[發明專利]車輛搖臂軸承的制造方法

有效

• 申請號: 201110106237.4
• 申請日: 2011-04-27
• 公開（公告）號: CN102152081A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 吳培民;蔣麗玉
• 申請（專利權）人: 常州市武進長江滾針軸承有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;C21D9/40;B24B19/00
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 朱小杰

技術領域

本發明涉及滾針軸承制造，尤其是汽車、摩托車發動機氣門工作中搖臂軸承的制造方法。

背景技術

汽車、摩托車搖臂軸承為發動機氣門工作中的搖臂部件，在氣門工作時受凸輪軸旋轉影響搖臂呈展開與閉合工作狀態，隨著車輛給油量的大小即發動機轉速的變化，氣門展開與閉合頻率隨之變化，搖臂呈上下敲擊狀態，速率達5000次/分鐘，搖臂工作時靠搖臂軸承旋轉運動，搖臂軸承需要承受巨大的敲擊負荷。

搖臂軸承由外圈、滾動體(滾針)、內圈(內套銷軸)組成，由于外形尺寸都比較小，加工后測量區段較短，不易發現尺寸缺陷。一般搖臂軸承的外圈(外套)高度為6.5毫米，除去內徑兩側倒角約0.35毫米，有效滾道長度為6.15毫米；滾針長度為5.5毫米，一些生產企業用圓頭修正線滾針，圓弧兩頭一般具有各1.5毫米修正曲率，實際負荷區長度僅為4.5毫米；內圈長度為13毫米，有效工作區域為7毫米。優質的搖臂軸承質量除了具有極好的表面粗糙度，還需具備三個精確的圓柱度，即外套內徑的圓柱度、內套外徑的圓柱度、滾針外徑的圓柱度。但是，在有效滾道(長度)近5毫米區域內，用一般千分之一的量具檢測，無法有效觀察上述三個零件圓柱體的誤差，當上述三個圓柱度中出現一個較大誤差或出現某一個凸出高點時，整套搖臂軸承產品工作時就非常容易失效。即使能夠采用高精度的輪廓儀對產品的圓柱度進行檢測，對現場生產也無控制意義，無法提高產品的合格率。

其中軸承內套外徑8毫米，內徑5毫米(壁厚僅為1.5毫米)，由于空心管的內徑無需磨削加工，勢必會產生壁厚差，在經過高頻淬火、磨加工后，容易引起微量彎曲，導致內套外徑圓柱度超差。高頻淬火是瞬間將軸承鋼由表及里由外徑至內徑方向進行感應加熱并淬火(硬)的過程，淬火后表面硬度及內部硬度均在HV653-832(HRC60-65)之間，內套的兩端會等量留出3mm的非淬火(硬)區域(HV200-336)，形成一個垂直于軸線的淬火(硬)/非淬火(硬)的介質線。由于內套銷軸(外徑為8mm，內徑為5mm)為空心軸形狀，管壁厚僅為1.5mm，在高強度沖擊與極端壓力交變的工作過程中，內套極易沿著介質線發生斷裂。

發明內容

本發明的目的在于針對目前車輛搖臂軸承制造業內存在的上述問題，提出一種精度較高、具有耐沖擊負荷的車輛搖臂軸承的制造方法。

實現本發明的技術方案如下：

一種車輛搖臂軸承的制造方法，具有以下步驟：

a)加工出軸承外套，在對外套內徑粗磨時采用圓鼓形磨頭(砂輪)，并且保證磨削時磨頭總長的二分之一部分位于外套內；精磨時使用圓柱形小砂輪；

b)加工出圓柱形的滾針，并在滾針圓柱面的兩端加工出對稱的倒角，且倒角寬度小于等于1mm；

c)加工軸承內套(空心銷軸)，首先要對內套原材料進行調質處理，提升微量合金化元素在非調質鋼中的作用，形成穩定的間隙相，提高鋼質強度，然后進行淬火處理，并在粗磨后、精磨前進行消除應力處理。

d)將滾針與內、外套裝配成軸承產品。

上述步驟a)中外套粗磨時，圓鼓形磨頭完全切入到外套內腔內。

上述外套精磨后，內表面還要采用縱向(沿軸向)往復式精研，并加入適量氯碳化硅拋光膏，加大磨料比重，增加摩擦效率，提高表面粗糙度。

上述步驟b)滾針加工還具有以下步驟：

a)進行淬火、回火處理；

b)進行粗磨、半精磨；

c)進行時效處理，以釋放金屬材料的內應力；

d)最后一道精磨。

上述滾針采用一級精度的滾針組別。

上述步驟c)中內套采用高頻淬火，并設置淬火設備的電極板位置，使得內套經過淬火后形成的淬火/非淬火區域明顯的介質線與內套軸線之間具有55～65度夾角，并且淬火后內套表面及內部硬度均在HV653-832(HRC60-65)之間。

本發明通過上述方案的實施，對車輛搖臂軸承的制造方法做出了改進，有效的控制了目前搖臂軸承的精度、耐壓力負荷的不足。具體的積極效果如下：1、滾針圓柱面兩端加工有較小寬度的倒角，盡可能保留運行區域長度，提高了滾針的受力負荷及使用壽命；2、外套內表面和滾針表面金屬工藝處理精細，并進行振蕩、時效處理，消除金屬內部應力，提高了軸承工作性能穩定度；3、內套高頻淬火作用時，調整高頻設備電極板的位置及形狀，使得內套具有傾斜的淬火/非淬火區域介質線，能夠將外部沖擊壓力沿著傾斜角度方向釋放，緩解沖擊壓力的破壞力，大大提高了產品質量。

附圖說明

圖1是本發明中搖臂軸承外套示意圖。

圖2是本發明中滾針示意圖。