專利名稱：一種圓錐滾子軸承用的全沖壓保持架結(jié)構(gòu)及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種滾動軸承技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種圓錐滾子軸承用的保持架，它是全新?lián)Q代全沖壓成形結(jié)構(gòu)的保持架，其結(jié)構(gòu)還可涉及其他沖制的保持架。
背景技術(shù)：
目前圓錐滾子軸承所使用沖壓保持架主要是用金屬板材經(jīng)沖壓、車削加工而成，形狀呈截頭環(huán)狀圓錐形保持架(或稱圓錐形、筐形保持架)，結(jié)構(gòu)如圖1所示。保持架包括內(nèi)孔及外部輪廓呈截頭圓錐形的環(huán)形主體，在環(huán)形主體的周圍有供安裝滾子的窗孔，環(huán)形主體的軸向兩端分別為端邊和孔梁，環(huán)形主體的底邊是向環(huán)形主體的中心延伸的翻邊，端邊是在車床上進行車削加 工?，F(xiàn)在的圓錐滾子軸承保持架沖壓生產(chǎn)制造工序流程如圖3所不，通過切料成形一切底一沖窗孔一切邊一壓孔坡一擴張主要工序均在壓力機(沖床)上沖壓加工，上述圓錐滾子軸承用的保持架從問世以來所用的板厚在設(shè)計上一直采用(t=Ks *Dw)經(jīng)驗公式求得。這個公式是上世界五十年代原蘇聯(lián)在援助我國軸承技術(shù)中所提供，開始先在軸承廠中作為設(shè)計標準沿用(Q/LZA002-93為洛陽軸承廠企業(yè)標準)。后來，國家建立軸承研究所作為行業(yè)標準為ZYS9-93共同使用，ZYS是軸承研究所拼音字的縮寫兩者內(nèi)容等同，93代表年份在標準內(nèi)容中通過實踐有些作了細化或改進，但板厚計算經(jīng)驗公式(t=Ks Dw)未變。其中t為板厚，Dw為滾子的大端直徑，Ks為經(jīng)驗系數(shù)。目前就圓錐滾子軸承用的的沖壓保持架來說Ks值(見表I)當(dāng)板厚確定之后，根據(jù)設(shè)計標準ZYS9-93中有關(guān)保持架的參數(shù)設(shè)計相關(guān)尺寸。保持架在整體軸承中屬低值產(chǎn)品，因此在板厚的取值來源上源于經(jīng)驗公式，故趨于保守取值較厚。又因板材取值較厚，使保持架整體沖壓工藝性能較差而導(dǎo)致產(chǎn)品精度低。從上述工藝流程圖3上可知現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的保持架離不開對端邊的車削加工，來保證截頭環(huán)形主體的高度。以上加工流程中的沖壓、車削稱沖、車結(jié)合加工法。這種加工方法不但生產(chǎn)效率低而且還產(chǎn)生鐵屑，影響整體生產(chǎn)環(huán)境。同時從圖1中所示這種保持架的結(jié)構(gòu)雖然板材取值較厚但剛性并不好。反之，為增加保持架的剛性只能靠增加板厚來補償。由此可見，上述現(xiàn)有的軸承用的保持架在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新型結(jié)構(gòu)的一種圓錐滾子軸承用的全沖壓保持架結(jié)構(gòu)及其裝置，亦成為當(dāng)前業(yè)界極需改進的目標。有鑒于上述現(xiàn)有的軸承用的保持架存在的缺陷，本實用新型人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計制造多年豐富的實務(wù)經(jīng)驗及專業(yè)知識，并配合學(xué)理的運用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新型結(jié)構(gòu)的一種圓錐滾子軸承用的全沖壓保持架結(jié)構(gòu)及其裝置，能夠改進一般現(xiàn)有的軸承用的保持架，使其更具有實用性。經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計，并經(jīng)過反復(fù)試作樣品及改進后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實用價值的本實用新型。
發(fā)明內(nèi)容[0007]本實用新型的目的在于，克服現(xiàn)有的軸承用的保持架存在的缺陷，而提供一種新型結(jié)構(gòu)的一種圓錐滾子軸承用的全沖壓保持架結(jié)構(gòu)及其裝置，所要解決的技術(shù)問題是使其在于創(chuàng)新保持架結(jié)構(gòu)和減薄板材厚度。實現(xiàn)全沖壓法制造保持架和節(jié)約材料，以創(chuàng)新型圓錐滾子軸承保持架，解決現(xiàn)有的技術(shù)中對厚板沖制因工藝性差導(dǎo)致保持架整體質(zhì)量較低的問題，本實用新型提供了對新結(jié)構(gòu)保持架的加工方法。本實用新型的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本實用新型提出的一種圓錐滾子軸承用的全沖壓保持架結(jié)構(gòu)其中包括:由孔梁和內(nèi)孔組成的保持架環(huán)形主體、凸緣、窗孔、底面、弧形突點；所述保持架環(huán)形主體上沿周向均布設(shè)置有多個所述窗孔；所述的保持架環(huán)形主體的大端邊處設(shè)有向遠離所述保持架環(huán)形主體的內(nèi)孔的中心軸線方向外延伸的環(huán)狀凸緣，所述保持架環(huán)形主體窗孔沿保持架環(huán)形主體軸向的兩端分別設(shè)置有弧形突點，本實用新型的目的以及解決其技術(shù)問題還可以采用以下的技術(shù)措施來進一步實現(xiàn)。前述的一種圓錐滾子軸承用的全沖壓保持架結(jié)構(gòu)，其特征在于其中保持架環(huán)形主體外凸緣的延伸平面垂直所述環(huán)形主體內(nèi)孔中心軸線并與截頭錐形半角構(gòu)成大于90°的錐角。前述的一種圓錐滾子軸承用的全沖壓保持架結(jié)構(gòu)，其特征在于其中保持架環(huán)形主體的壁厚與環(huán)狀內(nèi)翻邊的厚度及環(huán)狀外凸緣的厚度相等。前述的一種圓錐滾子軸承用的全沖壓保持架結(jié)構(gòu)，其特征在于其中保持架環(huán)形主體板厚取值公式為:t=Ks' *Dw，式中:t為板厚；Dw為滾子大端直徑，Ks'為同系列軸承中采用的系數(shù)。前述的一種圓錐滾子軸承用的全沖壓保持架結(jié)構(gòu)，其特征在于其中底面設(shè)有底孔。前述的一種圓錐滾子軸承用的全沖壓保持架結(jié)構(gòu)，其特征在于凸緣)設(shè)定值B= (1.0 1.5)t,式中B為凸緣環(huán)的寬度，t為板厚。本實用新型的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本實用新型提出的一種用于制作圓錐滾子軸承用的的全沖壓保持架裝置其中包括:保持架、頂桿、卸料環(huán)、凹模、凸模、下卸料板、彈簧、定位板、殘料；所述凸模外側(cè)設(shè)置有所述下卸料板。所述凸模上方套設(shè)有所述定位板和所述保持架；所述卸料環(huán)與所述頂桿連接、且套設(shè)于凹模內(nèi)側(cè)；本實用新型的目的以及解決其技術(shù)問題還可以采用以下的技術(shù)措施來進一步實現(xiàn)。前述的一種用于制作圓錐滾子軸承用的全沖壓保持架裝置，其特征在于下卸料板下方設(shè)置有所述彈簧。前述的一種用于制作圓錐滾子軸承用的全沖壓保持架裝置，其特征在于所述凹模與所述凸模之間夾設(shè)有所述殘料。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。由以上技術(shù)內(nèi)容可知，為達到上述目的，本實用新型提供了一種圓錐滾子軸承用的全沖壓保持架結(jié)構(gòu)及其裝置其中包括:由孔梁和內(nèi)孔組成的保持架環(huán)形主體、凸緣、窗孔、底面、弧形突點；所述保持架環(huán)形主體上沿周向均布設(shè)置有多個所述窗孔；所述的保持架環(huán)形主體的大端邊處設(shè)有向遠離所述保持架環(huán)形主體的內(nèi)孔的中心軸線方向外延伸的環(huán)狀凸緣，所述保持架環(huán)形主體窗孔沿保持架環(huán)形主體軸向的兩端分別設(shè)置有弧形突點，提出的一種用于制作圓錐滾子軸承用的全沖壓保持架裝置其中包括:保持架、頂桿、卸料環(huán)、凹模、凸模、下卸料板、彈簧、定位板、殘料；所述凸模外側(cè)設(shè)置有所述下卸料板。所述凸模上方套設(shè)有所述定位板和所述保持架；所述卸料環(huán)與所述頂桿連接、且套設(shè)于凹模內(nèi)側(cè)；為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供保持架如下技術(shù)方案:一種圓錐滾子軸承用的保持架，包括內(nèi)孔及外部輪廓均呈截頭圓錐形環(huán)形主體。將呈截頭圓錐形內(nèi)孔的軸向定義為環(huán)形主體的軸向，在環(huán)形主體上沿周向均布有多個用于安裝滾子的窗孔，環(huán)形主體的軸向兩端(即小端和大端)分別為底邊和端邊，大端邊的徑向尺寸大于底邊的徑向尺寸。所述環(huán)形主體的底邊處設(shè)有向環(huán)形主體內(nèi)孔的中心軸線方向內(nèi)延伸的環(huán)狀內(nèi)翻邊(或稱沿)，所述的環(huán)形主體的大端邊處設(shè)有向遠離所述環(huán)形主體的內(nèi)孔的中心軸線方向外延伸的環(huán)狀凸緣，將環(huán)形主體的壁厚定義為保持架板厚，環(huán)形主體的壁厚與環(huán)狀內(nèi)翻邊的厚度及環(huán)狀外凸緣的厚度均相等。同系列軸承所采用保持架板厚計算公式均同用(t=Ks' Dw)，式中:t為板厚；Dw為滾子大端直徑；Ks'值是通過可靠工程用實例等強對比在有限元力學(xué)計算方法上得出表2中的Ks'作為計算板厚的依據(jù)。所述環(huán)形外凸緣的延伸平面垂直所述環(huán)形主體內(nèi)孔中的中心軸線并與截頭錐形半角構(gòu)成大于90°的錐角。所述環(huán)形主體上窗孔沿環(huán)形主體軸向的兩端分別設(shè)置有朝向窗孔內(nèi)上下孔的大小兩端的弧形突點，其作用是減少與滾子大小兩端面的接觸起到減少摩擦旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的噪
曰 本實用新型所提供的創(chuàng)新結(jié)構(gòu)的保持架，環(huán)形主體的小端底邊設(shè)有環(huán)狀內(nèi)翻邊，在環(huán)形主體的大端邊處設(shè)有環(huán)狀外翻邊凸緣。二者環(huán)形主體構(gòu)成在保持架沿軸向的截面上行形成一 “Z”字型結(jié)構(gòu)，這樣在板厚一致的條件下新結(jié)構(gòu)的保持架有效的提高了剛度和在板厚減薄之后強度也能得到保證，這樣在滿足保持架剛度和強度的要求下選用系數(shù)Ks'時可小于ZYS9-93標準中(t=Ks Dw)所規(guī)定的Ks值。當(dāng)板厚減薄之后有效的降低制造成本，同時還改善了沖壓性能提高`了產(chǎn)品質(zhì)量，使創(chuàng)新的保持架在加工中實現(xiàn)了全沖壓工藝，不再有車削工序加工的缺點。在窗孔的上下兩端設(shè)置的弧形突點是為了減少保持架與滾子接觸時旋轉(zhuǎn)噪音。本實用新型所提供的圓錐滾子軸承保持架的制造方法采用如下技術(shù)方案:如圖3所不，包括切料成形一切底一沖窗孔一切邊一壓孔坡一擴張工序，其中在切料成形沖壓方法上一次得到呈截頭圓錐形的環(huán)形主體的外部輪廓并在環(huán)形主體的大端處沖制出有朝向遠離所述環(huán)形主體的內(nèi)徑中心軸線方向延伸的環(huán)狀凸緣，然后通過切底孔實現(xiàn)圓錐環(huán)形主體的小端沿設(shè)有朝向所述環(huán)形主體內(nèi)徑中心軸線方向延伸的環(huán)狀內(nèi)翻邊；所述沖窗孔工序是在沖完底孔(徑)作為裝卡基準，好在沖窗孔模具上以間歇旋轉(zhuǎn)方式?jīng)_切實現(xiàn)環(huán)狀主體圓周方向沖出若干等分的窗孔；所述壓孔坡工序是對窗孔垂直中心軸線窗孔的孔與孔之間的孔梁兩側(cè)壓出呈坡面的倒角；所述切邊工序是取代原保持架的車端面工序。本實用新型所提供的圓錐滾子軸承用的保持架板厚的確定是在原系數(shù)Ks的基礎(chǔ)上在可靠工程理論指導(dǎo)中通過強度對比用有限元力學(xué)分析之后得出的Ks'新值，并配合結(jié)構(gòu)上的創(chuàng)新即在呈截頭圓錐環(huán)形主體軸線大端增加凸緣如圖1，這樣不但滿足了強度和剛度要求，還可節(jié)約材料實現(xiàn)對保持架做全沖壓制造工藝來保證保持架的技術(shù)要求并降低制造成本。借由上述技術(shù)方案，本實用新型一種圓錐滾子軸承用的全沖壓保持架結(jié)構(gòu)及其裝置至少具有下列優(yōu)點及有益效果:1、在錐體大端增加稱凸緣的外翻邊來減薄板厚保證其強度。2、板材減薄厚改善了沖壓工藝性能，提高了產(chǎn)品的沖壓加工精度。3、能節(jié)約材料在20%以上，降低制造成本。4、在窗孔沿軸線上下孔的兩端，上端加入一個弧形突點，下端加入兩個弧形突點，其作用是減少與滾子接觸引起的摩擦噪聲。 5、無車削修整的鐵屑，省去了車床，改善了生產(chǎn)環(huán)境。上述說明僅是本實用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本實用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。

圖1是一種圓錐滾子軸承用的全沖壓保持架結(jié)構(gòu)示意圖。1:凸緣2:窗孔，3:底面4:孔梁，
5:弧形突點 6:內(nèi)孔圖2是一種用于制作圓錐滾子軸承用的全沖壓保持架切邊模裝置示意圖。1:保持架2:頂桿，3:卸料環(huán)4:凹模，5:凸模6:下卸料板，7:彈簧8:定位板，9:殘料
具體實施方式
為更進一步闡述本實用新型為達成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，
以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本實用新型提出的一種圓錐滾子軸承用的全沖壓保持架結(jié)構(gòu)及其裝置其具體實施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細說明如后。請參閱圖1、圖2所示，圖1是一種圓錐滾子軸承用的全沖壓保持架結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是一種用于制作圓錐滾子軸承用的全沖壓保持架切邊模裝置示意圖。本實用新型提供了一種圓錐滾子軸承用的全沖壓保持架結(jié)構(gòu)其中包括:由孔梁和內(nèi)孔組成的保持架環(huán)形主體、凸緣、窗孔、底面、弧形突點；所述保持架環(huán)形主體上沿周向均布設(shè)置有多個所述窗孔；所述的保持架環(huán)形主體的大端邊處設(shè)有向遠離所述保持架環(huán)形主體的內(nèi)孔的中心軸線方向外延伸的環(huán)狀凸緣，所述保持架環(huán)形主體窗孔沿保持架環(huán)形主體軸向的兩端分別設(shè)置有弧形突點；提出的一種用于制作圓錐滾子軸承用的全沖壓保持架裝置其中包括:保持架、頂桿、卸料環(huán)、凹模、凸模、下卸料板、彈簧、定位板、殘料；所述凸模外側(cè)設(shè)置有所述下卸料板；所述凸模上方套設(shè)有所述定位板和所述保持架；所述卸料環(huán)與所述頂桿連接、且套設(shè)于凹模內(nèi)側(cè)；本實用新型提供的一種圓錐滾子軸承用的全沖壓保持架結(jié)構(gòu)及其裝置，在應(yīng)用時:如圖1所示，一種圓錐滾子軸承用的保持架實施例。首先，根據(jù)軸承系列將系數(shù)Ks'代入公式(t=Ks' Dw)求得板厚值。然后，在ZYS9-93設(shè)計標準中對有關(guān)保持架的各參數(shù)通過計算做出產(chǎn)品，該標準中尚未涉及到新結(jié)構(gòu)保持架有凸緣要求的相關(guān)參數(shù)。凸緣I(見圖1)設(shè)定值B= (1.0 1.5) t式中B為凸緣I環(huán)的寬度，t為板厚，對窗孔2大小端(沿中心軸線)設(shè)置有弧形突點，即小端一個，大端二個，弧形突點高度均為0.2mm 0.3mm,弧形半徑取2mm 5mm (視窗孔(2)的大小而定)。在實施前公式(t=Ks' Dw)中的Ks'值是通過可靠工程用產(chǎn)品實例在等強條件下采用有限元的力學(xué)分析計算求得證明Ks'是經(jīng)濟可靠的。以下舉例說明:例如，32216圓錐滾子軸承用的保持架原結(jié)構(gòu)板原為2.5mm，取原系數(shù)Ks=0.15時最大應(yīng)力為182.218MPa (此處可以提供該型號軸承用的保持架的應(yīng)力云圖來證明)。對上述同一型號軸承用的保持架計算用料厚度系數(shù)取Ks' =0.10時，板厚經(jīng)計算后為1.9_，最大應(yīng)力為172.718MPa.兩者對比最大應(yīng)力變化甚微。這樣，為了 Ks'值的可靠性，進一步分別用Ks和Ks'值對不同型號軸承用的的保持架應(yīng)力對比計算結(jié)果最大應(yīng)力有的相等，有的相差不多。據(jù)此決定創(chuàng)新保持架板厚取值系數(shù)Ks'應(yīng)大于表I中的數(shù)值；小于表I中的Ks值。最后歸納成表2中的規(guī)定范圍。表1 Ks—Ks'值(系數(shù)值)
權(quán)利要求1.一種圓錐滾子軸承用的全沖壓保持架結(jié)構(gòu)其特征在于包括:由孔梁(4)和內(nèi)孔(6)組成的保持架環(huán)形主體、凸緣(I)、窗孔(2)、底面(3)、弧形突點(5)； 所述保持架環(huán)形主體上沿周向均布設(shè)置有多個所述窗孔(2)； 所述的保持架環(huán)形主體的大端邊處設(shè)有向遠離所述保持架環(huán)形主體的內(nèi)孔的中心軸線方向外延伸的環(huán)狀凸緣(I); 所述保持架環(huán)形主體窗孔(2)沿保持架環(huán)形主體軸向的兩端分別設(shè)置有弧形突點(5)；
2.如權(quán)利要求1所述的一種圓錐滾子軸承用的全沖壓保持架結(jié)構(gòu)，其特征在于其中保持保持架架環(huán)形主體外凸緣的延伸平面垂直所述環(huán)形主體內(nèi)孔中心軸線并與截頭錐形半角構(gòu)成大于90°的錐角。
3.如權(quán)利要求1所述的一種圓錐滾子軸承用的全沖壓保持架結(jié)構(gòu)，其特征在于其中保持架環(huán)形主體的壁厚與環(huán)狀內(nèi)翻邊的厚度及環(huán)狀外凸緣的厚度相等。
4.如權(quán)利要求1所述的一種圓錐滾子軸承用的全沖壓保持架結(jié)構(gòu)，其特征在于其中保持架環(huán)形主體板厚取值公式為:t=Ks' *Dw，式中:t為板厚；Dw為滾子大端直徑，Ks'為同系列軸承中采用的系數(shù)。
5.如權(quán)利要求4所述的一種圓錐滾子軸承用的全沖壓保持架結(jié)構(gòu)，其特征在于其中底面(3)設(shè)有底孔。
6.如權(quán)利要求1所述的一種圓錐滾子軸承用的全沖壓保持架結(jié)構(gòu)，其特征在于凸緣(1)設(shè)定值B=(1.0 1.5)t，式中B為凸緣(I)環(huán)的寬度，t為板厚。
7.如權(quán)利要求1所述的一種圓錐滾子軸承用的全沖壓保持架結(jié)構(gòu)，其特征在于窗孔(2)大小端設(shè)置有弧形突點(5),即小端一個,大端二個,弧形突點高度為:0.2mm 0.3mm,弧形半徑取2mm 5mm
8.一種用于制作圓錐滾子軸承用的全沖壓保持架裝置其特征在于包括:保持架(I)、頂桿(2)、卸料環(huán)(3)、凹模(4)、凸模(5)、下卸料板(6)、彈簧(7)、定位板(8)、殘料(9)； 所述凸模(5)外側(cè)設(shè)置有所述下卸料板(6)； 所述凸模(5)上方套設(shè)有所述定位板(8)和所述保持架(I); 所述卸料環(huán)(3)與所述頂桿(2)連接、且套設(shè)于凹模(4)內(nèi)側(cè)；
9.如權(quán)利要求7所述的一種用于制作圓錐滾子軸承用的全沖壓保持架裝置，其特征在于下卸料板(6)下方設(shè)置有所述彈簧(7)；
10.如權(quán)利要求7所述的一種用于制作圓錐滾子軸承用的全沖壓保持架裝置，其特征在于所述凹模(4)與所述凸模(5)之間夾設(shè)有所述殘料(9)。
專利摘要本實用新型是有關(guān)于一種圓錐滾子軸承用的全沖壓保持架結(jié)構(gòu)及其裝置,其包括由孔梁和內(nèi)孔組成的保持架環(huán)形主體、凸緣、窗孔、底面、弧形突點；所述保持架環(huán)形主體上沿周向均布設(shè)置有多個所述窗孔；大端邊處設(shè)有向遠離所述保持架環(huán)形主體的內(nèi)孔的中心軸線方向外延伸的環(huán)狀凸緣，窗孔沿保持架環(huán)形主體軸向的兩端分別設(shè)置有弧形突點；一種用于制作圓錐滾子軸承用的全沖壓保持架裝置其包括保持架、頂桿、卸料環(huán)、凹模、凸模、下卸料板、彈簧、定位板、殘料；所述凸模外側(cè)設(shè)置有所述下卸料板；凸模上方套設(shè)有定位板和保持架；卸料環(huán)與頂桿連接、且套設(shè)于凹模內(nèi)側(cè)；本實用新型的目的在于創(chuàng)新保持架結(jié)構(gòu)和減薄板材厚度，實現(xiàn)全沖壓法制造保持架。
文檔編號F16C33/46GK202946555SQ20122052799
公開日2013年5月22日 申請日期2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月15日
發(fā)明者劉致文, 趙秀婷, 康紅艷, 雷曉敏 申請人:洛陽伊崧精密軸承技術(shù)開發(fā)有限公司