CN107327493A - 一种空调滚动轴承及制作工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种空调滚动轴承及对应的制造工艺，所述空调滚动轴承的外圈外表面设有塑料保护层，所述保护层与所述外圈采用喷砂涂胶或拉槽或滚花的方式结合，滚动轴承采用普通注塑、套圈注塑、开式注塑进行注塑。相对于现有技术，本发明能根据产品特点选择不同的工艺注塑方式，从而满足不同需求，节省成本，提高生产效率。

Description

一种空调滚动轴承及制作工艺
技术领域
本发明涉及空调领域，尤其涉及一种空调滚动轴承及其制作工艺。
背景技术
随着生活水平的不断提高，消费者对空调的要求越来越高，为了降低空调运动过程中产生的噪音，消除运动抖动，制造者往往会在空调中安装滚动轴承，试图通过将空调运动中的滑动摩擦转变为轴承与空调部件间的滚动摩擦来解决上述问题。
但现有轴承外圈大多为金属层，当其与空调部件长久接触时，很容易造成空调部件的磨损，影响空调的使用寿命。为了解决该问题，制造者又采取在轴承外圈增加一层塑料层降低磨损度。
然而，现有技术中的轴承时常因为工艺不精良，导致轴承生产效率低、轴承易变形、漏脂严重，外形尺寸不稳定，产品装配后游隙散差大，影响使用效果；且现有的轴承制造工艺方式过于单一，无法满足用户的需求，不能适应用户根据不同的需求选择不同的制造工艺，造成生产资源和成本的浪费。
如公开号CN105149876A，发明名称为《一种空调轴承外套的加工工艺》公开的加工工艺，其通过熔融加热、车削、淬火、磨床加工等进行轴承加工，但该加工没有考虑如何减弱空调轴承与空调部件间磨损的问题，同时该加工方式得到的轴承不能适用不同要求，无法满足不同客户的需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述技术现状而提供一种能满足用户根据不同需求选择不同的工艺流程，且生产的轴承尺寸稳定，装配效果良好的空调滚动轴承及其制造工艺。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种空调滚动轴承，其特征在于：所述轴承的外圈外表面设有塑料保护层，所述保护层与所述外圈采用喷砂涂胶或拉槽或滚花的方式结合，所述轴杆与轴承的内圈轴过盈装配。
进一步的，所述保护层的圆周面两端于径向方向延伸，形成包覆于所述外圈的延伸部。包覆的结构设计能进一步加强保护层与轴承外圈的结合力度，从而减小产品装配后的游隙。
进一步的，所述保护层的圆周面厚度为t毫米，延伸部的厚度为m毫米，延伸部与所述外圈的圆周面内侧相距n毫米。该设计方便生产者根据不同的保护层材质选择不同的厚度尺寸，从而节省成本。
进一步的，所述保护层为PA材质或POM材质，t、m、n的取值范围分别为0.6≤t≤4，0.5≤m≤4，0.5≤n＜p，p为滚动轴承外圈的厚度。
进一步的，所述保护层为TPU材质，t、m、n的取值范围分别为0.6≤t≤4，m＝0，n＝0。不同的材质特性不一样，根据材质的特性形成不同厚度和宽度的保护层，可实现多种轴承的制造，满足不同需求。
一种针对上述轴承的制造工艺，其特征在于：所述工艺为普通注塑，具体过程为，
步骤1.装配，采用压装方式将轴承的各个部件进行组装配合，并注脂、压盖，得到轴承成品；
步骤2.表面预处理，对所述轴承成品的外圈外表面进行喷砂涂胶、或拉槽、或滚花操作，实现粗化、清理、除锈，改善外圈的机械性能，提高外圈表面材料的附着力；
步骤3.注塑，将经步骤2处理后的轴承成品放入注塑磨具中，利用注塑成型机对其表面进行胶体注塑，形成保护层；
步骤4.磨外圆，利用磨削方法对注塑完成后的轴承外圈进行精研磨；
步骤5.对经步骤4处理后的轴承进行轴压入操作，得到具有保护层的滚动轴承。
一种针对上述轴承的制造工艺，其特征在于：所述工艺为套圈注塑，具体过程为，
步骤1.表面预处理，对轴承的外圈外表面进行喷砂涂胶、或拉槽、或滚花操作，实现粗化、清理、除锈，改善外圈的机械性能，提高外圈表面材料的附着力；
步骤2.注塑，将所述外圈放入注塑磨具中，利用注塑成型机对其表面进行胶体注塑，形成保护层；
步骤3.磨外圆，利用磨削方法对经步骤2处理后的外圈进行精研磨，形成新的外圈；
步骤4.装配，将新的外圈与轴承的其他零件通过压装方式进行装配组合，并注脂、压盖，得到轴承成品；
步骤5.对经步骤4处理后的轴承进行轴压入操作，得到具有保护层的滚动轴承。
一种针对上述轴承的制造工艺，其特征在于：所述工艺为开式注塑，具体过程为，
步骤1.装配，采用压装方式将轴承的各个部件进行组装配合，得到开式轴承；
步骤2.表面预处理，对所述开式轴承的外圈外表面进行喷砂涂胶、或拉槽、或滚花操作，实现粗化、清理、除锈，改善外圈的机械性能，提高外圈表面材料的附着力；
步骤3.注塑，将经步骤2处理后的开式轴承放入注塑磨具中，利用注塑成型机对其表面进行胶体注塑，形成保护层；
步骤4.磨外圆，利用磨削方法对注塑完成后的开式轴承外圈进行精研磨，并注脂、压盖；
步骤5.对经步骤4处理后得到的轴承进行轴压入操作，得到具有保护层的滚动轴承。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过对轴承的外圈进行粗化处理，能进一步增强轴承保护层与外圈间的结合力度，而采用包覆方式能进一步加强与轴承外圈的结合力，提高轴承的生产质量和稳定性，减小装配时的游隙；采用普通注塑的工艺方法，得到的轴承变形小，采用套圈注塑的工艺方法，得到的轴承生产效率高、成本低，而采用对开式轴承进行加工处理的工艺方法，得到的轴承形变小、生产效率高、成本低，且不易漏脂、产品装配后游隙散差小，能根据不同的产品需求选择不同的制造工艺，满足不同的生产需求，降低生产成本，提高生产效率。
附图说明
图1为保护层与滚动轴承以不同结合方式形成的结构示意图；图(a)为喷砂涂胶结合方式，图(b)为滚花结合方式、图(c)为拉槽结合形成。
图2为图1的保护层与滚动轴承的包覆结构示意图，图(a)为不包端面结构，图(b)为包端面结构；
图3为采用普通注塑方式的注塑流程图；
图4为采用套圈注塑方式的注塑流程图；
图5为采用开式注塑方式的注塑流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
参考图1-2描述根据本发明实施例的空调滚动轴承。如图1-2所示，滚动轴承包括轴杆11、轴端部12，轴端部12包括依次由内向外设置的内圈121、滚动件122、外圈123、保护层124，轴杆11的直径小于轴端部12的直径，轴杆11通过轴过盈方式与轴端部12紧密套接；滚动件122包括环形保持架1221和多个滚珠1222，多个滚珠1222适于装配在该环形保持架1221上；外圈123端面与内圈121端面间设有密封圈125，起到防尘作用。
保护层124与外圈123的圆周面紧密结合的方式有多种，在本实施例中，优选的采用喷砂涂胶注塑方式、滚花注塑方式和拉槽注塑方式。
为了进一步提高紧密结合度，优选的，保护层124的圆周面两端于径向方向延伸，形成包覆于轴端部12的外圈123端面的延伸部1241，该延伸部1241的末端止于外圈123的端面。通过包覆方式能进一步增强保护层与外圈的结合力度，实现结构限位，以此增加保护层的保护面，进一步减少空调部件的磨损。
进一步的，保护层124的厚度需根据产品需要进行把控，一般而言，保护层124的圆周面厚度为t毫米，延伸部的厚度为m毫米，延伸部与轴端部外圈的圆周面内侧相距n毫米，针对不同的材质，t、m、n的取值会有所不同。保护层124适用于所有塑料材料，优选的可以是TPU、PA、POM材质。其中，TPU为弹性体软塑料，具有高耐磨性、抗寒性，综合性能好；PA具有很高的耐磨性、强韧性，且质轻、高耐热、耐寒性、易成型，能自润滑；POM具有很高的弹性模量及刚性、硬度、较好的冲击强度和耐蠕变性、耐疲劳性。
如当保护层为TPU材质时，由于TPU较软，包端面对其结合力增加较小，故而推荐采用图2(a)的结构方式进行注塑，此时t取值范围为0.6≤t≤4，m为0，n也为0，当然，以t取1.0时最佳；当保护层为PA材质时，由于包端面有利于轴承与空调部件接触面的结构限位，从而推荐采用图2(b)的结构方式进行注塑，此时t取值范围为0.6≤t≤4，4≥m≥0.5，p＞n≥0.5，p为滚动轴承外圈的厚度；当保护层为POM材质时，同样基于包端面有利于轴承与空调部件接触面的结构限位，从而推荐采用图2(b)的结构方式进行注塑，此时t取值范围为0.6≤t≤4，4≥m≥0.5，p＞n≥0.5。
现对空调滚动轴承的制造工艺进行详细说明，图3为对轴承成品进行加工注塑形成保护层的普通注塑流程，图4为套圈注塑，即先对外圈进行注塑形成保护层，后加工装配成轴承的流程，图5为对开式轴承进行加工注塑形成保护层的流程。
在普通注塑中，具体过程为：
步骤1.装配，采用压装方式将轴承的各个部件进行组装配合，并注脂、压盖，得到轴承成品；
步骤2.表面预处理，对所述轴承成品的外圈外表面进行喷砂涂胶、或拉槽、或滚花操作，实现粗化、清理、除锈，改善外圈的机械性能，提高外圈表面材料的附着力；
步骤3.注塑，将经步骤2处理后的轴承成品放入注塑磨具中，利用注塑成型机对其表面进行胶体注塑，形成保护层；
步骤4.磨外圆，利用磨削方法对注塑完成后的轴承外圈进行精研磨；
步骤5.对经步骤4处理后的轴承进行轴压入操作，得到具有保护层的滚动轴承。
在套圈注塑中，具体过程为：
步骤1.表面预处理，对轴承的外圈外表面进行喷砂涂胶、或拉槽、或滚花操作，实现粗化、清理、除锈，改善外圈的机械性能，提高外圈表面材料的附着力；
步骤2.注塑，将所述外圈放入注塑磨具中，利用注塑成型机对其表面进行胶体注塑，形成保护层；
步骤3.磨外圆，利用磨削方法对经步骤2处理后的外圈进行精研磨，形成新的外圈；
步骤4.装配，将新的外圈与轴承的其他零件通过压装方式进行装配组合，并注脂、压盖，得到轴承成品；
步骤5.对经步骤4处理后的轴承进行轴压入操作，得到具有保护层的滚动轴承。
在开式注塑中，具体过程为：
步骤1.装配，采用压装方式将轴承的各个部件进行组装配合，得到开式轴承；
步骤2.表面预处理，对所述开式轴承的外圈外表面进行喷砂涂胶、或拉槽、或滚花操作，实现粗化、清理、除锈，改善外圈的机械性能，提高外圈表面材料的附着力；
步骤3.注塑，将经步骤2处理后的开式轴承放入注塑磨具中，利用注塑成型机对其表面进行胶体注塑，形成保护层；
步骤4.磨外圆，利用磨削方法对注塑完成后的开式轴承外圈进行精研磨，并注脂、压盖；
步骤5.对经步骤4处理后得到的轴承进行轴压入操作，得到具有保护层的滚动轴承。
对于保护层与轴承外圈通过喷砂涂胶方式进行结合，对应有先利用高速砂流的冲击方式对外圈表面进行清理、除锈，改善外圈表面的机械性能，提高抗疲劳性，增强外圈表面涂料的附着性；
然后通过涂胶器将粘性液体涂抹到经过打砂后的外圈外表面，增加轴承外表面的黏贴性、绝缘性、固定性，提高表面光滑度；该涂抹的次数至少为三次，从而在打磨后的轴承外圈表面形成厚厚的涂胶层，以提高保护层与外圈的紧密结合度。
至于图1(b)示出的滚花注塑结合和1(c)示出的拉槽注塑结合，则是先对外圈进行滚压花纹或拉槽操作，然后再进行后续的注塑操作。
采用普通注塑工艺制造的轴承变形小，但也存在缺点，易漏油、油脂易蒸发；采用套圈注塑工艺生产效率高、成本低，但也存在缺点，即产品装配后游隙散差大；开式注塑方式则能吸收上述两种工艺的优点，不仅生产效率高、成本低，且产品变形小，装配后游隙散差小，故而可方便根据不同的用户需求和产品特点选择不同的制造工艺。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种空调滚动轴承，其特征在于：所述轴承的外圈外表面设有塑料保护层，所述保护层与所述外圈采用喷砂涂胶或拉槽或滚花的方式结合，所述轴杆与轴承的内圈轴过盈装配。
2.根据权利要求1所述的空调滚动轴承，其特征在于：所述保护层的圆周面两端于径向方向延伸，形成包覆于所述外圈的延伸部。
3.根据权利要求2所述的空调滚动轴承，其特征在于：所述保护层的圆周面厚度为t毫米，延伸部的厚度为m毫米，延伸部与所述外圈的圆周面内侧相距n毫米。
4.根据权利要求3所述的空调滚动轴承，其特征在于：所述保护层为PA材质或POM材质，t、m、n的取值范围分别为0.6≤t≤4，0.5≤m≤4，0.5≤n＜p，p为滚动轴承外圈的厚度。
5.根据权利要求3所述的空调滚动轴承，其特征在于：所述保护层为TPU材质，t、m、n的取值范围分别为0.6≤t≤4，m＝0，n＝0。
6.一种针对权利要求1-5中任一项所述的空调滚动轴承的制造工艺，其特征在于：所述工艺为普通注塑，具体过程为，
步骤1.装配，采用压装方式将轴承的各个部件进行组装配合，并注脂、压盖，得到轴承成品；
步骤2.表面预处理，对所述轴承成品的外圈外表面进行喷砂涂胶、或拉槽、或滚花操作，实现粗化、清理、除锈，改善外圈的机械性能，提高外圈表面材料的附着力；
步骤3.注塑，将经步骤2处理后的轴承成品放入注塑磨具中，利用注塑成型机对其表面进行胶体注塑，形成保护层；
步骤4.磨外圆，利用磨削方法对注塑完成后的轴承外圈进行精研磨；
步骤5.对经步骤4处理后的轴承进行轴压入操作，得到具有保护层的滚动轴承。
7.一种针对权利要求1-5中任一项所述的空调滚动轴承的制造工艺，其特征在于：所述工艺为套圈注塑，具体过程为，
步骤1.表面预处理，对轴承的外圈外表面进行喷砂涂胶、或拉槽、或滚花操作，实现粗化、清理、除锈，改善外圈的机械性能，提高外圈表面材料的附着力；
步骤2.注塑，将所述外圈放入注塑磨具中，利用注塑成型机对其表面进行胶体注塑，形成保护层；
步骤3.磨外圆，利用磨削方法对经步骤2处理后的外圈进行精研磨，形成新的外圈；
步骤4.装配，将新的外圈与轴承的其他零件通过压装方式进行装配组合，并注脂、压盖，得到轴承成品；
步骤5.对经步骤4处理后的轴承进行轴压入操作，得到具有保护层的滚动轴承。
8.一种针对权利要求1-5中任一项所述的空调滚动轴承的制造工艺，其特征在于：所述工艺为开式注塑，具体过程为，
步骤1.装配，采用压装方式将轴承的各个部件进行组装配合，得到开式轴承；
步骤2.表面预处理，对所述开式轴承的外圈外表面进行喷砂涂胶、或拉槽、或滚花操作，实现粗化、清理、除锈，改善外圈的机械性能，提高外圈表面材料的附着力；
步骤3.注塑，将经步骤2处理后的开式轴承放入注塑磨具中，利用注塑成型机对其表面进行胶体注塑，形成保护层；
步骤4.磨外圆，利用磨削方法对注塑完成后的开式轴承外圈进行精研磨，并注脂、压盖；
步骤5.对经步骤4处理后得到的轴承进行轴压入操作，得到具有保护层的滚动轴承。
9.一种根据权利要求6-8中任一项所述的空调滚动轴承的制造工艺，其特征在于：喷砂涂胶具体过程为，
步骤(a)、利用高速砂流的冲击方式对外圈表面进行清理、除锈；
步骤(b)，通过涂胶器将粘性液体涂抹到经过打砂后的外圈外表面。
10.一种根据权利要求9所述的空调滚动轴承的制造工艺，其特征在于：步骤(b)中涂胶器涂抹粘性液体的次数至少为三次。
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