韓雪東,趙玉斌,王宗寶
(哈爾濱軸承集團公司 推力軸承分廠,黑龍江 哈爾濱 150030)
隨著大噸位載重汽車產(chǎn)量突飛猛進的增長,其車用推力關(guān)節(jié)軸承的需求量也逐年增長,推力關(guān)節(jié)軸承的市場銷量前景非??春?,而該軸承當(dāng)前的使用壽命確有一定的缺陷,無法滿足載重汽車使用性能要求。因此,推力關(guān)節(jié)軸承的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和加工工藝改進勢在必行。
(1)該軸承所承受的載荷比一般載重汽車上的軸承所承受的載荷大,而且該軸承外圈的壁厚比較薄,還容易變形,使加工困難。
(2)該軸承外滾道表面上的“井”字形油槽加工難度大,而且油槽的邊緣要保證有足夠的強度和一定的耐磨性,油槽油線暢通,不準(zhǔn)有毛刺,其裝配圖見圖1所示。
通過對GAC110SK推力關(guān)節(jié)軸承的試生產(chǎn)和多次的結(jié)構(gòu)及工藝改進,目前已總結(jié)出一套行之有效的方案。
圖1 推力關(guān)節(jié)軸承裝配圖
2.2.1 外套車加工工藝
軸承外套見圖2所示。
圖2 軸承外套
圖3 軸承內(nèi)套
1.車小外內(nèi)徑→2.細(xì)車外徑及基面→3.粗車外滾道及細(xì)車非基面→4.細(xì)車外滾道及倒角R面→5.車另一端R面→6.軟磨外徑→7.擠壓軸向油槽→8.車縱向油槽→9.車外內(nèi)徑毛刺及車45°倒角→10.熱處理
2.2.2 外套磨加工工藝
1.磨非基面(小端面)→2.磨基面(大端面) →3.粗磨外徑→4.細(xì)磨外徑→5.粗磨外滾道→6.細(xì)磨外滾道→7.修磨外徑→8.磷化處理
2.2.3 內(nèi)套車加工工藝
軸承內(nèi)套見圖3所示。
1.車小內(nèi)外徑→2.細(xì)車內(nèi)徑及端面→3.細(xì)車基面帶內(nèi)倒角→4.粗車內(nèi)滾道→5.細(xì)車內(nèi)滾道→6.軟磨平面→7.機械打字→8.熱處理
2.2.4 內(nèi)套磨加工工藝
1.磨非基面→2.磨基面(大端面)→3.粗磨內(nèi)滾道→4.粗磨內(nèi)徑→5.細(xì)磨內(nèi)徑→6.細(xì)磨內(nèi)滾道→7.磷化處理
(1)外圈的外球面位置、內(nèi)圈的內(nèi)球面位置檢測以樣板控制。測量基準(zhǔn):
①外套以壁厚厚面(大端面)為基準(zhǔn);
②內(nèi)套以壁厚厚面(大端面)為基準(zhǔn)。
(2)車加工內(nèi)、外滾道曲率半徑的檢測以樣板控制,磨加工內(nèi)、外滾道曲率半徑的檢測按滾道尺寸大小來選配。
(3)沖壓油槽工序是在500噸壓力機床上加工形成的,為保證其定位能夠準(zhǔn)確,裝卸方便,套圈外徑必須經(jīng)過軟磨加工,加工公差控制在:0.03mm以內(nèi)。模具高度與工件幅高相同,以控制漲量,沖壓完成后用壓力機將軸承取出。沖壓油槽后,其外滾道的漲量不大于0.15mm,軸承套圈的表面不準(zhǔn)有墊傷,還要保證沖壓模具的清潔。
(4)車徑向油槽工序在C620車床上加工,油槽車刀的形狀要用專用磨刀樣板校準(zhǔn)。車刀的前角采用0~3°,后角采用6°~8°,車刀刀頭采用YT15硬質(zhì)合金車刀頭。油槽車成后,還需手工除凈毛刺,以保證油槽、油線暢通。
(5)為了防止在軸承的內(nèi)滾道表面上留有的支點?。?nèi)徑時)痕跡或支點的磨痕,將軸承內(nèi)圈的加工工藝的順序調(diào)整為(兩端面終加工后):粗磨內(nèi)滾道→粗磨內(nèi)徑→細(xì)磨內(nèi)徑→細(xì)磨內(nèi)滾道→內(nèi)滾道表面磷化處理,見2.2.4內(nèi)容。
(6)裝配高采用加墊測量(見圖4所示),軸承的裝配高等于實測高度減去已知測量墊高度:T=T0-h
(1)100%探傷。
圖4 軸承裝配高檢測圖
(2)100%外觀質(zhì)量檢查。
(3)抽檢內(nèi)、外滾道研合面的表面積在80%以上。
(4)內(nèi)徑的尺寸精度、外徑的尺寸精度、裝配高的尺寸精度需要100%檢驗。
為了進一步提高GAC110SK關(guān)節(jié)軸承的壽命,建議在后期的軸承加工生產(chǎn)時,外圈靠小端面處,滾道油槽位置不小于5mm(見圖2所示),如油槽尺寸過于靠近端面,應(yīng)該加大尺寸。因用戶反映:這個區(qū)域首先會產(chǎn)生金屬疲勞剝落,由此使得軸承過早地失效。通過幾次小批量的試生產(chǎn),和與用戶溝通,用戶的質(zhì)量信息反饋良好,該軸承的各項指標(biāo)均能夠滿足用戶需求。