[發明專利]角接觸軸承的塔鍛冷碾擴成型方法以及模具

在審

• 申請號: 201910940699.2
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN110877085A
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發明（設計）人: 劉昭波;王聰;劉龍輝;石磊
• 申請（專利權）人: 黃石哈特貝爾精密鍛造有限公司
• 主分類號: B21H1/12
• 分類號: B21H1/12;B21J5/08;B21J5/02;B21J5/00
• 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

本發明涉及角接觸軸承技術領域，提供了一種角接觸軸承的塔鍛冷碾擴成型方法，包括如下步驟：S1，獲取角接觸軸承的內外圈成型所需要的材料體積及質量；S2，下料、鐓粗、塔鍛成型，以得到冷碾坯件；S3，將所述冷碾坯件的外圈放置在冷碾成型磨具的碾壓輪和碾擴芯軸之間進行碾擴成型，碾擴成型為半閉式冷碾成型。還提供一種角接觸軸承的塔鍛冷碾擴成型模具，包括碾壓輪和碾擴芯軸，碾壓輪和所述碾擴芯軸之間具有供冷碾坯件的外圈放置且進行碾擴成型的冷碾成型區間，于所述冷碾成型區間內設凹槽，所述碾壓輪、所述碾擴芯軸以及所述凹槽形成半閉式冷碾成型結構。本發明相比熱鍛成型，大幅節約材料，同時內部金屬流線合理，可保證成品長壽命及可靠性。

技術領域

本發明涉及角接觸軸承技術領域，具體為一種角接觸軸承的塔鍛冷碾擴成型方法以及模具。

背景技術

角接觸球軸承(Angular Contact Ball Bearings)可同時承受徑向負荷和軸向負荷。能在較高的轉速下工作。接觸角越大，軸向承載能力越高。單列角接觸球軸承是該系列中用途非常廣泛的一種，只能承受一個方向的軸向載荷，在承受徑向載荷時，會引起附加軸向力，必須施向相應的反向載荷，因此，該種軸承一般都成對使用。該軸承外圈因其滾道部分接近四分之一圓弧，和深溝球軸承外圈相比，其內徑由兩個，一大一小。因此截面形狀類似臺階狀，不對稱。該系列軸承外圈主要有熱鍛成型、熱鍛加熱輾擴成型比較普遍。

目前高端機床主軸、高頻馬達、燃汽輪機、離心分離機、小型汽車前輪、差速器小齒輪軸、及各種機電設備，對該系列軸承的成本及壽命要求越來越高，熱鍛成型、熱鍛加熱輾擴成型已經無法滿足要求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種角接觸軸承的塔鍛冷碾擴成型方法以及模具，可實現角接觸軸承的最佳節材及最佳流線效果。

為實現上述目的，本發明實施例提供如下技術方案：一種角接觸軸承的塔鍛冷碾擴成型方法，包括如下步驟：

S1，獲取角接觸軸承的內外圈成型所需要的材料體積及質量；

S2，下料、鐓粗、塔鍛成型，以得到冷碾坯件；

S3，將所述冷碾坯件的外圈放置在冷碾成型磨具的碾壓輪和碾擴芯軸之間進行碾擴成型，所述碾擴成型為半閉式冷碾成型。

進一步，在所述S2步驟中，獲取材料體積及質量的步驟具體為：

S20，按照現有的角接觸軸承的成品的尺寸，在該尺寸的基礎上增加余量；

S21，按照高速鍛設備特點設計內圈坯件，可以得到內圈大外徑Dn1的尺寸，與此同時，也可以得到外圈坯件小內徑尺寸dp2＝Dn1-0.5mm，其中0.5mm 為沖裁間隙；

S22，將外圈的截面分為兩個矩形截面，遵循體積不變定律，可以先計算所述外圈靠近內圈的矩形的體積，直接得到Dp的尺寸，同理，所述外圈遠離內圈的矩形的內徑dp2也可以求出；

S23，計算料芯連皮厚度及鍛造脫模角、過渡圓角后，即可得到內外圈成型所需要的材料體積及質量。

進一步，所述S20步驟中，增加的余量具體為：外徑增加的余量在 0.5～0.6mm之間，內徑增加的余量在0.6～0.7mm之間，高度增加的余量在 0.7～0.8mm之間。

進一步，所述S22步驟中，兩個矩形的內徑之間采用圓弧連接，且兩個矩形截面的外徑保持一致。

進一步，所述冷碾坯件比冷碾擴成型外圈低0.2mm。

進一步，在所述S2步驟中，將所述內外圈分離，采用所述塔鍛工藝同時成型。