CN101693339B - 平面推力轴承保持架的生产方法及其专用模具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种平面推力轴承保持架的生产方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：(1)通过保持架成形模具将送入模具中的工件切料后堆积成形，形成保持架内外缘和成型的凹凸端面；(2)在成型后的保持架端面进行冲窗作业形成保持架锁口。该方法采用一次成形快速成形技术，仅1道工序成形，不存在精度的影响，并且较为容易实现生产的大批量进行以及实现工业自动化程序。

Description

平面推力轴承保持架的生产方法及其专用模具
技术领域
本发明属于平面推力轴承保持架的制造加工技术领域，具体涉及一种平面推力轴承保持架的生产方法以及制备加工平面推力轴承保持架的生产模具。
背景技术
平面推力滚针轴承由带滚针的推力保持架和推力垫圈组成；滚针受到推力保持架的保持和引导。推力保持架部分地包裹全部或一些滚动体，并与之一起运动的轴承零件，用以隔离滚动体，并且通常还引导滚动体和将其保持在轴承内。由于使用上的需要，轴承保持架部分要求端面形成多重凹凸的起伏结构，要求生产的零件外形轮廓较为清晰完整，成形部位较为坚挺饱满，整个零件无毛刺、划痕等。
目前现有技术中，平面推力滚针轴承保持架结构形状特点比较复杂，其成形工艺如图1所示，包括在钢料上进行切环，形成环片；初步拉伸成形，然后进行拉深整形，对整形后的环片进行切边冲孔，使其符合保持架的内外缘一致；端面继续拉伸初成形后，整理拉伸终成形，然后将成形的零件在冲窗机上冲窗作业形成轴承保持架。从图1所示的工艺中可以发现，轴承保持架在冲压成形过程中，工序繁多，工艺流程长，导致利用现有技术的工艺制备加工的轴承保持架很难满足成品精度的要求以及相关使用性能要求。
具体而言，现有工艺主要存在的问题在于：由于冲压成形工艺中多次冲压拉深成形，各道工序间相互影响，最终成形精度较低；受产品结构的限制，多次正反拉深成形的工件内圆角在R0.1-R0.2之间，在拉深过程中圆角处会出现材料变薄或拉裂现象，普遍变薄量在0.1-0.3之间；因多次冲压拉深都需要修边工序，材料浪费比较严重。从整体工艺上讲，现有制造工艺流程长，制造成本高，很难实现大批量连续自动化生产，也很难保证产品质量。本发明由此而来。
发明内容
本发明目的在于提供一种平面推力轴承保持架的生产方法，解决了现有技术中轴承保持架的制造工艺流程过长、多次反复正反拉伸工艺导致产品质量难以保证以及难以实现大批量连续自动化生产等问题。
为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是：
一种平面推力轴承保持架的生产方法，所述方法包括以下步骤：
(1)通过保持架成形模具将送入模具中的待加工条料切料后堆积成形，形成保持架内外缘和成型的凹凸端面；
(2)在成型后的保持架端面进行冲窗作业形成保持架锁口。
优选的，所述步骤(1)形成保持架内外缘和端面堆积成形的步骤在一次工序中依次作业完成。
本发明的另一目的在于提供一种与上述的方法匹配的保持架成形模具，包括相向设置的上、下模，所述上模上设置用于剪切切料形成保持架内外缘的外凸筋和内凸筋，所述外凸筋和内凸筋间与保持架端面形状匹配的堆积槽；所述下模包括与冲头配合的环形凹槽，所述环形凹槽内设置与堆积槽配合挤压堆积成形的环形凸块。
优选的，所述环形凸块包括同轴设置在环形凹槽内的环形外凸块和环形内凸块；所述环形外凸块和环形内凸块间设置顶料孔，所述顶料孔内设置顶料器。
优选的，所述下模位置固定，所述上模上端设置驱动上模垂直移动的传动装置，所述待加工条料设置在上下模间，所述顶料器上端支撑待加工条料，下端连接弹性支撑装置，所述上模下移剪切待加工条料后推动顶料器下移。
优选的，所述环形凹槽内侧设置中间圆柱凸块，所述中间圆柱凸块与上模的内凸筋形成的通孔配合。
本发明技术方案通过设计轴承保持架成形模具，使切料和成形在一次工序中完成；具体来说利用模具在切料后形成中间过度形状，然后进入堆积成形的办法实现最终成形，这种一次冲压即成形的新工艺解决了产品质量低下和加工程序繁多等问题。
相对于现有技术中的方案，本发明的优点是：
现有技术中待加工条料材料在转角处由于多次反复拉伸或拉深工艺导致工件存在变薄，断裂现象；经试验证实，现有技术中工件材料利用率在37％左右；现有技术中需要6道工序才能最终成形，由于工序的繁多以及工序间相互影响导致最终产品质量很难保证，产品尺寸精度比较低；现有工艺由于工序多，且工件形状复杂，很难实现自动化连线生产。
与现有技术中的工艺相比，本发明的生产方法待加工条料剪切后成形过程为堆积成形法，不存在因拉伸产生的材料变薄开裂等现象，材料利用率比现有技术高5-10个百分点；由于新工艺采用一次成形快速成形技术，该工艺仅1道工序成形，故不存在精度的影响，并且较为容易实现生产的大批量进行以及实现工业自动化程序。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为现有技术中平面推力滚针轴承保持架的生产工艺流程图；
图2为本发明平面推力滚针轴承保持架的生产工艺流程图；
图3为本发明平面推力滚针轴承保持架成形模具的结构示意图；
图4为本发明平面推力滚针轴承保持架成形模具的使用状态图；其中工件处于过度状态；
图5为本发明平面推力滚针轴承保持架成形模具的使用状态图；其中工件处于最终成形状态。
其中：1为上模；2为下模；3为顶料器；4为待加工条料；
11为外凸筋；12为内凸筋；13为堆积槽；21为环形凹槽；22为环形外凸块；23为环形内凸块；24为顶料孔；25为中间圆柱凸块。
具体实施方式
以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
实施例：如图3所示，该平面推力滚针轴承保持架成形模具，包括相向设置的上、下模1、2，所述上模1上设置用于剪切切料形成保持架内外缘的外凸筋11和内凸筋12，所述外凸筋11和内凸筋12间与保持架端面形状匹配的堆积槽13；所述下模包括与冲头配合的环形凹槽21，所述环形凹槽内设置与堆积槽13配合挤压堆积成形的环形凸块。
所述环形凸块包括同轴设置在环形凹槽内的环形外凸块22和环形内凸块23；所述环形外凸块22和环形内凸块23间设置顶料孔24，所述顶料孔24内设置顶料器3。
所述下模位置固定，所述上模上端设置驱动上模垂直移动的传动装置，所述待加工条料设置在上下模间，所述顶料器上端支撑待加工条料，下端连接弹性支撑装置，所述上模下移剪切待加工条料后推动顶料器下移。
所述环形凹槽内侧设置中间圆柱凸块25，所述中间圆柱凸块25与上模的内凸筋形成的通孔配合。
如图2所示，将该模具用于平面推力滚针轴承保持架的生产加工时，可以按照如下步骤进行：
(1)通过保持架成形模具将送入模具中的待加工条料切料后堆积成形，形成保持架内外缘和成型的凹凸端面；
(2)在成型后的保持架端面进行冲窗作业形成保持架锁口。
所述步骤(1)形成保持架内外缘和端面堆积成形的步骤在一次工序中依次作业完成。
具体的，如图4所示，在制造加工时，保持架成形模具的上模在传动装置的驱动下下移，内外凸筋与待加工条料作用，将待加工条料剪切环片；这时工件处于下模的环形凹槽和堆积槽形成的堆积腔内，且下端由顶料器支撑；如图5所示，上模继续下行，堆积槽的槽底与环形凹槽内的环形内外凸块以及顶料器上端的凸块配合挤压堆积成形形成工件端面；然后将工件端面送入冲窗机中进行冲窗；这样就完成了轴承保持架的生产工作。
经多次试验显示，本实施例的工艺与现有技术的工艺具有以下不同之处，如表1。
表1现有工艺与新工艺效果对比
  材料在转角处情况   材料利用率  工序数   工件尺寸精度   自动化生产
  现有工艺   转角处存在变薄和开裂现象   37％左右  6道工序成形   由于工序间相互影响很难保证尺寸精度   由于工序多，且工件形状复杂，很难实现自动化连线生产
  新工艺   成形过程为堆积成形法，不存在因拉伸产生的材料变薄开裂等现象   提高5-10个百分点  1道工序成形   一次成形故不存在精度的影响   一次成形易实现自动化
上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种平面推力轴承保持架的生产方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：
(1)通过保持架成形模具将送入模具中的待加工条料切料后堆积成形，形成保持架内外缘和成型的凹凸端面；
(2)在成型后的保持架端面进行冲窗作业形成保持架锁口。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(1)形成保持架内外缘和端面堆积成形的步骤在一次工序中依次作业完成。
3.一种与权利要求1所述的方法匹配的保持架成形模具，包括相向设置的上、下模(1、2)，其特征在于所述上模(1)上设置用于剪切切料形成保持架内外缘的外凸筋(11)和内凸筋(12)，所述外凸筋(11)和内凸筋(12)间设置堆积槽(13)；所述堆积槽(13)槽底与保持架端面形状匹配；所述下模包括环形凹槽(21)，所述环形凹槽内设置与堆积槽(13)配合挤压堆积成形的环形凸块。
4.根据权利要求3所述的保持架成形模具，其特征在于所述环形凸块包括同轴设置在环形凹槽内的环形外凸块(22)和环形内凸块(23)；所述环形外凸块(22)和环形内凸块(23)间设置顶料孔(24)，所述顶料孔(24)内设置顶料器(3)。
5.根据权利要求4所述的保持架成形模具，其特征在于所述下模位置固定，所述上模上端设置驱动上模垂直移动的传动装置，所述待加工条料设置在上下模间，所述顶料器上端支撑待加工条料，下端连接弹性支撑装置，所述上模下移剪切待加工条料后推动顶料器下移。
6.根据权利要求3所述的保持架成形模具，其特征在于所述环形凹槽内侧设置中间圆柱凸块(25)，所述中间圆柱凸块(25)与上模的内凸筋形成的通孔配合。
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