李 艷，薛 萍

（1.哈爾濱軸承集團公司 技術中心，黑龍江 哈爾濱 150036; 2.哈爾濱哈軸精密軸承制造有限公司，黑龍江 哈爾濱150036）

推力球軸承保持架鎖球模具結構改進

李 艷1，薛 萍2

（1.哈爾濱軸承集團公司 技術中心，黑龍江 哈爾濱 150036; 2.哈爾濱哈軸精密軸承制造有限公司，黑龍江 哈爾濱150036）

原來生產(chǎn)的推力球軸承的鋼球數(shù)量為偶數(shù)且鋼球直徑較小。根據(jù)市場需要，開發(fā)設計了大量奇數(shù)鋼球和鋼球直徑較大的軸承產(chǎn)品。為滿足該類軸承的生產(chǎn)需要，對原銅保持架鎖球模具結構進行了改進，保證了產(chǎn)品質量和生產(chǎn)效率。

推力球軸承銅保持架；鋼球數(shù)量；奇數(shù)；偶數(shù)；鎖球模具

1 前言

推力球軸承是我公司生產(chǎn)的常規(guī)產(chǎn)品。此類軸承分為兩種保持架鎖兜口形式，一種是四點鎖口，產(chǎn)品圖和保持架示意圖如圖1 和圖2 所示；另一種是兩點鎖口，產(chǎn)品圖和保持架示意圖如圖3 和圖4 所示。 此類軸承的加工難點為：（1）裝配時鎖緊銅保持架兜孔，確保軸承運轉時鋼球不脫落。（2）以往只設計偶數(shù)鋼球和鋼球直徑較小型號的此類軸承，為了擴大市場份額更好地滿足客戶需求，開發(fā)設計了奇數(shù)鋼球和鋼球直徑較大型號的此類軸承產(chǎn)品。雖然產(chǎn)品結構沒有改變，但鋼球個數(shù)和鋼球直徑的變化卻給裝配此類軸承增加了難度。

圖1 四點鎖口推力球軸承示意圖

圖2 四點鎖口推力球軸承保持架示意圖

圖3 兩點鎖口推力球軸承示意圖

圖4 兩點鎖口推力球軸承保持架示意圖

2 保持架兜口鎖球模具的設計原理

無論以上哪種銅保持架推力軸承產(chǎn)品，其鎖保持架兜口模具的設計原理是一樣的，只是鎖口點位置及鎖口點個數(shù)不同而已。

以往設計的偶數(shù)鋼球和鋼球直徑較小型號的此類軸承裝配時使用的鎖保持架兜口模具的結構示意圖如圖5 所示。

此結構由底座、上模、沖頭、壓板、導柱及導套等組成。底座是用于支撐裝配好的保持架和鋼球組合體的，有多少個鋼球，底座就有多少個窩孔，此窩孔是用于保護鋼球不受磕碰。對保持架兜口有鎖緊作用的是上模、沖頭及壓板的組合體。沖頭與上模裝配好后用螺釘固定，然后再用螺釘將其組和體固定在壓板上。上模及壓板的孔數(shù)和沖頭個數(shù)均為保持架兜口數(shù)的一半。但此結構只適用于大直徑保持架或鋼球與鋼球之間間距較大的此類軸承，反之就會出現(xiàn)沖頭干涉現(xiàn)象。例如軸承的鋼球數(shù)為20個，底座的窩孔數(shù)就為20個，沖頭個數(shù)為10個。裝配工序進行鎖口操作時利用鎖口模，先一次鎖好保持架一面的兜孔，再將保持架翻到另一面，將另一面的兜口鎖好。理論上此鎖口模具的設計比較合理，但在實際生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)各種問題。

圖5 保持架兜口鎖球模具

3 保持架兜口鎖球模具在使用中存在的問題

（1）鎖口處壓痕有深有淺，有的甚至鎖不住鋼球。通過對生產(chǎn)操作現(xiàn)場的觀察，發(fā)現(xiàn)造成這種情況的原因是：①沖頭數(shù)目太多，操作者組裝模具時很難將沖頭的鎖口面調整到一個平面上，達到圖紙的要求。②即使通過調整能夠將多個沖頭的鎖口面達到圖紙要求，但在實際生產(chǎn)中由于壓力機的作用，也會造成螺栓連接的上模、沖頭及壓板的組合體產(chǎn)生松動，致使鎖口過程中沖頭鎖口面不在一個水平面上，導致鎖口處的壓痕深淺不一，鎖不住鋼球。

（2）由于沖頭數(shù)目眾多，要將多個沖頭同時固定在上模體上，上模體的體積就會增大，組合后再加上壓板的重量，一名操作者很難拿動，使用吊車操作，受現(xiàn)場環(huán)境的制約也不方便，所以需要多人動作協(xié)調的密切配合方能完成鎖口操作，這樣極大地增加了操作時間及人力消耗，造成很大的浪費。要想根本解決上述問題，就得想辦法減少沖頭數(shù)量和模具重量。

（3）為了滿足市場需求，增加了奇數(shù)鋼球和鋼球直徑較大型號的此類軸承產(chǎn)品。如果還用此模具進行鎖口加工會出現(xiàn)以下問題：①鎖好一面保持架兜口后，翻過去加工另一面時，會剩一個兜口沒鎖，需要單獨鎖孔，增加了操作工序。②如果采用兩套組合上模，一套鎖N（鋼球數(shù)量）/2個兜孔，另一套鎖N/2+1個兜孔，后者會出現(xiàn)相鄰沖頭干涉現(xiàn)象。③鋼球直徑大，保持架直徑小，即使采用每隔一個鋼球的距離裝一個沖頭也會導致相鄰的兩個沖頭發(fā)生干涉。鑒于此，只有通過改進原有鎖口模的結構，才能達到產(chǎn)品圖的要求。

4 保持架兜口鎖球模具結構的改進

為了解決以上存在的各種問題，鎖好奇數(shù)鋼球并且滿足鋼球直徑較大同時軸承直徑又較小的此類軸承產(chǎn)品的鎖球要求，通過對鎖球兜口模具結構的合理性及可操作性的反復論證，采取了以下解決方案。

（1）如果將沖頭數(shù)目減少為1個，這樣既解決了按模具圖紙要求無法達到的將沖頭鎖口面調整成一個平面的要求，又達到了極大減重的目的。

（2）如果每次只壓一個兜口，就不會再受到鋼球個數(shù)為奇、偶數(shù)的限制，所以加工奇數(shù)鋼球此類軸承產(chǎn)品的問題就迎刃而解。

（3）如果只有一個沖頭，每次只壓一個兜孔，即使鋼球直徑再大，保持架直徑再小，也不會發(fā)生沖頭干涉現(xiàn)象。所以只設計裝有1個沖頭的鎖球兜孔模具，安裝好與之配合的各零件，即可達到所有要求。

4.1 改進后模具的設計要點

單個沖頭鎖球兜口模具的結構設計應注意兩點。

（1）底座中的一個窩孔設計為定位孔，可使保持架在其竄動范圍內(nèi)保證鎖口點符合圖紙要求的位置，其余窩孔只起保護鋼球不受磕碰的作用。

（2）設計導向裝置，在沖頭及底座定位窩孔的兩側設計其有導向作用的導柱和導套裝置，用于確保沖頭在壓力機的作用下仍能保證鎖口位置的正確性。

改進后的單個沖頭鎖銅保持架兜口鎖球模具如圖6 所示。

4.2 改進后模具的優(yōu)點

（1）改進后的單個沖頭鎖兜口模具，無論是奇數(shù)還是偶數(shù)鋼球個數(shù)的銅保持架推力球軸承都能夠生產(chǎn)加工，彌補了改進前的模具只能加工偶數(shù)鋼球兜口的缺點。

（2）軸承保持架和鋼球直徑不受任何限制，均可鎖住兜口。

圖6 單個沖頭鎖銅保持架兜口模具

（3）模具的調整簡單方便易于操作。

（4）節(jié)省了人力物力，雖然是單個鎖口，但操作熟練后，生產(chǎn)效率極高，偶數(shù)鋼球兜孔鎖球也采用該模具加工，摒棄了原來笨重、低效、低質的操作。

5 結束語

通過對推力球軸承保持架兜口鎖球模具的改進，擴大了軸承生產(chǎn)范圍，降低了勞動強度，提高了生產(chǎn)效率，保證了產(chǎn)品質量

（編輯：王立新）

Improvements on structure of thrust ball bearing cage lock ball mold

Li Yan1,Xue Ping2
(1.Technical Center,Harbin Bearing Group Corporation,Harbin 150036,China; 2.Harbin Hazhou Precision Bearing Manufacturing Co., Ltd.,Harbin 150036,China)

The number of balls of the original produced thrust ball bearings was an even number and the diameter of the steel balls was smaller. According to the market needs, the bearings with a large number of odd-ball and with the larger diameter ball were developed and designed. To meet the production needs of such bearings, the original brass cage lock ball mold structure has been improved to ensure the product quality and the production efficiency.

copper cage of thrust ball bearings; ball number; odd number; even number; lock ball mold

TH133.33+1

B

1672-4852（2014）04-0027-03

2014-09-20.

李 艷（1976 -），女，工程師.