[發明專利]一種滾動軸承保持架的電磁抽芯式半固態擠壓鑄造模具

有效

• 申請號: 201410446517.3
• 申請日: 2014-09-03
• 公開（公告）號: CN104209493A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 趙升噸;王永飛;張晨陽;趙永強;韓曉蘭
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B22D18/02
• 分類號: B22D18/02
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賀建斌

技術領域

本發明涉及一種軸承保持架的成形模具，尤其涉及一種滾動軸承保持架的電磁抽芯式半固態擠壓鑄造模具。

背景技術

軸承保持架是滾動軸承中的一個主要零部件，同時又是軸承中形狀最復雜、價格最高的零部件，起著保持滾動體正確運動、改善軸承載荷分配和潤滑性能的作用。車輛運行過程中，由于沖擊、振動及道岔的影響，保持架隨機地承受極大的沖擊負荷，在高速運行環境中，一般都采用實體保持架，此時，保持架的形狀和性能對軸承的承載能力與使用壽命有重要的影響，加工成本的高低也直接關系到整個軸承的成本，因此，對保持架加工工藝的研究顯的尤為重要。

目前的軸承保持架通常采用離心鑄造或者其它鑄造而成的管坯，經內、外圓多次切削，加工端面和銑兜孔后最終成型，工藝的材料利用率僅有20％，造成了嚴重的資源浪費。因此，有人提出了一種用液態模鍛技術或者叫做擠壓鑄造的方法制備軸承保持架，其過程是：將一定量的鋁合金、黃銅等原材料的熔融金屬澆注到保持架模具型腔內，隨后合模，實現金屬熔體以較低速度和較大流量平穩地充填流動后，施加較高的機械壓力使金屬熔體在高壓條件下凝固并發生少量塑性變形，從而完成保持件的制備。雖然這種方法材料利用率高，但是卻避免不了鑄造上的夾雜，偏析晶粒粗大，脆性樹枝狀結晶等缺陷，容易造成廢品，遠遠不能滿足行業協會規定的標準要求，而且，液態金屬溫度高，對模具材料有熱熔侵蝕作用，模具材料要求非常嚴格，因而提高了模具成本，模具壽命也很短，不適合大規模工業化生產。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種滾動軸承保持架的電磁抽芯式半固態擠壓鑄造模具，以利用該模具通過擠壓鑄造工藝制備出綜合性能優良的軸承保持架，并提高模具的使用壽命。

為了達到上述目的，本發明采取如下的技術方案：

一種滾動軸承保持架的電磁抽芯式半固態擠壓鑄造模具，包括塞桿擠壓裝置Ⅰ、定模具裝置Ⅱ、電磁抽芯裝置Ⅲ以及動模具裝置Ⅳ，其中定模具裝置Ⅱ內部安裝有與其配合在一起的塞桿擠壓裝置Ⅰ，定模具裝置Ⅱ外側固連有電磁抽芯裝置Ⅲ，定模具裝置Ⅱ上側是動模具裝置Ⅳ，半固態坯料放入塞桿擠壓裝置Ⅰ、定模具裝置Ⅱ組成的模具腔內。

所述塞桿擠壓裝置Ⅰ包括下液壓活塞桿1-1，下液壓活塞桿1-1上側固連有下墊塊1-2，下墊塊1-2上固連有擠壓塞桿1-3。

所述定模具裝置Ⅱ包括定模具底座2-1，定模具底座2-1上側連接有定模具銅套2-2，擠壓塞桿1-3與定模具銅套2-2相配合，定模具底座2-1的上側及定模具銅套2-2的外側連接由不導磁的不銹鋼制備的動模具核心件2-3。

所述電磁抽芯裝置Ⅲ包括電磁裝置底座3-1，電磁裝置底座3-1位于動模具核心件2-3外側并與其固連在一起，電磁裝置底座3-1上側固連有電磁裝置支架3-4，電磁裝置支架3-4內分布有電磁螺旋管3-6，同時電磁裝置支架3-4內均勻鑲嵌有橡膠減震元件3-5，橡膠減震元件3-5內側均布有耐高溫電磁鐵3-7，工作時，耐高溫電磁鐵3-7位于動模具核心件2-3周向分布的槽孔中，且在電磁螺旋管3-6的電磁作用下能夠在槽孔中前后移動。

所述動模具裝置Ⅳ包括上液壓活塞桿4-1，上液壓活塞桿4-1下側固連有上墊塊4-3，上墊塊4-3上固連有由不導磁的不銹鋼制備的保持架型芯4-5，上墊塊4-3上還均布有導向桿4-6，保持架型芯4-5、動模具核心件2-3、耐高溫電磁鐵3-7、擠壓塞桿1-3以及定模具銅套2-2組成形成軸承保持架毛坯件5的型腔。

本發明的優點：相對于現有技術，本發明將金屬半固態擠壓鑄造技術應用在滾動軸承保持架的成形方面，并提供了一種滾動軸承保持架的電磁抽芯式半固態擠壓鑄造模具，利用該模具裝置可制備出性能優良的軸承保持架，具有工藝過程簡單、合理，成本低，效率高的優點。此外，與傳統液態擠壓鑄造相比，利用半固態擠壓鑄造法成形滾動軸承保持架的優勢在于：

(1)漿料溫度較低。充型溫度一般低于傳統液態擠壓鑄造100～150℃，使金屬半固態漿料的表觀粘度比液態金屬的粘度高于三個數量級，故模具型腔填充時不易發生湍流流動或噴濺，漿料流動很平穩。

(2)半固態漿料具有球狀初生固相的固-液混合漿料，漿料內部具有諸多初生球狀晶核，使凝固后的鑄件的微觀組織呈非枝晶球狀并且分布均勻。

(3)由于成形溫度明顯低于傳統液態擠壓鑄造，半固態漿料已釋放出一部分結晶潛熱，型腔填充時對模具的熱沖擊負荷作用減小，有利于提高模具使用壽命。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是本發明的三維結構示意圖。