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        圓錐滾子軸承保持架收縮模的設(shè)計(jì)改進(jìn)

        2013-07-21 07:25:20尤偉清李舉超楊繼凱
        軸承 2013年10期
        關(guān)鍵詞:凹模保持架滾子

        尤偉清,李舉超,楊繼凱

        (優(yōu)必勝(蘇州)軸承有限公司,江蘇 常熟 215500)

        圓錐滾子軸承保持架收縮模是圓錐滾子軸承裝配的重要工裝,收縮質(zhì)量對軸承的振動、壽命等均產(chǎn)生影響。在傳統(tǒng)收縮模設(shè)計(jì)方法中,有些關(guān)注了保持架收縮壓迫的位置和加壓方法;有些關(guān)注了取出內(nèi)組件的方法[1-2]。下文主要從解決圓錐滾子軸承收縮保持架凹模的加工難點(diǎn)出發(fā),在兼顧傳統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,改進(jìn)了軸承保持架收縮模的設(shè)計(jì)。

        1 傳統(tǒng)收縮模結(jié)構(gòu)及存在的問題

        傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中,圓錐滾子軸承收縮保持架凹模如圖1所示。其結(jié)構(gòu)是將收縮模加工成與保持架角度一致的斜面,并在圓周方向增加避空槽。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)收縮模斜面采用兩種角度是為了便于取出收縮完成的內(nèi)組件。避空槽為以dp為直徑,α為角度的圓周均布斜圓孔。實(shí)際生產(chǎn)中,需要針對圓錐滾子軸承錐角的不同改變參數(shù),設(shè)計(jì)合適的收縮模[3]。

        圖1 傳統(tǒng)圓錐滾子軸承收縮保持架凹模

        傳統(tǒng)收縮模避空槽設(shè)計(jì)成帶角度的斜面,而加工斜槽比較困難。如果在熱處理前加工,外徑較大的收縮模變形也較大,易導(dǎo)致卡滾子、碰傷等情況;如果在熱處理后加工,需要用硬質(zhì)合金銑刀分層逐步完成。實(shí)際加工中多以控制熱處理后硬度,逐步銑削而成,但其加工成本非常高。

        2 改進(jìn)后的收縮模

        改進(jìn)后收縮模結(jié)構(gòu)如圖2所示。收縮模作用的位置依然在收縮模的梯形梁上。

        圖2 改進(jìn)后圓錐滾子軸承收縮保持架凹模

        (1)實(shí)踐證明,當(dāng)圓錐滾子軸承保持架錐角大于9°時,完全不需要將收縮模梁設(shè)計(jì)成多角度段的形式。在試裝配完成磨合后,內(nèi)組件脫落無障礙。

        (2)在收縮模大頭加工出圓角,以有效防止裝入內(nèi)組件時擦傷滾子。圓角大小可根據(jù)保持架大端圓周高度設(shè)計(jì)。

        (3)改進(jìn)避空槽的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。改進(jìn)后的收縮模在熱處理前只需加工出斜面及外徑面,在熱處理后線切割避空槽。這樣,既保證了避空槽的尺寸,又大大降低了加工難度,同時熱處理后的硬度也可以提高。

        (4)取消底座避空。原底座避空在實(shí)際使用中沒有起到有效作用,因此,將其加工成直孔,這樣在粗車時可省略調(diào)頭車工序。

        改進(jìn)設(shè)計(jì)中,收縮模中作用梁寬度的調(diào)整,可在線切割避空槽時調(diào)整θ角來完成,如圖3所示。

        圖3 凹模局部放大

        3 舉例

        以31311圓錐滾子軸承為例,采用改進(jìn)后的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行參數(shù)計(jì)算。31311為大錐角系列軸承,傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的收縮模易導(dǎo)致梯形梁上下寬度差較大。

        依據(jù)新設(shè)計(jì)方法確定的參數(shù)為:高度H=31 mm,h=8 mm, 內(nèi)徑d=86 mm,外徑D=160 mm,中心徑di=109.3 mm;避空槽半徑R=8.25 mm,等分?jǐn)?shù)n=16,角度β=26.5°,θ=10°梯形梁上部分寬度為5.089 mm,下部分寬度為4.601 mm,得到比較理想的形狀。如果繼續(xù)調(diào)整θ角還能將該形狀進(jìn)一步優(yōu)化。

        4 結(jié)束語

        通過對傳統(tǒng)圓錐滾子軸承保持架收縮模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)改進(jìn),逐步得到了既實(shí)用又易加工的模具結(jié)構(gòu),改進(jìn)后的模具能夠使工裝制造成本降低50%以上,特別適合于小批量、多品種的生產(chǎn)需求。

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