CN105817551B - 一种圆锥保持架一次压坡模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种圆锥保持架一次压坡模具，包括底座、下支撑座、下模具座、内滑体、收缩机构以及均布在内滑体侧壁上的若干个凸模，所述下支撑座和下模具座套设于若干个凸模的外部，下模具座的内壁面向内延伸第一导向部，第一导向部沿其周向均匀开设有若干个定位槽，收缩机构套设于若干个凸模的外部，其包括上模具座和若干个与凸模对应的弹性回复机构，上模具座的侧壁水平设有若干个定位孔，弹性回复机构置于相应的定位孔内，定位孔的外侧端部均安装有定位件。本发明通过在凸模的外部设置收缩机构，利用收缩机构中的每个弹性回复机构，对相应的凸模进行支撑定位，使得每个凸模受到的径向力保持一致，该过程移动稳定，同步性能好，压坡精度高。

Description

一种圆锥保持架一次压坡模具

技术领域

本发明涉及轴承技术领域，尤其涉及一种圆锥保持架一次压坡模具。

背景技术

目前，圆锥滚子轴承广泛用于汽车、轧机、矿山、冶金、塑料机械等行业，是机械设备中常用的一种标准件，通常为分离型的结构，即由带滚子与保持架组件的内套圈和可分离的外套圈组成，保持架的作用是分隔固定圆锥滚子，引导圆锥滚子在滚道上滚动，防止圆锥滚子之间的直接接触，提供润滑空间，使摩擦和热量生成降至最低。圆锥保持架上有许多等距离的窗孔，用来隔离和引导圆锥滚子，其中，窗孔之间的连接部分称为窗孔梁，起到连接和增加保持架强度的作用。冲制而成的窗孔的内侧面与侧面形成的直角，不利于圆锥滚子的固定和滚动，压坡工序就是用压坡冲头将窗孔内侧面与侧面形成的直角线冲压出一个斜坡面，该斜坡面与圆锥滚子表面基本相符，以减少窗孔与圆锥滚子间的摩擦，提高保持架强度、改善与滚动体的接触性能、加强轴承运转的灵活性，从而延长轴承的使用寿命、提高轴承的质量。

如附图1为现有技术的保持架压坡模具示意图，包括支撑台10、锥形主滑体20、弹簧30和若干个凸模40，支撑台10的内壁面沿其周向均匀设有若干个与凸模40相对应的导向槽，凸模40的外壁置于相应的导向槽内，且其内侧壁与主滑体的侧壁相接触，若干个凸模40的外部沿周向缠绕有多圈弹簧30，支撑台10由升降机构驱动下移带动若干个凸模40同时沿主滑体侧壁滑动张开，使得凸模上的冲头能够对保持架上的多个窗孔进行一次压坡，工作效率高。

但该压坡模具在实际使用过程中仍存在一些不足：该压坡模具中的弹簧仅仅利用其自身弹性作用以起到对若干凸模进行紧固的作用，使得若干个凸模在滑动过程中，确保其内侧壁与主滑体的侧壁始终接触，但是压坡过程中，弹簧对凸模的作用力比较复杂，难以精确保证各个凸模的受力保持一致，且由于凸模的外侧壁相对比较光滑，弹簧向外拉伸或向内收缩时，容易沿凸模的外侧壁上下滑动，导致凸模对保持架窗孔压坡的施力方向及大小发生改变，难以保证圆锥保持架的压坡质量，降低工作效率；此外，随着若干个凸模沿主滑体侧壁滑动向下张开或向上收拢过程中，弹簧会相应的向外拉伸或向内收缩，一方面弹簧受到的疲劳强度较大，长时间使用后，疲劳受损严重，导致凸模对保持架的作用力不够，难以实现压坡效果，压坡时甚至出现凸模的内侧壁脱离主滑体的侧壁的情况出现，另一方面弹簧与凸模表面直接接触摩擦，在损伤凸模表面质量的情况下，进一步降低弹簧的使用寿命。

因此，如何克服上述出现的情况，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的之一是针对现有技术的不足之处，提供一种圆锥保持架一次压坡模具，通过在凸模的外部设置收缩机构，利用收缩机构中的每个弹性回复机构，对相应的凸模进行支撑定位，若干个凸模沿内滑体同时下滑对圆锥保持架进行压坡过程中，使得每个凸模受到的径向力保持一致，该过程移动稳定，同步性能好，压坡精度高。

本发明的技术解决措施如下：

一种圆锥保持架一次压坡模具，包括底座、下支撑座、下模具座、内滑体以及均布在内滑体侧壁上的若干个凸模，所述内滑体的外形为锥形，内滑体的下部置于底座内，其上部位于底座上方，下支撑座和下模具座自下而上依次套设于若干个凸模的外部；所述下模具座的内壁面向内延伸第一导向部，该第一导向部沿其周向均匀开设有若干个与凸模相对应的定位槽，凸模的外侧壁置于定位槽内，其底部置于下支撑座上，其特征在于：还包括收缩机构，所述收缩机构设置在下支撑座的上方并套设于若干个凸模的外部，收缩机构包括上模具座和若干个与凸模相对应的弹性回复机构，上模具座的侧壁沿其周向水平设有若干个定位孔，弹性回复机构置于相应的定位孔内，定位孔的外侧端部均安装有定位件；所述弹性回复机构包括顶头和设于其中的回复弹簧，顶头的内侧端与相对应的凸模相抵触，其外侧端与相应的定位孔相通，回复弹簧的一端与顶头的内侧端固定，另一端与所述定位件相抵触。

作为改进，所述下支撑座、下模具座及上模具座均与内滑体同轴设置，弹性回复机构与底座平行设置，确保压坡过程中若干个凸模沿径向移动距离及沿内滑体侧壁的滑动行程相等，实现自动定位，防止压坡过程中发生偏心，导致压坡不一致。

作为改进，所述顶头整体为圆筒状，其内侧端为半球形，外侧端为开口状，顶头的长度小于定位孔的深度。

作为改进，所述顶头的轴线延长线均过内滑体的横截面的圆心，一方面对顶头的轴向位置进行定位，进一步降低压坡时的轴向位置误差；另一方面确保每个顶头对相应凸模的作用力大小及方向相同，从而使得保持架上的多个窗孔的压坡一致，提高保持架质量。

作为改进，所述上模具座的底部边缘处凸设有支承部，该支承部的底端固定设置在下模具座的顶部的边缘处，且上模具座的底部与下模具座的顶部之间留有间距。

作为改进，所述上模具座的内径大于所述第一导向部的内径，使得第一导向部的内壁到上模具座的内部之间留有凸模由内向外的移动行程，同时避免凸模与上模具座的内壁发生干涉，影响压坡质量。

作为改进，所述第一导向部向下倾斜，其与水平面间的夹角为8°～20°，下支撑座的内壁面向内延伸第二导向部，该第二导向部与所述第一导向部平行设置，两者上下之间留有间距，凸模的底部滑动设置在该第二导向部的上表面上，使得凸模底部沿该第二导向部滑动时，其上部不会与下支撑座发生干涉，影响正常工作。

作为改进，所述回复弹簧的自由长度大于顶头的整体长度，回复弹簧置于顶头内部时，其与该顶头的总长度大于相对应的定位孔的深度。

作为改进，所述内滑体包括同轴设置锥形部和圆柱部，圆柱部固定安装于底座内，锥形部的侧壁自上而下依次凸设有若干个第一分隔部和第二分隔部，若干个第一分隔部和第二分隔部沿锥形部的周向均匀设置，第一分隔部的尾部与相应的第二分隔部的顶部光滑过渡连接；第一分隔部与锥形部的母线相平行，第二分隔部与锥形部的轴线相平行，第一导向部及第二导向部的端部可沿第二分隔部的外侧壁滑动。

作为改进，所述底座上竖直设有多个螺旋弹簧，螺旋弹簧的上端为自由端，可与下支撑座的底部相抵触，压坡结束后，利用螺旋弹簧的弹性作用，对下支撑座施加一向上的作用力，辅助凸模复位，同时防止下支撑座与底座直接接触，发生撞击，影响模具使用寿命。

本发明的有益效果在于：

本发明在下模具座的上方设置收缩机构，该收缩机构套设在若干个凸模的外部并通过下支撑座带动该收缩机构、下模具座及若干个凸模与其整体同步移动，同步性能好，利用内滑体锥形的外形设计，使得凸模上下移动的同时，通过内滑体直径变化推动其以发散式沿内滑体的径向由内向外移动对保持架上的多个窗孔进行一次压坡，整个过程弹性回复机构中的回复弹簧均处于受压状态，始终与相应凸模的外侧壁相抵触，其结合上模具座上开设的定位孔，使得若干个顶头对相应凸模的作用力大小相同，每个顶头对相应凸模的作用力方向始终保持不变，压坡过程稳定性好，压坡精度高，同时，若干个凸模在压坡过程中，其整体受力被均匀分散，单个弹性回复机构疲劳强度小，使用寿命长。

本发明具有结构设计合理，设备数量少，成本低，工作效率高，模具疲劳损伤小等优点。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为现有技术中保持架压坡模具的结构示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明各机构之间的连接示意图；

图4为本发明中收缩机构的结构示意图；

图5为本发明中下模具座的结构示意图；

图6为本发明中内滑体的结构示意图；

图7为本发明中凸模的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明。

实施例一

如图2和图3所示，本发明提供一种圆锥保持架一次压坡模具，包括底座1、下支撑座2、下模具座3、内滑体4、收缩机构5以及均布在内滑体4侧壁上的若干个凸模6，所述内滑体4的外形为锥形，内滑体4的下部置于底座1内，其上部位于底座1上方，下支撑座2和下模具座3自下而上依次套设于若干个凸模6的外部；所述下模具座3的内壁面向内延伸第一导向部31，该第一导向部31沿其周向均匀开设有若干个与凸模6相对应的定位槽32，凸模6的外侧壁61置于定位槽32内，其底部置于下支撑座2上；如图4所示，所述收缩机构5设置在下支撑座2的上方并套设于若干个凸模6的外部，收缩机构5包括上模具座51和若干个与凸模6相对应的弹性回复机构52，上模具座51的侧壁沿其周向水平设有若干个定位孔511，弹性回复机构52置于相应的定位孔511内，定位孔511的外侧端部均安装有定位件512；所述弹性回复机构52包括顶头521和设于其中的回复弹簧522，顶头521的内侧端与相对应的凸模6相抵触，其外侧端与相应的定位孔511相通，回复弹簧522的一端与顶头521的内侧端固定，另一端与所述定位件512相抵触。

其中，定位孔511的作用，一方面对弹性回复机构52的轴向位置进行限位，防止顶头521对凸模6施加力时发生上下摆动，影响压坡的轴向精度；另一方面对顶头521起到准确导向和稳定支撑，使得顶头521始终对凸模6施加一个均匀变化的力，其力的方向不会发生改变，进一步保证压坡精度，弹性回复机构52疲劳强度小，使用寿命长。

为了确保本发明中每个弹性回复机构52对与其相对应的凸模6的作用力相同，可将该弹性回复机构52作为标准件进行生产加工，使得每个弹性回复机构52中的回复弹簧522的弹性系数相同，进一步提高压坡精度，降低生产成本。

所述顶头521整体为圆筒状，其内侧端为半球形，外侧端为开口状，顶头521的长度小于定位孔511的深度，顶头521的内侧端与凸模6接触滑动时，两者直接的接触摩擦小，不会损伤凸模6表面，使用寿命长。

所述顶头521的轴线延长线均过内滑体的横截面的圆心，一方面对顶头521的轴向位置进行定位，进一步降低压坡时的轴向位置误差；另一方面确保每个顶头521到相对应的凸模6的水平距离相同，从而使得每个凸模6受到的径向力保持一致，即每个顶头521对相应凸模6的作用力大小及方向相同，从而使得保持架8上的多个窗孔的压坡一致，压坡精度高，提高保持架8质量。

所述回复弹簧522的自由长度大于顶头521的整体长度，回复弹簧522置于顶头521内部时，其与该顶头521的总长度大于相对应的定位孔511的深度，使得凸模6上下移动的同时，通过内滑体4直径变化推动其以发散式沿内滑体4的径向由内向外移动对保持架8上的多个窗孔进行一次压坡，整个过程弹性回复机构52中的回复弹簧522均处于受压状态，始终与相应凸模6的外侧壁相抵触，对相应的凸模6进行支撑定位，提高压坡过程稳定性。

本实施例中，下支撑座2、下模具座3及上模具座51均与内滑体4同轴设置，弹性回复机构52与底座1平行设置，确保压坡过程中若干个凸模6沿径向移动距离及沿内滑体4侧壁的滑动行程相等，实现自动定位，防止压坡过程中发生偏心，导致压坡不一致。

所述上模具座51的底部边缘处凸设有支承部513，该支承部513的底端固定设置在下模具座3的顶部的边缘处，且上模具座51的底部与下模具座3的顶部之间留有间距。同时，所述上模具座51的内径大于所述第一导向部31的内径，使得第一导向部31的内壁到上模具座51的内部之间留有凸模6由内向外的移动行程，同时避免凸模6与上模具座51的内壁发生干涉，影响压坡质量。

本实施例中，如图5所示，所述第一导向部31向下倾斜，其与水平面间的夹角为8°～20°，下支撑座2的内壁面向内延伸第二导向部21，该第二导向部21与所述第一导向部31平行设置，两者上下之间留有间距，凸模6的底部滑动设置在该第二导向部21的上表面上，使得凸模6底部沿该第二导向部21滑动时，其上部不会与下支撑座2发生干涉，影响正常工作。

如图6和图7所示，所述内滑体4包括同轴设置锥形部41和圆柱部42，圆柱部42固定安装于底座1内，锥形部41设置在圆柱部42的上方，其锥角为5°～12°。锥形部41的侧壁自上而下依次凸设有若干个第一分隔部411和第二分隔部412，若干个第一分隔部411和第二分隔部412沿锥形部41的周向均匀设置，第一分隔部411的尾部与相应的第二分隔部412的顶部光滑过渡连接，凸模6的内侧壁62与内滑体4的侧壁接触滑动，其外侧壁置于相应的两个相邻的第一分隔部411和两个相邻的第二分隔部412之间；第一分隔部411与锥形部41的母线相平行，第二分隔部412与锥形部41的轴线相平行，第一导向部31及第二导向部21的端部可沿第二分隔部412的外侧壁滑动。

本实施例中，所述底座1上竖直设有多个螺旋弹簧7，螺旋弹簧7的上端为自由端，可与下支撑座2的底部相抵触，本实施例中，可通过在底座1内安装升降机构，驱动下支撑座2上下移动，从而使得若干个凸模6同步向上收拢或向下张开，以实现对保持架8进行一次同步压坡。

工作过程大致如下：

将待压坡的锥形保持架套在若干个凸模6上，使每个凸模的冲头均位于相应的窗孔内，升降机构驱动下支撑座2向下移动，下支撑座2依次带动下模具座3及上模具座51同步下移，此时，若干个凸模6在下支撑座2的驱动下，其内侧壁62沿内滑体4下移的同时，其外侧壁61沿定位槽32移动，其底部沿第二导向部21的上表面左右移动，随着内滑体4直径逐渐变大，若干个凸模6以发散式沿内滑体4的径向由内向外移动对锥形保持架上的多个窗孔进行一次同步压坡，整个过程弹性回复机构52中的回复弹簧522均处于受压状态，每个顶头521始终与相应凸模6的外侧壁相抵触；压坡结束后，升降机构驱动下支撑座2、下模具座3及上模具座51同步上移，随着内滑体4直径逐渐变小，若干个凸模6以聚拢式沿内滑体4的径向由外向内移动退出保持架窗孔，整个过程中利用回复弹簧522自身弹性作用，使得每个顶头521始终与相应凸模6的外侧壁相抵触。

以上所述，仅为发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种圆锥保持架一次压坡模具，包括底座(1)、下支撑座(2)、下模具座(3)、内滑体(4)以及均布在内滑体(4)侧壁上的若干个凸模(6)，所述内滑体(4)的外形为锥形，内滑体(4)的下部置于底座(1)内，其上部位于底座(1)上方，下支撑座(2)和下模具座(3)自下而上依次套设于若干个凸模(6)的外部；所述下模具座(3)的内壁面向内延伸第一导向部(31)，该第一导向部(31)沿其周向均匀开设有若干个与凸模(6)相对应的定位槽(32)，凸模(6)的外侧壁(61)置于定位槽(32)内，其底部置于下支撑座(2)上，其特征在于：还包括收缩机构(5)，所述收缩机构(5)设置在下支撑座(2)的上方并套设于若干个凸模(6)的外部，收缩机构(5)包括上模具座(51)和若干个与凸模(6)相对应的弹性回复机构(52)，上模具座(51)的侧壁沿其周向水平设有若干个定位孔(511)，弹性回复机构(52)置于相应的定位孔(511)内，定位孔(511)的外侧端部均安装有定位件(512)；所述弹性回复机构(52)包括顶头(521)和设于其中的回复弹簧(522)，顶头(521)的内侧端与相对应的凸模(6)相抵触，其外侧端与相应的定位孔(511)相通，回复弹簧(522)的一端与顶头(521)的内侧端固定，另一端与所述定位件(512)相抵触。

2.根据权利要求1所述的一种圆锥保持架一次压坡模具，其特征在于，所述下支撑座(2)、下模具座(3)及上模具座(51)均与内滑体(4)同轴设置，弹性回复机构(52)与底座(1)平行设置。

3.根据权利要求1所述的一种圆锥保持架一次压坡模具，其特征在于，所述顶头(521)整体为圆筒状，其内侧端为半球形，外侧端为开口状，顶头(521)的长度小于定位孔(511)的深度。

4.根据权利要求1所述的一种圆锥保持架一次压坡模具，其特征在于，所述顶头(521)的轴线延长线均过内滑体(4)的横截面的圆心。

5.根据权利要求1所述的一种圆锥保持架一次压坡模具，其特征在于，所述上模具座(51)的底部边缘处凸设有支承部(513)，该支承部(513)的底端固定设置在下模具座(3)的顶部的边缘处，且上模具座(51)的底部与下模具座(3)的顶部之间留有间距。

6.根据权利要求5所述的一种圆锥保持架一次压坡模具，其特征在于，所述上模具座(51)的内径大于所述第一导向部(31)的内径。

7.根据权利要求1所述的一种圆锥保持架一次压坡模具，其特征在于，所述第一导向部(31)向下倾斜，下支撑座(2)的内壁面向内延伸第二导向部(21)，该第二导向部(21)与所述第一导向部(31)平行设置，两者上下之间留有间距，凸模(6)的底部滑动设置在该第二导向部(21)的上表面上。

8.根据权利要求1所述的一种圆锥保持架一次压坡模具，其特征在于，所述回复弹簧(522)的自由长度大于顶头(521)的整体长度，回复弹簧(522)置于顶头(521)内部时，其与该顶头(521)的总长度大于相对应的定位孔(511)的深度。

9.根据权利要求7所述的一种圆锥保持架一次压坡模具，其特征在于，所述内滑体(4)包括同轴设置锥形部(41)和圆柱部(42)，圆柱部(42)固定安装于底座(1)内，锥形部(41)的侧壁自上而下依次凸设有若干个第一分隔部(411)和第二分隔部(412)，若干个第一分隔部(411)和第二分隔部(412)沿锥形部(41)的周向均匀设置，第一分隔部(411)的尾部与相应的第二分隔部(412)的顶部光滑过渡连接；第一分隔部(411)与锥形部(41)的母线相平行，第二分隔部(412)与锥形部(41)的轴线相平行，第一导向部(31)及第二导向部(21)的端部可沿第二分隔部(412)的外侧壁滑动。

10.根据权利要求1所述的一种圆锥保持架一次压坡模具，其特征在于，所述底座(1)上竖直设有多个螺旋弹簧(7)，螺旋弹簧(7)的上端为自由端，可与下支撑座(2)的底部相抵触。