王自軍，余銀安，呂國(guó)新

（1.銀川特種軸承有限公司，寧夏 銀川 750021；2. 西北軸承有限公司， 寧夏 銀川750021）

圓柱滾子軸承筒形保持架沖孔機(jī)頭設(shè)計(jì)改進(jìn)

王自軍1，余銀安2，呂國(guó)新2

（1.銀川特種軸承有限公司，寧夏 銀川 750021；2. 西北軸承有限公司， 寧夏 銀川750021）

圓柱滾子軸承筒形保持架沖孔機(jī)頭在加工傾斜落料通道時(shí)較為困難，而且廢料心在滑落過(guò)程中易發(fā)生料道堵塞情況，造成沖孔模具的損壞。針對(duì)以上問(wèn)題，對(duì)機(jī)頭進(jìn)行了技術(shù)改進(jìn)，設(shè)計(jì)了全新的沖孔機(jī)頭，將落料通道由傾斜改為豎直方向，并設(shè)計(jì)了廢料心儲(chǔ)存盒，解決了沖孔機(jī)頭傾斜落料通道加工困難的問(wèn)題，使廢料心能順利下落，并儲(chǔ)存在儲(chǔ)料盒中，避免了料心堵塞落料通道，造成模具損壞的潛在危險(xiǎn)。

圓柱滾子軸承；筒形保持架；沖孔機(jī)頭；落料通道；儲(chǔ)料盒

1 前言

圓柱滾子軸承中的一部分保持架采用沖壓方式加工。在沖孔這道工序中，有一個(gè)部件是沖孔機(jī)頭，其加工一直是個(gè)難點(diǎn)；另外，沖孔機(jī)頭因設(shè)計(jì)與加工的原因，在實(shí)際使用中偶爾發(fā)生廢料心堵住落料通道的情況，造成沖孔模具的損壞。為了解決上述問(wèn)題，急需重新設(shè)計(jì)一種新的沖孔機(jī)頭。

2 改進(jìn)前沖孔機(jī)頭結(jié)構(gòu)及存在的問(wèn)題

現(xiàn)以SJ 6919軸承保持架沖孔機(jī)頭為列，說(shuō)明沖孔機(jī)頭結(jié)構(gòu)及所存在的問(wèn)題。圖1為SJ 6919軸承保持架產(chǎn)品圖，圖2為SJ 6919軸承保持架改進(jìn)前的沖孔模具結(jié)構(gòu)圖，圖3為SJ 6919軸承保持架改進(jìn)前的沖孔機(jī)頭結(jié)構(gòu)圖。以該機(jī)頭為例，說(shuō)明其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及使用中存在的問(wèn)題。

（1）SJ 6919軸承保持架沖孔工藝設(shè)計(jì)是由外徑向內(nèi)徑方向沖出窗孔，所沖出的窗孔形狀為“工”字型。為了使廢料心順利從沖孔機(jī)頭中滑出，將落料通道設(shè)計(jì)成斜偏心帶一定的角度的長(zhǎng)方形。因沖孔機(jī)頭的空間有限，四個(gè)拐角均設(shè)計(jì)為90°直角。

圖1 SJ 6919軸承保持架產(chǎn)品圖

圖2 改進(jìn)前沖孔模具結(jié)構(gòu)

圖3 改進(jìn)前沖孔機(jī)頭結(jié)構(gòu)

（2）為了使廢料心滑出沖孔機(jī)頭，通過(guò)壓孔機(jī)座落入廢料坑中，廢料通道被設(shè)計(jì)為三個(gè)角度面，以機(jī)頭中心軸為界分為上下兩部分，上部結(jié)構(gòu)是由一個(gè)帶角度面組成的斜長(zhǎng)方孔，下部結(jié)構(gòu)是由兩個(gè)帶角度面組成的長(zhǎng)方孔，下面與上面的長(zhǎng)方孔相接，此種設(shè)計(jì)給機(jī)頭加工帶來(lái)困難。上、下兩部分長(zhǎng)方孔要在中心軸線(xiàn)位置相聯(lián)接。利用銑床加工，由于要從上、下兩面向中心軸方向銑削，因此所用銑刀為加長(zhǎng)銑刀，銑刀過(guò)長(zhǎng)在加工過(guò)程中極易損壞刀具，且長(zhǎng)方孔的被加工表面不光滑，四個(gè)拐角是圓角。

（3）沖孔機(jī)頭傾斜方長(zhǎng)孔內(nèi)表面與四個(gè)圓角，無(wú)法用插床加工，只能由模具鉗工手工加工，消耗大量人力、物力，且有部分工藝尺寸達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。廢料心下落通道是斜孔，由三種角度組成，上大下小，無(wú)法用線(xiàn)切割直接加工。

（4）在沖孔過(guò)程中，廢料沿傾斜方向滑落。在機(jī)頭中部裝有擋料板及傳動(dòng)小軸，在傳動(dòng)小軸部位，廢料下落空間狹窄，有時(shí)造成廢料心堵塞，如操作者沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)，極易造成沖孔模具損壞，如小軸扭斷、沖孔凸模折斷等。

（5）由于沖孔機(jī)頭斜長(zhǎng)方孔內(nèi)壁不光滑，偶有廢料心會(huì)卡在廢料下落通道中，也容易造成沖孔模具損壞，如小軸扭斷、沖孔凸模折斷等。

（6）傳動(dòng)小軸位于沖孔機(jī)頭的中心部位，為實(shí)現(xiàn)廢料下落順暢，長(zhǎng)方孔槽被設(shè)計(jì)成偏離中心4mm。

3 沖孔機(jī)頭結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

改進(jìn)后的沖孔機(jī)頭結(jié)構(gòu)如圖 4，原斜孔落料改為直長(zhǎng)方孔落料，取消落料孔的傾斜角度。

圖4 改進(jìn)后沖孔機(jī)頭結(jié)構(gòu)

（1）將落廢料的長(zhǎng)方孔孔寬設(shè)計(jì)成與原落廢料的斜孔的寬度一致，設(shè)計(jì)為此處傳動(dòng)軸直徑的3.2倍，四個(gè)拐角依舊是90°直角。

（2）機(jī)頭上部長(zhǎng)方孔垂直于軸線(xiàn)，先用銑床加工出上部與下部分的空間，其上部長(zhǎng)方孔落料槽可以用線(xiàn)切割直接加工成型并達(dá)到工藝要求，下部分是儲(chǔ)存廢料空間，可直接利用銑床加工。落廢料孔設(shè)計(jì)成垂直于軸線(xiàn)，便于銑床或線(xiàn)切割加工，四個(gè)拐角的圓弧部位可以利用插床或線(xiàn)切割加工。長(zhǎng)方形廢料槽被設(shè)計(jì)成與軸線(xiàn)垂直，支撐凹槽的部分留有26mm。下部設(shè)計(jì)有儲(chǔ)存廢料的儲(chǔ)料倉(cāng)，儲(chǔ)料倉(cāng)四個(gè)拐角處可以帶有圓弧，且底部開(kāi)口，其余部位平行于軸線(xiàn)方向，有利于銑床加工。儲(chǔ)料倉(cāng)被加工成一個(gè)四周大于落料槽的一個(gè)長(zhǎng)方形空間，便于儲(chǔ)存廢料。沖孔機(jī)頭中安裝有儲(chǔ)存廢料的方盒，該方盒不得凸出沖孔機(jī)頭的端面。當(dāng)機(jī)頭中裝入保持架時(shí)，方盒不得與保持架接觸。

（3）在距軸線(xiàn)50mm的部位，門(mén)形槽兩側(cè)銑6mm深、6mm寬、平行對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)凹槽。以便插入儲(chǔ)存廢料的方盒，方盒如圖5所示。

（4）當(dāng)方盒插入時(shí)，會(huì)在沖孔機(jī)頭下半部分形成一個(gè)封閉空間，此空間可以存儲(chǔ)加工一個(gè)保持架所沖出的廢料心。廢料下落孔垂直于軸線(xiàn)，且包在傳動(dòng)小軸上的軸瓦被去掉，使落料空間足夠大，無(wú)廢料心堵塞情況發(fā)生，避免了沖孔模具的損壞。

圖5 儲(chǔ)存廢料的方盒

（5）把沖孔模具各部件裝入沖孔機(jī)中，把保持架裝入機(jī)頭中，并用頂板頂緊保持架，開(kāi)動(dòng)機(jī)床，壓孔機(jī)主軸帶動(dòng)傳動(dòng)小軸，傳動(dòng)小軸帶動(dòng)保持架轉(zhuǎn)動(dòng)，每沖一個(gè)窗孔保持架轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)等分，廢料心沿廢料孔滑入機(jī)頭中的方盒里儲(chǔ)存。當(dāng)沖完一個(gè)完整保持架時(shí)，松開(kāi)頂板，取下保持架，隨后拉出機(jī)頭中的方盒，倒掉里面的廢料心，再把方盒裝入機(jī)頭中，進(jìn)行下一個(gè)工作循環(huán)。

（6）儲(chǔ)料空間經(jīng)計(jì)算，足夠大，足以存放一個(gè)保持架廢料心，且內(nèi)表面光滑，不會(huì)發(fā)生廢料心卡堵的情況，因此沖孔模具不會(huì)因廢料心堵塞而損壞。

（7）此種沖孔機(jī)頭的設(shè)計(jì)，可以推廣到同類(lèi)產(chǎn)品中，降低了機(jī)頭加工難度，縮短了加工周期，有效預(yù)防沖孔模具的損壞，延長(zhǎng)模具的使用壽命。

4 結(jié)束語(yǔ)

使用設(shè)計(jì)改進(jìn)后的沖孔模具所加工出的保持架，實(shí)際應(yīng)用效果良好，縮短了模具加工周期，降低了模具加工難度，有效地預(yù)防了因廢料心堵塞而造成的沖孔模具損壞，在實(shí)際生產(chǎn)中取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

（編輯：鐘 媛）

Design improvements of punching head for cylindrical roller bearing cage

Wang Zijun1, Yu Yinan2, Lv Guoxin2
( Yinchuan Special Bearing Co.,Ltd.,Yinchuan 750021,China;2.Northwest Bearing Co.,Ltd.,Yinchuan 750021,China )

It is very diff i cult that machining the tilt blanking hole of punching head for cylindrical cage of cylindrical roller bearings, moreover the waste material hearts are easy to jam blank hole in falls process to creates the punching holes mold the damage. For the above questions, with the technical improvement of the punching head, a new punching head was designed,changing the blanking hole from tilting to vertical, and designing the waste heart storage box, solving the problem of processing diff i culty of tilt blanking hole of punching head, and the waste core can fall well and store in the storage box, avoiding the material core to clog the blanking hole, causing the potential danger of mould damage.

cylindrical roller bearings; cylindrical cage; punch head; blanking hole; storage box

TH133.33+2

B

1672-4852（2017）02-0027-03

2017-04-02.

王自軍（1967-），男，工程師.