CN105499298A - 自润滑关节轴承挤压成型模具及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自润滑关节轴承挤压成型模具及工艺，上模型腔内壁、下模型腔内壁均为球面状结构，上模朝向下模运动至上模与下模相抵接位置时，上模型腔内壁和下模型腔内壁位于同一球面上。挤压成型过程中，外圈在型腔共同作用向内缩，由于型腔内壁为球面结构，因此外圈发生变形的部分始终为球面形状，内圈的外球面在挤压变形过程中的参与度大大降低，外圈内球面与内圈外球面的球面接触均匀，提高了自润滑关节轴承的五点均匀性，从而提高了自润滑关节轴承寿命和可靠性；同时，挤压过程中，外圈呈球面状变形，相较于锥面挤压变形，外圈靠近端部的部分受力变化情况更加均匀和平缓，不易造成“过压”现象，不易对衬垫造成损伤。

Description

自润滑关节轴承挤压成型模具及工艺

技术领域

本发明涉及一种自润滑关节轴承挤压成型模具，还涉及一种自润滑关节轴承挤压成型工艺。

背景技术

目前国内生产的自润滑关节轴承在使用寿命和可靠性上还存在不小的差距，除了与自润滑衬垫材料有关之外，另一个重要原因是在轴承径向平面内，不同径向方向上，外圈内球面与内圈外球面之间距离差值不一致，即轴承五点均匀性较差，导致轴承在旋转过程中，衬垫受力不均匀，受力较大的部位磨损较快，致使轴承寿命较低，可靠性较差。

国内现有的挤压模具中，如图1所示，上模型腔和下模型腔为锥面结构，挤压成型过程中，外圈对内圈的包络依靠型腔与内圈的共同作用来完成，外圈首先在锥形型腔的作用下开始向内收缩，待外圈接触到内圈之后，由于内圈的强度高于外圈，外圈依照内圈的外球面变形并最终包在内圈上，外圈内球面与内圈外球面之间的球面接触主要依靠内圈外球面“被动”实现，极易造成外圈与内圈之间的球面接触不均匀，导致五点均匀性不好，从而降低轴承寿命和可靠性；再者，在挤压过程中，外圈靠近端部的部分挤压剧烈，容易造成“过压”现象并导致衬垫损伤。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种自润滑关节轴承挤压成型模具。

该自润滑关节轴承挤压成型模具的技术方案是这样实现的：

所述自润滑关节轴承挤压成型模具，包括上模和下模，上模上开设有上模型腔，下模上开设有与上模型腔相匹配的下模型腔，下模上还活动设置有与下模型腔同轴的芯棒，所述上模型腔内壁、下模型腔内壁均为球面状结构，上模朝向下模运动至上模与下模相抵接位置时，上模型腔内壁和下模型腔内壁位于同一球面上。

进一步的，所述上模型腔垂直于上模移动方向的系列截面圆中，位于上模端面处的截面圆直径比自润滑关节轴承中外圈挤压成型前的外径大0.05-0.1mm。

进一步的，所述上模型腔内壁和下模型腔内壁所对应球面球径比自润滑关节轴承中外圈挤压成型前的外径大0.1-0.3mm。

进一步的，所述芯棒包括套穿部和抵顶部，套穿部位于芯棒上端，抵顶部位于芯棒下端，套穿部直径大于抵顶部直径。

进一步的，所述套穿部和抵顶部过渡处设置有台阶状轴肩，轴肩靠近套穿部的部分下凹。

本发明还提供一种利用上述自润滑关节轴承挤压成型模具进行自润滑关节轴承挤压成型的工艺方法。

所述自润滑关节轴承挤压成型工艺，包括以下步骤：

一、根据设计要求加工外圈、内圈，并将自润滑衬垫粘贴于外圈内壁上；

二、将下模固定在液压机下底座上，并依次将内圈、外圈套穿于芯棒上；

三、将上模平稳套于外圈和芯棒上，控制液压机上压头对上模施加向下的轴向力，上模型腔和下模型腔共同作用，将外圈挤压变形并包络于内圈上；

四、将挤压成型的自润滑关节轴承自下模中取出。

进一步的，所述自润滑关节轴承挤压成型工艺，还包括以下步骤：

五、将自润滑关节轴承翻转，并套穿于芯棒上；

六、将上模平稳套于芯棒上，控制液压机上压头对上模施加向下的轴向力，上模型腔和下模型腔共同作用，对自润滑关节轴承进行再次挤压；

七、将再次挤压后的自润滑关节轴承自下模中取出。

进一步的，所述自润滑关节轴承挤压成型工艺步骤二中，先将内圈套穿于套穿部上，内圈下端部抵顶于台阶状轴肩中下凹的部分上，再将外圈套穿于内圈上，外圈下端部抵顶于台阶状轴肩中远离套穿部的部分上。

本发明所提供的自润滑关节轴承挤压成型模具将上模型腔内壁、下模型腔内壁由锥面结构变为球面结构，在挤压成型过程中，外圈在型腔共同作用下开始向内收缩，由于型腔内壁为球面结构，因此外圈发生变形的部分始终为球面形状，内圈的外球面在挤压变形过程中的参与度大大降低，外圈内球面与内圈外球面之间的球面接触主要依靠外圈的自身变形“主动”实现，外圈内球面与内圈外球面的球面接触均匀，大大提高了自润滑关节轴承的五点均匀性，从而提高了自润滑关节轴承寿命和可靠性；同时，挤压过程中，外圈呈球面状变形，相较于锥面挤压变形，外圈靠近端部的部分受力变化情况更加均匀和平缓，不易造成“过压”现象，不易对衬垫造成损伤。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是现有自润滑关节轴承挤压成型模具结构示意图；

图2是本发明所述自润滑关节轴承挤压成型模具结构示意图；

图3是采用本发明所述自润滑关节轴承挤压成型模具挤压成型自润滑关节轴承状态示意图。

附图标记说明：

图中：1.上模、2.上模型腔、3.外圈、4.内圈、5.下模、6.芯棒、7.下模型腔、61.套穿部、62.抵顶部、63.轴肩。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明所述自润滑关节轴承挤压成型模具，如图2、3所示，包括上模1和下模5，上模1上开设有上模型腔2，下模5上开设有与上模型腔2相匹配的下模型腔7，下模5上还活动设置有与下模型腔7同轴的芯棒6，所述上模型腔2内壁、下模型腔7内壁均为球面状结构，上模1朝向下模5运动至上模1与下模5相抵接位置时，上模型腔2内壁和下模型腔7内壁位于同一球面上。

本自润滑关节轴承挤压成型模具将上模型腔2内壁、下模型腔7内壁由锥面结构变为球面结构，在挤压成型过程中，外圈3在型腔共同作用下开始向内收缩，由于型腔内壁为球面结构，因此外圈3发生变形的部分始终为球面形状，内圈4的外球面在挤压变形过程中的参与度大大降低，外圈3内球面与内圈4外球面之间的球面接触主要依靠外圈3的自身变形“主动”实现，外圈3内球面与内圈4外球面的球面接触均匀，大大提高了自润滑关节轴承的五点均匀性，从而提高了自润滑关节轴承寿命和可靠性；同时，挤压过程中，外圈3呈球面状变形，相较于锥面挤压变形，外圈靠近端部的部分受力变化情况更加均匀和平缓，不易造成“过压”现象，不易对衬垫造成损伤。

本自润滑关节轴承挤压成型模具中，所述上模型腔2垂直于上模1移动方向的系列截面圆中，位于上模1端面处的截面圆直径比自润滑关节轴承中外圈3挤压成型前的外径大0.05-0.1mm。

本自润滑关节轴承挤压成型模具中，所述上模型腔2内壁和下模型腔7内壁所对应球面球径比自润滑关节轴承中外圈3挤压成型前的外径大0.1-0.3mm。

本自润滑关节轴承挤压成型模具中，所述芯棒6包括套穿部61和抵顶部62，套穿部61位于芯棒6上端，抵顶部62位于芯棒6下端，套穿部61直径大于抵顶部62直径。

本自润滑关节轴承挤压成型模具中，所述套穿部61和抵顶部62过渡处设置有台阶状轴肩63，轴肩63靠近套穿部61的部分下凹。

采用上述自润滑关节轴承挤压成型模具进行自润滑关节轴承挤压成型的工艺方法，包括以下步骤：

一、根据设计要求加工外圈3、内圈4，并将自润滑衬垫粘贴于外圈3内壁上；

二、将下模5固定在液压机下底座上，并依次将内圈4、外圈3套穿于芯棒6上；

三、将上模1平稳套于外圈3和芯棒6上，控制液压机上压头对上模1施加向下的轴向力，上模型腔2和下模型腔7共同作用，将外圈3挤压变形并包络于内圈4上；

四、将挤压成型的自润滑关节轴承自下模5中取出。

进一步的，所述自润滑关节轴承挤压成型工艺，还包括以下步骤：

五、将自润滑关节轴承翻转，并套穿于芯棒6上；

六、将上模1平稳套于芯棒6上，控制液压机上压头对上模1施加向下的轴向力，上模型腔2和下模型腔7共同作用，对自润滑关节轴承进行再次挤压；

七、将再次挤压后的自润滑关节轴承自下模5中取出。

经过两次挤压，能够进一步使自润滑关节轴承的外圈3内球面与内圈4外球面之间达到良好的球面接触，从而提高轴承五点均匀性，提高自润滑关节轴承寿命和可靠性。

进一步的，与芯棒6上的台阶状轴肩63相适应，所述自润滑关节轴承挤压成型工艺步骤二中，先将内圈4套穿于套穿部61上，内圈4下端部抵顶于台阶状轴肩63中下凹的部分上，再将外圈3套穿于内圈4上，外圈3下端部抵顶于台阶状轴肩63中远离套穿部61的部分上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自润滑关节轴承挤压成型模具，包括上模(1)和下模(5)，上模(1)上开设有上模型腔(2)，下模(5)上开设有与上模型腔(2)相匹配的下模型腔(7)，下模(5)上还活动设置有与下模型腔(7)同轴的芯棒(6)，其特征在于：所述上模型腔(2)内壁、下模型腔(7)内壁均为球面状结构，上模(1)朝向下模(5)运动至上模(1)与下模(5)相抵接位置时，上模型腔(2)内壁和下模型腔(7)内壁位于同一球面上。

2.根据权利要求1所述的自润滑关节轴承挤压成型模具，其特征在于：所述上模型腔(2)垂直于上模(1)移动方向的系列截面圆中，位于上模(1)端面处的截面圆直径比自润滑关节轴承中外圈(3)挤压成型前的外径大0.05-0.1mm。

3.根据权利要求1所述的自润滑关节轴承挤压成型模具，其特征在于：所述上模型腔(2)内壁和下模型腔(7)内壁所对应球面球径比自润滑关节轴承中外圈(3)挤压成型前的外径大0.1-0.3mm。

4.根据权利要求1所述的自润滑关节轴承挤压成型模具，其特征在于：所述芯棒(6)包括套穿部(61)和抵顶部(62)，套穿部(61)位于芯棒(6)上端，抵顶部(62)位于芯棒(6)下端，套穿部(61)直径大于抵顶部(62)直径。

5.根据权利要求4所述的自润滑关节轴承挤压成型模具，其特征在于：所述套穿部(61)和抵顶部(62)过渡处设置有台阶状轴肩(63)，轴肩(63)靠近套穿部(61)的部分下凹。

6.一种自润滑关节轴承挤压成型工艺，其特征在于：包括以下步骤：

一、根据设计要求加工外圈(3)、内圈(4)，并将自润滑衬垫粘贴于外圈(3)内壁上；

二、将下模(5)固定在液压机下底座上，并依次将内圈(4)、外圈(3)套穿于芯棒(6)上；

三、将上模(1)平稳套于外圈(3)和芯棒(6)上，控制液压机上压头对上模(1)施加向下的轴向力，上模型腔(2)和下模型腔(7)共同作用，将外圈(3)挤压变形并包络于内圈(4)上；

四、将挤压成型的自润滑关节轴承自下模(5)中取出。

7.根据权利要求6所述的自润滑关节轴承挤压成型工艺，其特征在于：还包括以下步骤：

五、将自润滑关节轴承翻转，并套穿于芯棒(6)上；

六、将上模(1)平稳套于芯棒(6)上，控制液压机上压头对上模(1)施加向下的轴向力，上模型腔(2)和下模型腔(7)共同作用，对自润滑关节轴承进行再次挤压；

七、将再次挤压后的自润滑关节轴承自下模(5)中取出。

8.根据权利要求6所述的自润滑关节轴承挤压成型工艺，其特征在于：所述步骤二中，先将内圈(4)套穿于套穿部(61)上，内圈(4)下端部抵顶于台阶状轴肩(63)中下凹的部分上，再将外圈(3)套穿于内圈(4)上，外圈(3)下端部抵顶于台阶状轴肩(63)中远离套穿部(61)的部分上。