓作用，對自潤滑層不會造成損傷，可形成符合成品軸承要求的游隙，所制造的軸承具有使用壽命長、可靠性高的特點，同時，在生產(chǎn)過程中，該制造方法使軸承成品率得到大幅提尚ο


圖1為本發(fā)明的模壓工藝示意圖。
圖2為本發(fā)明的軸承外圈形狀變化示意圖； 圖3為壓制時間-位移曲線。
具體實施方式
依照附圖1、2、3所示，整體式自潤滑關(guān)節(jié)軸承的外圈坯料2為圓環(huán)形柱體，按不同產(chǎn)品對外圈坯料的要求，通過車加工，制造出外圈坯料，將外圈坯料內(nèi)表面進行打磨處理，在打磨后的外圈坯料內(nèi)表面上粘附自潤滑層3。將軸承內(nèi)圈4置于粘附有自潤滑層的外圈坯料中形成一個整體的軸承坯；上模具1和下模具7的型腔均為錐面，模具中間帶有圓柱形孔，上模具型腔錐角9與下模具型腔錐角10在20° 70°之間，將整體軸承坯套在下模具型腔內(nèi)的芯軸5上，外圈坯料寬度端面具有與型腔錐面相配的倒棱，倒棱尺寸為 1x45° ~ 2x45。,芯軸下面有彈簧6支撐，該彈簧可使上述軸承內(nèi)圈在壓制過程中隨外圈坯料具有一定的向下移動量。上模具固定在壓機的活動砧板下部，下模具固定在壓機下砧板上。通過制定時間-位移曲線，控制上模具的下壓速度與壓下量，且時間-位移曲線是可調(diào)的。當(dāng)上模具到達目標(biāo)位置時，軸承外圈坯料內(nèi)表面正好成一個內(nèi)球面，此時，外圈坯料內(nèi)表面與軸承內(nèi)圈外表面無抱死擠壓作用，并且外圈坯料內(nèi)表面與軸承內(nèi)圈外表面之間的間隙滿足整體式自潤滑關(guān)節(jié)軸承的游隙要求，停止模壓，模具張開，取出壓制后的軸承，最后， 按軸承外圈寬度與外徑要求，對壓制后的軸承進行車磨加工，最終獲得符合游隙要求并滿足外形尺寸要求的自潤滑關(guān)節(jié)軸承。權(quán)利要求
1.一種整體式自潤滑關(guān)節(jié)軸承無內(nèi)圈作用模壓成形方法，其特征是將自潤滑層貼于外圈坯料內(nèi)表面，將軸承內(nèi)圈置于粘附有自潤滑層的外圈坯料中，并將該整體套在下模具型腔內(nèi)的芯軸上，上模具與下模具的型腔均由錐面與圓柱形孔組成，外圈坯料寬度端面具有與型腔錐面相配的倒棱，倒棱尺寸為 1x45- ~ 2x45",依據(jù)壓制時間-位移曲線，精確控制模壓過程，待上模具到達目標(biāo)位置，外圈坯料內(nèi)表面成內(nèi)球面時，停止模壓，模具張開，獲得符合游隙要求的自潤滑關(guān)節(jié)軸承，最后，通過對其端面與外表面車磨加工，獲得自潤滑關(guān)節(jié)軸承成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體式自潤滑關(guān)節(jié)軸承無內(nèi)圈作用模壓成形方法，其特征是粘附有自潤滑層的整體式軸承外圈內(nèi)表面的成形及裝配是同時進行的，并且在軸承外圈成形及裝配過程中，不對軸承內(nèi)圈外球面產(chǎn)生抱死擠壓作用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體式自潤滑關(guān)節(jié)軸承無內(nèi)圈作用模壓成形方法，其特征是外圈坯料為圓環(huán)形柱體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體式自潤滑關(guān)節(jié)軸承無內(nèi)圈作用模壓成形方法，其特征是上模具型腔錐角與下模具型腔錐角均在20° 70°之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體式自潤滑關(guān)節(jié)軸承無內(nèi)圈作用模壓成形方法，其特征是上模具固定在壓機的活動砧板下部，下模具固定在壓機下砧板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體式自潤滑關(guān)節(jié)軸承無內(nèi)圈作用模壓成形方法，其特征是上模具壓下的時間-位移曲線是可調(diào)的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種整體式自潤滑關(guān)節(jié)軸承無內(nèi)圈作用模壓成形方法，其特征是將自潤滑層貼于外圈坯料內(nèi)表面，將軸承內(nèi)圈置于粘附有自潤滑層的外圈坯料中，并將該整體套在下模具型腔內(nèi)的芯軸上，上模具與下模具的型腔均由錐面與圓柱形孔組成，外圈坯料寬度端面具有與型腔錐面相配的倒棱，依據(jù)壓制時間-位移曲線，精確控制模壓過程，待上模具到達目標(biāo)位置，外圈坯料內(nèi)表面成內(nèi)球面時，停止模壓，模具張開，獲得符合游隙要求的自潤滑關(guān)節(jié)軸承。本發(fā)明解決了整體式自潤滑關(guān)節(jié)軸承的現(xiàn)有成形工藝對自潤滑層造成損傷的問題，軸承外圈內(nèi)表面成形過程與軸承游隙可控，該工藝所制造的軸承具有使用壽命長、可靠性高的優(yōu)點。
文檔編號B23P15/00GK102501023SQ20111036135
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者夏振偉, 楊育林, 陳繼剛 申請人:燕山大學(xué)