專利名稱：整體式自潤滑關節(jié)軸承無內圈作用旋壓成形方法
整體式自潤滑關節(jié)軸承無內圈作用旋壓成形方法技術領域
本發(fā)明屬于關節(jié)軸承制造領域，特別涉及一種關節(jié)軸承成形方法。
技術背景
目前，公知的自潤滑關節(jié)軸承是由一個帶外球面的內圈、一個帶內球面的外圈和自潤滑層組成。按外圈的結構形式分為單縫式、雙縫式、雙半式和整體式，在外圈內球面的自潤滑層是軸承的關鍵功能結構，制造中無損傷與形成符合成品軸承要求的間隙條件，對其性能起到?jīng)Q定性作用。單縫式自潤滑關節(jié)軸承雖然外圈內表面制造簡單，組裝時可將內圈直接壓入開縫的外圈內，但極易造成外圈內表面自潤滑層與內圈外表面損傷，另外，在使用上，因開縫導致受力不均，使軸承壽命與可靠性降低；雙縫式自潤滑關節(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構使得間隙不均勻、受力不均勻，雙縫式潤滑層及其軸承可靠性較低，裝配結構相對復雜；另外，雙半式自潤滑關節(jié)軸承，由若干螺栓將兩個半外圈連接，結構復雜、裝配要求高，兩半外圈與自潤滑層表面也是非整體的結構，間隙不均勻、受力不均勻，并且此結構不適用于小型自潤滑關節(jié)軸承，可靠性低。
整體式自潤滑關節(jié)軸承的外圈與自潤滑層為整體結構，外圈與內圈結構簡單，間隙條件符合成品軸承要求，使用中可靠性高，但現(xiàn)有制造技術上，外圈是用鍛壓方法包絡成形在內圈上，當外圈成形時，首先內圈套在心軸上，再將外圈坯料套在內圈外，然后壓制外圈，使得外圈內表面抱死內圈的外球面上，然后機加工外圈，通過控制心軸過盈量《軸承》 1973，(6)，使得潤滑層與內圈外表面之間產生間隙，即自潤滑關節(jié)軸承游隙，在整體式自潤滑關節(jié)軸承制造過程中，為形成外圈內球面與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，自潤滑層極易造成壓潰損傷，產品成品率不高、自潤滑層可靠性不高，因此整體式自潤滑關節(jié)軸承制造中無內圈作用成形技術的開發(fā)很有必要。發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種在制造過程中外圈坯料內表面與內圈外球面間無壓力作用，對自潤滑層影響小，成形后具有符合成品軸承要求的軸承游隙的整體式自潤滑關節(jié)軸承無內圈作用旋壓成形方法。
本發(fā)明的目的可通過下述技術方案來實現(xiàn)一種包括軸承內圈、軸承外圈和粘附在軸承外圈內表面的自潤滑層的整體式自潤滑關節(jié)軸承的旋壓成形方法，是先將自潤滑層貼于外圈坯料內表面，將軸承內圈置于粘附有自潤滑層的外圈坯料中，將軸承內圈套在旋壓機的浮動軸上；然后，在旋壓機上用卡盤夾緊外圈坯料，卡盤帶動軸承外圈坯料高速旋轉，旋壓輪依據(jù)給定的旋壓工藝參數(shù)進行進給運動， 對外圈坯料進行旋壓；當旋壓輪到達設定的目標位置，旋壓成形完成；最后，再通過對其端面與外表面車磨加工，獲得自潤滑關節(jié)軸承成品。
本發(fā)明的方法是通過精確控制軸承外圈坯料形狀和旋壓工藝參數(shù)，旋壓內表面粘附有自潤滑層的外圈坯料，使其內表面逐漸塑性變形為球面，形成符合成品要求的軸承游隙，同時實現(xiàn)軸承裝配，軸承外圈與軸承內圈之間無抱死擠壓作用，不會對自潤滑層造成損傷。在所述成形工藝方法中，粘附有自潤滑層的整體式軸承外圈內表面的旋壓成形及裝配是同時進行的，并且在軸承外圈旋壓成形及裝配后，外圈坯料內表面剛好成內球面，夕卜圈坯料不會對軸承內圈外球面產生抱死擠壓作用。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點解決了現(xiàn)有整體式自潤滑關節(jié)軸承外圈成形及裝配對自潤滑層影響的問題，在外圈成形及裝配中，軸承外圈與軸承內圈間無抱死與擠壓作用，在制造過程中對自潤滑層影響小，成形后具有符合成品軸承要求的軸承游隙，旋壓成形變形均勻、成形力小、易于控制。該制造方法的成品率、軸承壽命及可靠性均有明顯提升。


圖1是本發(fā)明的旋壓工藝示意圖。圖2是本發(fā)明的軸承形狀變化示意圖。附圖中1、外圈坯料，2、自潤滑層，3、軸承內圈，4、浮動軸，5、卡盤，6、彈簧，7、旋壓輪，8、軸承外圈，9、外圈坯料張口端外表面圓弧線，10、外圈坯料張口端外表面倒角線，11、 張口端，12、裝夾端。
具體實施例方式依照附圖1、2所示，整體式自潤滑關節(jié)軸承的外圈坯料1形狀為整體環(huán)件，外圈坯料分為裝夾端12與張口端11，裝夾端外表面為圓柱面， 其直徑為成品軸承外圈外徑的1. 1倍，張口端外表面素線由圓弧線9和倒角線10組成，其中，圓弧線的半徑大小與軸承內圈半徑相同，倒角尺寸為 1x45° ~2x45',外圈坯料的內表面為張口形狀，其素線為經(jīng)過工藝優(yōu)化的光滑樣條曲線， 外圈坯料最大寬度為成品軸承外圈寬度的1. 3^1. 8倍；按不同產品對外圈坯料的要求，制造出外圈坯料，將外圈坯料內表面進行打磨處理，在打磨后的外圈坯料內表面上粘附自潤滑層2 ；然后，將軸承內圈3套在浮動軸4上，在旋壓機上用卡盤5夾緊固定外圈坯料一端， 卡盤帶動軸承坯料繞自身高速旋轉，旋壓輪7形狀為圓柱體，旋壓輪進給方向與進給速度均可調整，旋壓輪壓在外圈坯料的張口端的倒角面上，按給定的旋壓工藝參數(shù)進行進給運
動，其中，旋壓速度范圍是SOO-IOOO^zim，旋壓進給量范圍是,‘，隨著旋壓
輪的進給，外圈坯料內表面逐漸塑性變形為球面，當旋壓輪到達設定的目標位置，旋壓成形完成，此時，外圈坯料內表面與軸承內圈外表面無抱死擠壓作用，并且外圈坯料內表面與軸承內圈外表面之間的間隙符合成品游隙要求。最后，再通過對其端面與外表面車磨加工，獲得自潤滑關節(jié)軸承成品。
權利要求
1.一種包括軸承內圈、軸承外圈和粘附在軸承外圈內表面的自潤滑層的整體式自潤滑關節(jié)軸承的旋壓成形工藝方法，其特征是先將自潤滑層貼于外圈坯料內表面，將軸承內圈置于粘附有自潤滑層的外圈坯料中，將軸承內圈套在旋壓機的浮動軸上；然后，在旋壓機上用卡盤夾緊外圈坯料，卡盤帶動軸承外圈坯料高速旋轉，旋壓輪依據(jù)給定的旋壓工藝參數(shù)進行進給運動，對外圈坯料進行旋壓；當旋壓輪到達設定的目標位置，旋壓成形完成；最后，再通過對其端面與外表面車磨加工，獲得自潤滑關節(jié)軸承成品。
2.根據(jù)權利要求1所述的整體式自潤滑關節(jié)軸承無內圈作用旋壓成形工藝方法，其特征是所述旋壓工藝參數(shù)中，旋壓速度范圍是200^100^1/^^，旋壓進給量范圍是。
3.根據(jù)權利要求1所述的整體式自潤滑關節(jié)軸承無內圈作用旋壓成形工藝方法，其特征是粘附有自潤滑層的整體式軸承外圈內表面的旋壓成形及裝配是同時進行的，并且在軸承外圈旋壓成形及裝配后，外圈坯料內表面剛好成內球面。
4.根據(jù)權利要求1所述的整體式自潤滑關節(jié)軸承無內圈作用旋壓成形工藝方法，其特征是外圈坯料的形狀為整體環(huán)件，外圈坯料分為裝夾端與張口端，裝夾端外表面為圓柱面，張口端外表面素線由圓弧線和倒角線組成，其中，圓弧線的半徑大小與軸承內圈半徑相同，倒角尺寸為1x45° ~ 2x45"。
5.根據(jù)權利要求4所述的整體式自潤滑關節(jié)軸承無內圈作用旋壓成形工藝方法，其特征是外圈坯料的內表面為張口形狀，其素線為經(jīng)過工藝優(yōu)化的光滑樣條曲線。
6.根據(jù)權利要求4所述的整體式自潤滑關節(jié)軸承無內圈作用旋壓成形工藝方法，其特征是外圈坯料裝夾端外表面的直徑為成品軸承外圈外徑的1. 1倍。
7.根據(jù)權利要求4所述的整體式自潤滑關節(jié)軸承無內圈作用旋壓成形工藝方法，其特征是外圈坯料最大寬度為成品軸承外圈寬度的1. 3^1. 8倍。
8.根據(jù)權利要求4所述的整體式自潤滑關節(jié)軸承無內圈作用旋壓成形工藝方法，其特征是旋壓輪形狀為圓柱體，旋壓輪進給方向與進給速度均可調整。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種整體式自潤滑關節(jié)軸承無內圈作用旋壓成形工藝方法，其特征是先將自潤滑層貼于外圈坯料內表面，將軸承內圈置于粘附有自潤滑層的外圈坯料中，將軸承內圈套在浮動軸上；在旋壓機上用卡盤夾緊外圈坯料，卡盤帶動軸承外圈坯料高速旋轉，旋壓輪依據(jù)給定的旋壓工藝參數(shù)進行進給運動；當旋壓輪到達設定的目標位置，旋壓成形完成；再通過對其端面與外表面車磨加工，獲得自潤滑關節(jié)軸承成品。其優(yōu)點是在外圈成形及裝配中，軸承外圈與軸承內圈間無抱死與擠壓作用，制造過程對自潤滑層影響小，成形后具有符合成品軸承要求的軸承游隙，旋壓成形變形均勻、成形力小、易于控制。用該方法制造的關節(jié)軸承成品率、軸承壽命及可靠性均有明顯提升。
文檔編號B23P15/00GK102501024SQ20111036137
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月15日 優(yōu)先權日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