[實用新型]一代輪轂軸承外圈雙面成型工藝的鍛造模具

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920292324.1
• 申請日: 2009-12-08
• 公開（公告）號: CN201572875U
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發(fā)明（設計）人: 石磊
• 申請（專利權(quán)）人: 黃石哈特貝爾精密鍛造有限公司
• 主分類號: B21J13/02
• 分類號: B21J13/02;B21K1/04
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明

技術(shù)領域

本實用新型涉及一種適用于高速鐓鍛機上制造的一代輪轂軸承外圈雙面成型工藝的鍛造模具。

技術(shù)背景

一代輪轂軸承是汽車重要的行走機件。該軸承擔負著降低底盤運轉(zhuǎn)時的摩擦阻力，維持汽車正常行駛的重任。如果輪轂軸承出了故障，可能會引起噪音、軸承發(fā)熱等的現(xiàn)象，特別是前輪更為明顯，容易導致方向失控等危險現(xiàn)象。因此對軸承的壽命及可靠性有嚴格的要求。

軸承主要由內(nèi)圈、鋼球、密封件、外圈組成。內(nèi)圈起的作用是：支撐、傳遞扭矩，數(shù)量是2個；外圈起的作用是：裝配在輪轂內(nèi)，連接前輪部件，和前輪一起旋轉(zhuǎn)，數(shù)量是1個；鋼球起的作用是：承受載荷，數(shù)量是多個；密封件起的作用是：密封，防止油脂泄漏及外界雜質(zhì)、水分進入軸承，數(shù)量是2個。

因該軸承外圈和前輪共同旋轉(zhuǎn)，加上路況不穩(wěn)定，工作條件惡劣，所以軸承的多數(shù)失效發(fā)生在外圈上。其失效起因往往不是由軸承材質(zhì)問題或密封問題所引起的，失效形式多為溝道表面起點型剝落，經(jīng)分析多因滾道部位的纖維流線出現(xiàn)截斷，在該截斷部位纖維流線露頭的地方最先開始發(fā)生疲勞剝落，進而發(fā)展到整個滾道，導致軸承功能逐步失效。

得到完美的纖維流線在鍛造工藝中的重要性已經(jīng)是行業(yè)共同的認識，特別是重要的機械零部件的鍛造。因此最大限度的將纖維流線成型成和軸承滾道工作方法平行是提高軸承壽命的關(guān)鍵問題所在。

如何設計鍛造工藝是技術(shù)人員要解決的第一個問題；如何在熱鐓機上實現(xiàn)該工藝是面臨的第二個問題，也就是鍛造成型模具設計問題。

目前傳統(tǒng)的工藝方法，如圖1所示，包括有下料、鐓粗、成型、沖孔；還有另一種工藝方法，如圖2所示，包括有下料、鐓粗、成型、沖孔、冷輾擴。這兩種工藝方法的不同是后一種方法通過增加冷輾擴工藝，大幅節(jié)約原材料，但工藝路線稍長一些。兩種工藝方法的共同點是在成型工序都是單側(cè)擠壓，即采用熱反擠壓方式進行坯件成型。最終產(chǎn)品的金屬流線都不理想。第一種工藝方式最差，其缺點是材料利用率低，兩個滾道處的流線全部被截斷，第二種工藝方式稍好于第一種，一側(cè)經(jīng)過冷輾有所改善，但另一側(cè)還是不好，因此這兩種工藝都不能得到最佳的流線和最佳的材料利用率。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有提供一種適用于高速鐓鍛機上制造的一代輪轂軸承外圈雙面成型工藝的鍛造模具，采用該實用新型的工藝能最大限度的成型出和軸承滾道平行的纖維流線，大大提高了軸承壽命。

本實用新型為解決上述提出的問題所采用解決方案為：一代輪轂軸承外圈雙面成型工藝的鍛造模具，其特征在于包括有模套、移動凹模、模芯、頂料套、頂銷和凹模墊，其中移動凹模與模套是間隙配合，移動凹?？梢栽谀Ｌ字羞M行一段距離的移動；模芯固定在模套內(nèi)，配合移動凹模、沖頭進行成型；頂料套設置在移動凹模和模芯之間，與它們是間隙配合，負責頂料工作；頂銷設置在凹模墊內(nèi)，頂銷和凹模墊是間隙配合，負責頂動頂料套；凹模墊固定在機床內(nèi)部，承受鍛壓力。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：最大限度的將鍛造成型的金屬流線和成品軸承滾道工作方法保持一致，為軸承壽命做出最大貢獻。有兩次不同方向的擠壓過程，一次正擠壓，一次反擠壓，正好可以形成兩處可以基本平行于滾道的流線，很好的解決了以往工藝流線不好的問題，同時本實用新型的移動凹模結(jié)構(gòu)可以很好的將一些特定形狀需要正擠壓的成型方式變得很容易，解決了常見的熱正擠壓局部欠充滿的問題，是一種突破常規(guī)的設計方式。

附圖說明

圖1是第一種傳統(tǒng)工藝流程圖；

圖2是第二種傳統(tǒng)工藝流程圖；

圖3是采用本實用新型的工藝流程圖；

圖4是本實用新型在鍛壓開始時狀態(tài)示意圖；

圖5是本實用新型在鍛壓下死點狀態(tài)的示意圖；

圖6是采用本實用新型的坯件終成型示意圖及終成型模具。

具體實施方案

下面結(jié)合附圖對本實用新型的結(jié)構(gòu)做進一步的說明，但是不能構(gòu)成對本實用新型的限制，且本實用新型其余未解釋部分均與現(xiàn)有技術(shù)一致。

一代輪轂軸承外圈雙面成型工藝，如圖3所示，包括有以下工藝步驟：

1)下料：根據(jù)成品零件尺寸設計鍛件圖，設計好料芯的厚度后可以得到成型充分的鍛件體積，然后再計算棒料直徑和長度，保證棒料長徑比0.8-1.2即可。

2)鐓粗：鐓粗直徑小于鍛造成型外徑尺寸0.5-1毫米即可。