CN102392854B - 单向轴承齿形套圈齿形冷轧加工方法 - Google Patents

单向轴承齿形套圈齿形冷轧加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种单向轴承齿形套圈齿形冷轧加工方法，特征是：包括以下工艺步骤：将冷轧芯棒固定在冷拔机上，钢管以6~10米/分钟的轧制速度行进，使芯棒由钢管的内部穿过，在钢管的内表面冷轧得到所需尺寸的内齿；将钢管在割管机上切割成所需宽度的料胚；对料胚的两端平面进行车削精加工；对料胚的两端的边缘进行倒角处理，在料胚两端的边缘形成光滑的倒角；在甩桶上对倒角后的料胚进行抛光处理，以去除料胚外圆上的毛刺；在淬火炉上对光饰处理后的料胚进行淬火处理后再回火；对料胚的上、下端面进行打磨精加工对料胚的外圆面进行打磨精加工。本发明降低了成本，简化了工艺，提高精度和效率；提高齿形表面的加工质量，有助于降低摩擦力。

Description

单向轴承齿形套圈齿形冷轧加工方法
技术领域
本发明涉及一种齿圈齿形冷轧工艺，尤其是一种单向轴承齿形套圈齿形冷轧加工方法。
背景技术
单向轴承是一种应用在单向运转工作场合的部件。特别是一种专门为离合器而设计的轴承，由一面球型轴承与一面滚针型轴承组合而成，因此轴承的齿形设计使得轴承只能单向运转，故广泛运用在单向离合器中。目前该产品的齿形加工均采用拉刀加工，轴承的齿形圈加工分别需要13道工序，分别为：钢管内壁冷轧、平面切断、车削平面、镗内孔、倒角、光整、磨外圆、拉齿、光饰处理、热处理、磨平面、修磨外圆、磨外圆；加工工序多，工艺成本过高，经济效益差，加工效率低、齿形表面组织较差，导致轴承在旋转中的齿形面承载问题有很大影响，不能很好的保证轴承的旋转精度和单向承载能力，难以实现单向离合器所需的长寿命、低振动和单向止动的要求。另外，现有技术当中在拉齿步骤中所使用的拉刀，如图5所示，结构复杂，在使用过程中容易拉断或者磨损，同时也会降低加工零件的质量。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种单向轴承齿形套圈齿形冷轧加工方法，可以提高齿形面与外径间的壁厚差精度，能减少加工流程，降低成本。
按照本发明提供的技术方案，所述单向轴承齿形套圈齿形冷轧加工方法，特征是：包括以下工艺步骤：
（1）内齿成型冷轧：将齿型冷轧芯棒固定在冷拔机上，钢管以6~10米/分钟的轧制速度行进，使齿型冷轧芯棒由钢管的内部穿过，在钢管的内表面冷轧得到所需尺寸的内齿；
（2）平面切断：将内齿成型后的钢管在割管机上切割成所需宽度的料胚；
（3）车削平面：在车床上对料胚的两端平面进行车削精加工；
（4）倒角：对车削平面后的料胚的两端的边缘进行倒角处理，在料胚两端的边缘形成光滑的倒角；
（5）光饰处理：在甩桶上对倒角后的料胚进行抛光处理，以去除料胚外圆上的毛刺；
（6）热处理：在淬火炉上对光饰处理后的料胚进行淬火处理，淬火温度为820~870℃，淬火后再回火，回火温度为165~195℃，回火时间为3~4小时；回火后冷却；
（7）磨平面：在轴承平面磨床上对经热处理的料胚的上、下端面进行打磨精加工；
（8）磨外圆：在轴承外圆磨床上对料胚的外圆面进行打磨精加工。
所述钢管内表面形成的内齿为由浅入深的变径槽。
所述齿型冷轧芯棒包括芯棒本体和安装在芯棒本体两端的装夹部，在芯棒本体的外表面上凸设有齿，所述齿与钢管内表面的内齿相匹配。
本发明具有以下优点：
1、用材少，降低成本；
2、简化工艺，提高精度，提高效率；
3、提高齿形表面的加工质量，有助于降低摩擦力，达到长寿命；
4、实现良好的润滑，保证低振动。
附图说明
图1为本发明的齿形套圈的结构示意图。
图2为图1的仰视图。
图3为本发明的齿形冷轧芯棒的结构示意图。
图4为本发明的工艺路线图。
图5为现有技术的工艺中使用的拉刀的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图3所示，本发明所使用的齿型冷轧芯棒包括芯棒本体1和安装在芯棒本体两端的装夹部2，在芯棒本体1的外表面上凸设有齿，所述齿与钢管内表面的内齿相匹配。
实施例一：一种单向轴承齿形套圈齿形冷轧加工方法，包括以下工艺步骤：
（1）内齿成型冷轧：将齿型冷轧芯棒固定在冷拔机上，钢管以6米/分钟的轧制速度行进，使齿型冷轧芯棒由钢管的内部穿过，在钢管的内表面冷轧得到所需尺寸的内齿；所述钢管内表面形成的内齿为由浅入深的变径槽，齿顶的直径为44.7mm，齿底的直径为43.4mm，内齿的宽度为8.467mm；
（2）平面切断：将内齿成型后的钢管在割管机上切割成宽度为18mm的料胚；
（3）车削平面：在车床上对料胚的两端平面进行车削精加工；
（4）倒角：对车削平面后的料胚的两端的边缘进行倒角处理，在料胚两端的边缘形成光滑的倒角；
（5）光饰处理：在甩桶上对倒角后的料胚进行抛光处理，以去除料胚外圆上的毛刺；
（6）热处理：在淬火炉上对光饰处理后的料胚进行淬火处理，淬火温度为820℃，淬火后再回火，回火温度为165℃，回火时间为4小时；回火后冷却；
（7）磨平面：在轴承平面磨床上对经热处理的料胚的上、下端面进行打磨精加工；
（8）磨外圆：在轴承外圆磨床上对料胚的外圆面进行打磨精加工。
实施例二：一种单向轴承齿形套圈齿形冷轧加工方法，包括以下工艺步骤：
（1）内齿成型冷轧：将齿型冷轧芯棒固定在冷拔机上，钢管以10米/分钟的轧制速度行进，使齿型冷轧芯棒由钢管的内部穿过，在钢管的内表面冷轧得到所需尺寸的内齿；所述钢管内表面形成的内齿为由浅入深的变径槽，齿顶的直径为47mm，齿底的直径为46mm，内齿的宽度为8.5mm；
（2）平面切断：将内齿成型后的钢管在割管机上切割成宽度为25mm的料胚；
（3）车削平面：在车床上对料胚的两端平面进行车削精加工；
（4）倒角：对车削平面后的料胚的两端的边缘进行倒角处理，在料胚两端的边缘形成光滑的倒角；
（5）光饰处理：在甩桶上对倒角后的料胚进行抛光处理，以去除料胚外圆上的毛刺；
（6）热处理：在淬火炉上对光饰处理后的料胚进行淬火处理，淬火温度为870℃，淬火后再回火，回火温度为195℃，回火时间为3小时；回火后冷却；
（7）磨平面：在轴承平面磨床上对经热处理的料胚的上、下端面进行打磨精加工；
（8）磨外圆：在轴承外圆磨床上对料胚的外圆面进行打磨精加工。
实施例三：一种单向轴承齿形套圈齿形冷轧加工方法，包括以下工艺步骤：
（1）内齿成型冷轧：将齿型冷轧芯棒固定在冷拔机上，钢管以8米/分钟的轧制速度行进，使齿型冷轧芯棒由钢管的内部穿过，在钢管的内表面冷轧得到所需尺寸的内齿；所述钢管内表面形成的内齿为由浅入深的变径槽，齿顶的直径为52mm，齿底的直径为51m，内齿的宽度为10mm；
（2）平面切断：将内齿成型后的钢管在割管机上切割成宽度为15mm的料胚；
（3）车削平面：在车床上对料胚的两端平面进行车削精加工；
（4）倒角：对车削平面后的料胚的两端的边缘进行倒角处理，在料胚两端的边缘形成光滑的倒角；
（5）光饰处理：在甩桶上对倒角后的料胚进行抛光处理，以去除料胚外圆上的毛刺；
（6）热处理：在淬火炉上对光饰处理后的料胚进行淬火处理，淬火温度为845℃，淬火后再回火，回火温度为180℃，回火时间为3.5小时；回火后冷却；
（7）磨平面：在轴承平面磨床上对经热处理的料胚的上、下端面进行打磨精加工；
（8）磨外圆：在轴承外圆磨床上对料胚的外圆面进行打磨精加工。
本发明与现有技术均为齿圈齿形加工方法，且齿形形状及尺寸都相同，但本发明采用利用齿形冷轧芯棒加工齿形钢管的方式来替代现有的工艺中齿圈齿形通过拉刀拉削的工艺，实现了轴承的低振动、高精度，也节约了成本，大大的提高了经济效益；并且本发明将内齿成型工艺提前作为第一步工序，简化了后续工序。本发明由于采用了冷轧工艺，节省了原来采用拉刀拉削损耗的材料，在冷轧工艺上增加了钢管的长度，节约了材料；由于采用了内齿冷轧成型的工艺，加工流转速度加快。

Claims (1)

1.一种单向轴承齿形套圈齿形冷轧加工方法，其特征是：包括以下工艺步骤：
（1）内齿成型冷轧： 将齿型冷轧芯棒固定在冷拔机上，钢管以6~10米/分钟的轧制速度行进，使齿型冷轧芯棒由钢管的内部穿过，在钢管的内表面冷轧得到所需尺寸的内齿；
（2）平面切断：将内齿成型后的钢管在割管机上切割成所需宽度的料胚；
（3）车削平面：在车床上对料胚的两端平面进行车削精加工；
（4）倒角：对车削平面后的料胚的两端的边缘进行倒角处理，在料胚两端的边缘形成光滑的倒角；
（5）光饰处理：在甩桶上对倒角后的料胚进行抛光处理，以去除料胚外圆上的毛刺；
（6）热处理：在淬火炉上对光饰处理后的料胚进行淬火处理，淬火温度为820~870℃，淬火后再回火，回火温度为165~195℃，回火时间为3~4小时；回火后冷却；
（7）磨平面：在轴承平面磨床上对经热处理的料胚的上、下端面进行打磨精加工；
（8）磨外圆：在轴承外圆磨床上对料胚的外圆面进行打磨精加工；
所述钢管内表面形成的内齿为由浅入深的变径槽；
所述齿型冷轧芯棒包括芯棒本体和安装在芯棒本体两端的装夹部，在芯棒本体的外表面上凸设有齿，所述齿与钢管内表面的内齿相匹配。
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