[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

技術領域

本發明涉及一種關節軸承制造工藝，特別是涉及一種自潤滑關節軸承制造工藝，應用于特種軸承和精密軸承制造技術領域。

背景技術

自潤滑關節軸承是一種無需補充潤滑劑的特殊關節軸承，其結構簡單，體積小，承載力大，耐沖擊和腐蝕，具有自動調心功能，適合多種惡劣工況，特別是在航空航天以及國防武器上有廣泛應用。自潤滑關節軸承的失效主要是由自潤滑襯墊引起的，而內外圈過載變形和內外圈裝配間隙不均勻直接影響了襯墊的性能。軸承密合度是自潤滑關節軸承最重要的性能指標之一，用于考核其成形加工后內外圈間隙的均勻性。目前軸承外圈的制造工藝多采用擠壓成形對軸承內圈及襯墊的損傷較大，內外圈間隙分布不均，并且需要進行二次擠壓裝配，這就很有必要對自潤滑關節軸承的成形工藝進行探索創新。

自潤滑關節軸承是由一個帶外球面的內圈、一個帶內球面的外圈和自潤滑層組成。按外圈的結構形式分為：單縫式、雙縫式、雙半式和整體式，在外圈內球面的自潤滑層是軸承的關鍵功能結構，制造中無損傷與形成符合成品軸承要求的間隙條件，對其性能起到決定性作用。單縫式自潤滑關節軸承是在組裝時將內圈直接壓入開縫的外圈中，極易造成外圈內表面自潤滑層與內圈外表面損傷，因開縫導致受力不均，在使用時會降低軸承的壽命與可靠性；雙縫式自潤滑關節軸承的外圈與自潤滑層表面是剖分的，由于非整體結構導致間隙及受力不均勻，所以可靠性較低，裝配結構相對復雜；雙半式自潤滑關節軸承，由若干螺栓將兩個半外圈連接，結構復雜、裝配要求高，由于也是非整體的結構，間隙及受力不均勻，并且此結構不適用于小型自潤滑關節軸承，可靠性低。整體式自潤滑關節軸承的外圈與自潤滑層為整體結構，并且結構簡單，間隙條件符合成品軸承要求，使用中可靠性高，但現有制造技術上，外圈是用鍛壓方法包絡成形在內圈上，在外圈成形時，首先內圈套在芯軸上，再將外圈坯料套在內圈外，然后壓制外圈，使得外圈內表面抱死內圈的外球面上，然后機加工外圈，通過控制芯軸過盈量，使得潤滑層與內圈外表面之間產生游隙，然而為形成外圈內球面與符合成品軸承要求的軸承游隙，自潤滑層經受兩次非均勻的劇烈擠壓與變形，自潤滑層極易造成壓潰損傷，產品成品率不高、自潤滑層可靠性不高，因此整體式自潤滑關節軸承制造中無內圈作用成形技術的開發很有必要，具有自潤滑層無壓潰損傷的整體式自潤滑關節軸承的制備方法稱為亟待解決的技術問題。

發明內容

為了解決現有技術問題，本發明的目的在于克服已有技術存在的不足，提供一種整體式自潤滑關節軸承旋壓成形方法，在制造過程中外圈坯料內表面與內圈外球面間無壓力作用，對自潤滑層影響小，成形后具有符合成品軸承要求的軸承游隙的整體式自潤滑關節軸承無內圈作用，可解決現有自潤滑關節軸承外圈成形工藝中諸多缺陷，對實際生產加工有重大應用價值。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種整體式自潤滑關節軸承旋壓成形方法，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套裝固定在旋壓加工中心裝置的芯軸上，準備自潤滑關節軸承的軸承外圈坯料，按不同產品對軸承外圈坯料的要求，制造出所需形狀的軸承外圈坯料，使軸承外圈坯料形狀為整體式的圓柱環件，并使軸承外圈坯料的兩端分別為張口端與裝夾端，其中，靠近裝夾端一側的軸承外圈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，形成軸承外圈坯料的局部內表面能與軸承內圈的外球面配合的凹凸關節形式，不需要進行后續加工，而靠近張口端一側的軸承外圈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，作為軸承外圈坯料的待加工內表面，在旋壓加工中心裝置的夾具上安裝軸承外圈坯料時，先將自潤滑層貼于軸承外圈坯料的內表面上，使軸承外圈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，完成自潤滑層的預先設置，然后將軸承外圈坯料套裝到軸承內圈上，將軸承外圈坯料的裝夾端固定安裝于旋壓加工中心裝置的夾具上，使軸承外圈坯料的張口端形成自由端，并使軸承外圈坯料的外表面朝向旋壓加工中心裝置的圓盤狀旋輪的來向，旋輪設置于對應軸承外圈坯料的待加工內表面的軸承外圈坯料的外圍位置處，完成軸承組件的準備和裝夾設置；