[發明專利]整體式自潤滑關節軸承旋壓成形方法

在審

• 申請號: 201710201190.7
• 申請日: 2017-03-30
• 公開（公告）號: CN106944524A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 王幸敏;駱林惠;蘇嵐;王秀梅;劉紅宇;朱淋淋
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: B21D22/16
• 分類號: B21D22/16;B21D53/10;B23P15/00
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙)31205
• 代理人: 顧勇華

1.一種整體式自潤滑關節軸承旋壓成形方法，其特征在于，包括如下步驟：

a.軸承組件的準備和裝夾設置：將自潤滑關節軸承的帶外球面的軸承內圈(4)套裝固定在旋壓加工中心裝置的芯軸(3)上，準備自潤滑關節軸承的軸承外圈(6)坯料，按不同產品對軸承外圈(6)坯料的要求，制造出所需形狀的軸承外圈(6)坯料，使軸承外圈(6)坯料形狀為整體式的圓柱環件，并使軸承外圈(6)坯料的兩端分別為張口端(7)與裝夾端(8)，其中，靠近裝夾端(8)一側的軸承外圈(6)坯料的一部分內表面已加工成形并進行打磨處理為內球面，形成軸承外圈(6)坯料的局部內表面能與軸承內圈(4)的外球面配合的凹凸關節形式，不需要進行后續加工，而靠近張口端(7)一側的軸承外圈(6)坯料的另一部分內表面為已經經過打磨處理的徑向尺寸相同的圓柱形表面，作為軸承外圈(6)坯料的待加工內表面，在旋壓加工中心裝置的夾具(1)上安裝軸承外圈(6)坯料時，先將自潤滑層(5)貼于軸承外圈(6)坯料的內表面上，使軸承外圈(6)坯料的已加工成形的內球面和待加工內表面上形成一體連續的自潤滑層(5)，完成自潤滑層(5)的預先設置，然后將軸承外圈(6)坯料套裝到軸承內圈(4)上，將軸承外圈(6)坯料的裝夾端(8)固定安裝于旋壓加工中心裝置的夾具(1)上，使軸承外圈(6)坯料的張口端(7)形成自由端，并使軸承外圈(6)坯料的外表面朝向旋壓加工中心裝置的圓盤狀旋輪(2)的來向，旋輪(2)設置于對應軸承外圈(6)坯料的待加工內表面的軸承外圈(6)坯料的外圍位置處，完成軸承組件的準備和裝夾設置；

b.旋輪(2)按照設定的相對位置安裝，并且使旋輪(2)的起始位置位于軸承外圈(6)坯料的內表面為圓弧線與直線相接的位置上，在進行旋壓加工時，保持軸承外圈(6)坯料內表面的旋壓制備及軸承裝配同時進行，使旋輪(2)進給方向與進給速度均可調整，并使旋輪(2)按給定的旋壓的工藝參數進行進給運動，使旋輪(2)一邊繞軸承內圈(4)的外球面的球心向軸承外圈(6)坯料的張口端(7)進行逐圈圓形轉動，一邊沿軸承內圈(4)的外球面的徑向進給，使旋輪(2)進行旋壓作用的軸承外圈(6)坯料部分發生變形，使軸承外圈(6)坯料的待加工內表面逐漸塑性變形為球面，使軸承外圈(6)坯料和軸承內圈(4)之間形成符合成品要求的軸承游隙，構成與軸承內圈(4)的外球面配合構成凹凸關節形式，當旋輪(2)到達設定的目標位置，使軸承外圈(6)坯料的待加工內表面加工完成，軸承外圈(6)坯料內表面剛好成一體式連續內球面，將軸承外圈(6)坯料完全套裝到軸承內圈(4)上；

c.最后再通過對軸承外圈(6)坯料的端面與外表面進行車磨加工，形成所需的軸承外圈(6)外部形狀，即獲得由一個帶外球面的軸承內圈(4)、一個帶內球面的軸承外圈(6)和中間自潤滑層(5)組成的整體式自潤滑關節軸承成品。

2.根據權利要求1所述整體式自潤滑關節軸承旋壓成形方法，其特征在于：在所述步驟b中，進行旋壓加工時，軸承外圈(6)坯料按照給定的工藝參數勻速旋轉，旋輪(2)做徑向和軸向的復合運動，對軸承外圈(6)坯料進行旋壓。

3.根據權利要求2所述整體式自潤滑關節軸承旋壓成形方法，其特征在于：在所述步驟b中，進行旋壓加工時，在軸承外圈(6)坯料轉動的同時，通過軸承外圈(6)坯料外表面和旋輪(2)之間的摩擦作用，帶動旋輪(2)繞旋輪(2)自身軸線轉動。

4.根據權利要求1～3中任意一項所述整體式自潤滑關節軸承旋壓成形方法，其特征在于：在所述步驟b中，進行旋壓加工時，使旋輪(2)按給定的旋壓的工藝參數進行曲線進給運動。

5.根據權利要求1～3中任意一項所述整體式自潤滑關節軸承旋壓成形方法，其特征在于：在所述步驟b中，進行旋壓加工時，控制軸承外圈(6)坯料的轉速范圍是400～600r/min，控制旋輪(2)徑向進給量范圍是0.1～0.2mm/r，控制旋輪(2)軸向進給量范圍是1～2mm/r。

6.根據權利要求1～3中任意一項所述整體式自潤滑關節軸承旋壓成形方法，其特征在于：在所述步驟a中，軸承外圈(6)坯料的內表面素線為經過工藝優化的光滑樣條曲線。

7.根據權利要求1～3中任意一項所述整體式自潤滑關節軸承旋壓成形方法，其特征在于：在所述步驟a中，選擇軸承外圈(6)坯料從張口端(7)到裝夾端(8)的最大寬度為成品軸承外圈寬度的1.3～1.8倍。

8.根據權利要求1～3中任意一項所述整體式自潤滑關節軸承旋壓成形方法，其特征在于：在所述步驟a中，選擇軸承外圈(6)坯料外徑至少為成品軸承外圈外徑的1.1倍。