CN108857274A - 双沟道金刚滚轮磨加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽车轮毂轴承的加工方法,尤其是涉及一种双沟道金刚滚轮磨加工方法。其主要是解决现有技术所存在的轮毂加工方法的适用范围较窄,生产成本较高,生产的外圈的强度不够,精度较差,并且外圈上的残留物较多,影响产品质量等的技术问题。本发明用模具锻造出汽车轮毂外圈锻件,对外圈锻件进行粗车加工、第一次精车加工、热处理,对外圈粗品进行第二次精车加工,在外圈精品上进行钻孔,利用拼装式金刚滚轮装置对外圈精品加工双滚道或双沟道,对外圈精品进行第三次精车加工,加工出外圈精品的密封件档及外径,要求表面不得有毛刺、飞边、磕碰伤、尖角等,同心度<0.05mm,平行差<0.03mm,清洁外圈精品表面,即出外圈成品。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车轮毂轴承的加工方法,尤其是涉及一种双沟道金刚滚轮磨加工方法。
背景技术
汽车轮毂轴承是重要的汽车用滚动轴承,安装在汽车轮毂内,主要作用是承重和为轮毂的转动提供精确引导。它既承受轴向载荷又承受径向载荷,是一个非常重要的零部件。中国专利公开了一种汽车轮毂轴承单元高刚度内圈法兰的加工方法(公开号:CN107097047A),其包括以下步骤:步骤一,锯料:采用GCr15SiMn轴承钢棒料作为制备原料,根据内圈法兰的形状计算所需原料的质量,然后使用断料锯把棒料切段形成毛坯;步骤二,中频加热:将步骤一获得的毛坯放入中频感应加热炉内加热进行热处理,然后 进行去氧化皮喷砂处理;步骤三,闭式锻造:首先,在模具工作面喷涂氟系脱模剂;其次,将步骤二处理好的毛坯放入下模中,利用液压机推动上模向下进行闭式模锻,保持2-5秒后开启上模;第三,在锻件上喷涂硅系脱模剂,进行冷却和锻件脱模;步骤四,余温正火,低温回火;步骤五,冷却粗车:将步骤四得到的正火锻件冷却至室温进行粗车,得到外圈;步骤六,双重喷丸处理:对粗车后的外圈先后进行S-460和S-390双重钢丸喷丸强化处理;步骤七,钻孔:采用钻床加工外圈孔;步骤八,半精车、精车成形:将步骤七得到的外圈进行半精车和精车处理;步骤九,加工沟道,沟道超精;步骤二中,将步骤一获得的毛坯放入中频感应加热炉内加热至1150-1220℃进行热处理;步骤四具体过程为:首先,将步骤三得到的锻件在正火炉中加热至690-710℃,保温10-20分钟;其次,在空气中冷却正火,再加热到150-200℃,保温1.5-2.5小时,空冷回火;锻件在正火炉中加热至690-710℃,保温15分钟;加热到150-200℃,保温2小时;步骤五具体粗车过程为:将步骤四得到的锻件冷却至室温,粗车得到内圆面、端面一、端面二、端面四以及外圆面一和外圆面二;步骤八具为:首先半精车内圆面、端面一、端面二、端面四,然后半精车外圆面一和外圆面二,完成内圈法兰的成形。但是这种加工方法的适用范围较窄,生产成本较高,生产的外圈的强度不够,精度较差,并且外圈上的残留物较多,影响产品质量。
发明内容
本发明是提供一种双沟道金刚滚轮磨加工方法,其主要是解决现有技术所存在的轮毂加工方法的适用范围较窄,生产成本较高,生产的外圈的强度不够,精度较差,并且外圈上的残留物较多,影响产品质量等的技术问题。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:
本发明的双沟道金刚滚轮磨加工方法,其特征在于所述的方法包括:
a.用模具锻造出汽车轮毂外圈锻件,表面不允许有裂纹、折叠、过烧缺陷,氧化皮凹陷深度<0.4mm,切边后残留飞边<0.5mm,锻件上下模错位<0.4mm,退火温度为830-930℃,退火硬度180-235HB;
b. 对外圈锻件进行粗车加工,所有粗车加工表面粗糙度为Ra6.3,防止有磕碰伤、铁锈、毛刺、划伤,得到外圈粗品;
c. 对外圈粗品进行第一次精车加工,加工出双滚道或双沟道、内轮廓、花键内孔及相关表面,要求工件表面不允许有毛刺、划花、磕碰伤、尖角,平行差<0.1mm;
d. 将经过第一次精加工的外圈粗品放入到热处理炉中进行热处理,温度为1000-1200℃,淬硬层深度1.5-4.5,硬度为59-62HRC,符合Q/WQZ125的规定,保持结构的完整性,淬硬层变形量<0.06mm,套圈须100%磁粉探伤;
e. 对外圈粗品进行第二次精车加工,加工出外圈粗品的配合端表面,要求工件表面不允许有毛刺、划花、磕碰伤、尖角等,同心度<0.05mm,平行差<0.03mm,表面粗糙度为Ra3.2,得到外圈精品;
f. 在外圈精品上进行钻孔,定位表面不得有毛刺、飞边、划伤凸起,孔不得有加工硬化现象,要求孔位截圆±0.15mm,孔径±0.05mm;
g. 利用拼装式金刚滚轮装置对外圈精品加工双滚道或双沟道,要求表面不得有烧伤、振纹和锈迹,必须保证结构完整性,粗超度<Ra0.8,圆度<3um;其中拼装式金刚滚轮装置包括有金刚滚轮,金刚滚轮由两个对称设置的圆弧修整器,两个圆弧修整器之间设有隔圈,圆弧修整器中间设有轴孔,圆弧修整器的外表面设有高平面、低平面,高平面与低平面之间设有圆弧面,圆弧修整器的端面上设有台阶,金刚滚轮连接传动机构;
h. 对外圈精品进行第三次精车加工,加工出外圈精品的密封件档及外径,要求表面不得有毛刺、飞边、磕碰伤、尖角等,同心度<0.05mm,平行差<0.03mm;
i. 清洁外圈精品表面及内部残留的铁屑、磨床泥等处理,要求清洁后产品光亮,无残留脏物,即出外圈成品。
本发明通过三次精车加工以及一次磨加工,并且限定了各步骤的参数范围,使得整个汽车轮毂外圈的加工精度较高,能够适用于精度要求较高的外圈的加工需求。同时,本发明将现有技术的整体的金刚滚轮拆分成三部分组成,两个圆弧修整器加中间的隔圈,隔圈根据特点产品的需要定做宽度,这样可以大大减少滚轮的投入和加快产品开发的速度。
作为优选,所述的传动机构包括有穿接在圆弧修整器、隔圈内的滚轮转轴,滚轮转轴连接在转轴座上,转轴座上设有滚轮电机,转轴座通过一根连杆连接有导轮,导轮活动连接在调节轨道上,调节轨道的两端连接有调节气缸,转轴座活动连接在机架上。本发明利用调节气缸推动调节轨道,使得滚轮转轴可以调整角度,互为基准点,从而保证了加工精度一致。
作为优选,所述的隔圈的端面上设有安装槽,安装槽内设有压紧件,压紧件的底部设有压力传感器,压力传感器通过数控机构连接滚轮电机。利用压紧件加紧压力传感器,使得压力传感器可以随时监测隔圈是否被安装到位,如果出现松动,则会自动发出信号到数控机构,从而使得滚轮电机停止运转,保证了加工精度。
作为优选,所述的热处理炉包括有炉体,炉体下部设有热处理输送带,热处理输送带包括有平行设置的若干支撑杆,支撑杆上穿接有推送板,相邻推送板之间通过咬合块以及咬合槽拼合,咬合块与咬合槽都为梯形,支撑杆通过摆杆连接传动杆,传动杆连接传动气缸,炉体内设有波浪形排布的加热管。推送板可以随着传动杆、支撑杆进行摆动,这样推送板向上翘起后,能够定位外圈工件,使其保持位置的一致性,从而保证了热处理的均匀性。
作为优选,所述的炉体分为三段式,第一段为1000-1050℃,第二段为1100-1150℃,第三段为1180-1200℃,三段炉体之间设有隔板。利用三段式的加温,使得外圈工件加温时是逐渐加温,使得工件内部的晶像组织变化较为温和,防止产生裂缝。
作为优选,所述的步骤f钻孔后,利用清扫机构对外圈精品进行清扫处理,清扫机构包括有管道,管道底部设有清扫输送带,清扫输送带的两侧设有毛刷辊,毛刷辊的一侧设有吹风机,管道的顶部连接有吸气管。清扫时,毛刷辊转动后可以将外圈工件上的杂质扫落,然后被吹风机吹起,再由吸气管吸入,这样被清理的杂质不会二次附在工件上,清洁较为完全,从而保证了生产精度。
作为优选,所述的步骤i在清洁时采用清洁机构,清洁机构包括有清洁通道,清洁通道底部设有清洁输送带,清洁输送带底部设有废液槽,清洁通道的顶部设有球面型的喷头座,喷头座上设有喷头,清洁通道的后部设有升降杆,升降杆连接升降气缸,升降杆的下端连接有除泥喷头,除泥喷头为扁形,其内部设有多个交错设置的增压凸块。本发明的喷头座可以转动,这样喷头可以旋转地对工件进行喷洒除杂质。除泥喷头的增压凸块可以使得水流的压强较大,从而能够将残留在外圈上的泥除去,使得加工出来的外圈成品较为光滑。
因此,本发明的外圈加工的适用范围较宽,根据联动的可拼装的金刚滚轮装置使得滚轮尺寸可以变化,生产成本较低,生产的外圈的强度不够,精度较差,并且外圈上的残留物较多,影响产品质量。
附图说明
附图1是本发明外圈的一种结构示意图;
附图2是本发明金刚滚轮的一种结构示意图;
附图3是本发明传动机构的一种结构示意图;
附图4是本发明热处理炉的一种结构示意图;
附图5是本发明热处理输送带的一种结构示意图;
附图6是本发明清扫机构的一种结构示意图;
附图7是本发明清洁机构的一种结构示意图;
附图8是本发明除泥喷头的一种结构示意图。
图中零部件、部位及编号:圆弧修整器1、隔圈2、轴孔3、高平面4、低平面5、圆弧面6、台阶7、滚轮转轴8、转轴座9、连杆10、导轮11、调节轨道12、调节气缸13、机架14、安装槽15、压紧件16、压力传感器17、炉体18、热处理输送带19、支撑杆20、推送板21、咬合块22、摆杆23、传动杆24、传动气缸25、加热管26、隔板27、管道28、清扫输送带29、毛刷辊30、吹风机31、吸气管32、清洁通道33、清洁输送带34、废液槽35、喷头座36、喷头37、升降杆38、升降气缸39、除泥喷头40、增压凸块41、外圈42。
具体实施方式
下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例:本例的双沟道金刚滚轮磨加工方法,其特征在于所述的方法包括:
a.用模具锻造出汽车轮毂外圈锻件,表面不允许有裂纹、折叠、过烧缺陷,氧化皮凹陷深度<0.4mm,切边后残留飞边<0.5mm,锻件上下模错位<0.4mm,退火温度为900℃,退火硬度180-235HB;
b. 对外圈锻件进行粗车加工,所有粗车加工表面粗糙度为Ra6.3,防止有磕碰伤、铁锈、毛刺、划伤,得到外圈粗品;
c. 对外圈粗品进行第一次精车加工,加工出双滚道或双沟道、内轮廓、花键内孔及相关表面,要求工件表面不允许有毛刺、划花、磕碰伤、尖角,平行差<0.1mm;
d. 将经过第一次精加工的外圈粗品放入到热处理炉中进行热处理,如图4,热处理炉包括有炉体18,炉体下部设有热处理输送带19,如图5,热处理输送带包括有平行设置的若干支撑杆20,支撑杆上穿接有推送板21,相邻推送板之间通过咬合块22以及咬合槽拼合,咬合块与咬合槽都为梯形,支撑杆通过摆杆23连接传动杆24,传动杆连接传动气缸25,炉体内设有波浪形排布的加热管26。炉体分为三段式,第一段为1050℃,第二段为1150℃,第三段为1200℃,三段炉体之间设有隔板27,每一段热处理的时间为20分钟,淬硬层深度1.5-4.5,硬度为59-62HRC,符合Q/WQZ125的规定,保持结构的完整性,淬硬层变形量<0.06mm,套圈须100%磁粉探伤;
e. 对外圈粗品进行第二次精车加工,加工出外圈粗品的配合端表面,要求工件表面不允许有毛刺、划花、磕碰伤、尖角等,同心度<0.05mm,平行差<0.03mm,表面粗糙度为Ra3.2,得到外圈精品;
f. 在外圈精品上进行钻孔,定位表面不得有毛刺、飞边、划伤凸起,孔不得有加工硬化现象,要求孔位截圆±0.15mm,孔径±0.05mm;然后利用清扫机构对外圈精品进行清扫处理,清扫机构如图6,包括有管道28,管道底部设有清扫输送带29,清扫输送带的两侧设有毛刷辊30,毛刷辊的一侧设有吹风机31,管道的顶部连接有吸气管32。
g. 利用拼装式金刚滚轮装置对外圈精品加工双滚道或双沟道,要求表面不得有烧伤、振纹和锈迹,必须保证结构完整性,粗超度<Ra0.8,圆度<3um;其中拼装式金刚滚轮装置包括有金刚滚轮,金刚滚轮如图2,由两个对称设置的圆弧修整器1,两个圆弧修整器之间设有隔圈2,隔圈的端面上设有安装槽15,安装槽内设有压紧件16,压紧件的底部设有压力传感器17,压力传感器通过数控机构连接滚轮电机,圆弧修整器中间设有轴孔3,圆弧修整器的外表面设有高平面4、低平面5,高平面与低平面之间设有圆弧面6,圆弧修整器的端面上设有台阶7,金刚滚轮连接传动机构,传动机构如图3,包括有穿接在圆弧修整器1、隔圈2内的滚轮转轴8,滚轮转轴连接在转轴座9上,转轴座上设有滚轮电机,转轴座通过一根连杆10连接有导轮11,导轮活动连接在调节轨道12上,调节轨道的两端连接有调节气缸13,转轴座活动连接在机架14上;
h. 对外圈精品进行第三次精车加工,加工出外圈精品的密封件档及外径,要求表面不得有毛刺、飞边、磕碰伤、尖角等,同心度<0.05mm,平行差<0.03mm;
i. 清洁外圈精品表面及内部残留的铁屑、磨床泥等处理,在清洁时采用清洁机构,清洁机构如图7,包括有清洁通道33,清洁通道底部设有清洁输送带34,清洁输送带底部设有废液槽35,清洁通道的顶部设有球面型的喷头座36,喷头座上设有喷头37,清洁通道的后部设有升降杆38,升降杆连接升降气缸39,升降杆的下端连接有除泥喷头40,如图8,除泥喷头为扁形,其内部设有多个交错设置的增压凸块41,要求清洁后产品光亮,无残留脏物,即出如图1外圈成品。
以上所述仅为本发明的具体实施例,但本发明的结构特征并不局限于此,任何本领域的技术人员在本发明的领域内,所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。
Claims (7)
1.一种双沟道金刚滚轮磨加工方法,其特征在于所述的方法包括:
a.用模具锻造出汽车轮毂外圈锻件,表面不允许有裂纹、折叠、过烧缺陷,氧化皮凹陷深度<0.4mm,切边后残留飞边<0.5mm,锻件上下模错位<0.4mm,退火温度为830-930℃,退火硬度180-235HB;
b. 对外圈锻件进行粗车加工,所有粗车加工表面粗糙度为Ra6.3,防止有磕碰伤、铁锈、毛刺、划伤,得到外圈粗品;
c. 对外圈粗品进行第一次精车加工,加工出双滚道或双沟道、内轮廓、花键内孔及相关表面,要求工件表面不允许有毛刺、划花、磕碰伤、尖角,平行差<0.1mm;
d. 将经过第一次精加工的外圈粗品放入到热处理炉中进行热处理,温度为1000-1200℃,淬硬层深度1.5-4.5,硬度为59-62HRC,符合Q/WQZ125的规定,保持结构的完整性,淬硬层变形量<0.06mm,套圈须100%磁粉探伤;
e. 对外圈粗品进行第二次精车加工,加工出外圈粗品的配合端表面,要求工件表面不允许有毛刺、划花、磕碰伤、尖角等,同心度<0.05mm,平行差<0.03mm,表面粗糙度为Ra3.2,得到外圈精品;
f. 在外圈精品上进行钻孔,定位表面不得有毛刺、飞边、划伤凸起,孔不得有加工硬化现象,要求孔位截圆±0.15mm,孔径±0.05mm;
g. 利用拼装式金刚滚轮装置对外圈精品加工双滚道或双沟道,要求表面不得有烧伤、振纹和锈迹,必须保证结构完整性,粗超度<Ra0.8,圆度<3um;其中拼装式金刚滚轮装置包括有金刚滚轮,金刚滚轮由两个对称设置的圆弧修整器(1),两个圆弧修整器之间设有隔圈(2),圆弧修整器中间设有轴孔(3),圆弧修整器的外表面设有高平面(4)、低平面(5),高平面与低平面之间设有圆弧面(6),圆弧修整器的端面上设有台阶(7),金刚滚轮连接传动机构;
h. 对外圈精品进行第三次精车加工,加工出外圈精品的密封件档及外径,要求表面不得有毛刺、飞边、磕碰伤、尖角等,同心度<0.05mm,平行差<0.03mm;
i. 清洁外圈精品表面及内部残留的铁屑、磨床泥等处理,要求清洁后产品光亮,无残留脏物,即出外圈成品。
2.根据权利要求1所述的双沟道金刚滚轮磨加工方法,其特征在于所述的传动机构包括有穿接在圆弧修整器(1)、隔圈(2)内的滚轮转轴(8),滚轮转轴连接在转轴座(9)上,转轴座上设有滚轮电机,转轴座通过一根连杆(10)连接有导轮(11),导轮活动连接在调节轨道(12)上,调节轨道的两端连接有调节气缸(13),转轴座活动连接在机架(14)上。
3.根据权利要求2所述的双沟道金刚滚轮磨加工方法,其特征在于所述的隔圈(2)的端面上设有安装槽(15),安装槽内设有压紧件(16),压紧件的底部设有压力传感器(17),压力传感器通过数控机构连接滚轮电机。
4.根据权利要求1所述的双沟道金刚滚轮磨加工方法,其特征在于所述的热处理炉包括有炉体(18),炉体下部设有热处理输送带(19),热处理输送带包括有平行设置的若干支撑杆(20),支撑杆上穿接有推送板(21),相邻推送板之间通过咬合块(22)以及咬合槽拼合,咬合块与咬合槽都为梯形,支撑杆通过摆杆(23)连接传动杆(24),传动杆连接传动气缸(25),炉体内设有波浪形排布的加热管(26)。
5.根据权利要求4所述的双沟道金刚滚轮磨加工方法,其特征在于所述的炉体(18)分为三段式,第一段为1000-1050℃,第二段为1100-1150℃,第三段为1180-1200℃,三段炉体之间设有隔板(27)。
6.根据权利要求1所述的双沟道金刚滚轮磨加工方法,其特征在于所述的步骤f钻孔后,利用清扫机构对外圈精品进行清扫处理,清扫机构包括有管道(28),管道底部设有清扫输送带(29),清扫输送带的两侧设有毛刷辊(30),毛刷辊的一侧设有吹风机(31),管道的顶部连接有吸气管(32)。
7.根据权利要求1所述的双沟道金刚滚轮磨加工方法,其特征在于所述的步骤i在清洁时采用清洁机构,清洁机构包括有清洁通道(33),清洁通道底部设有清洁输送带(34),清洁输送带底部设有废液槽(35),清洁通道的顶部设有球面型的喷头座(36),喷头座上设有喷头(37),清洁通道的后部设有升降杆(38),升降杆连接升降气缸(39),升降杆的下端连接有除泥喷头(40),除泥喷头为扁形,其内部设有多个交错设置的增压凸块(41)。
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