CN111468653A - 一种用于生产轴承环锻件的碾环工装 - Google Patents

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21HMAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H1/00Making articles shaped as bodies of revolution
    • B21H1/06Making articles shaped as bodies of revolution rings of restricted axial length
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    • B21H1/00Making articles shaped as bodies of revolution
    • B21H1/22Making articles shaped as bodies of revolution characterised by use of rolls having circumferentially varying profile ; Die-rolling

Abstract

本发明公开了一种用于生产轴承环锻件的碾环工装,包括:碾环模具及异形芯辊,所述碾环模具,包括:主辊及与主辊相连的成型模,所述成型模包括:从上到下依次连接的圆柱体段、倒圆台段及辅助支撑段,在倒圆台段与辅助支撑段之间设置有环形槽,在倒圆台段的底部设置有圆角;所述异形芯辊,包括:芯轴,在芯轴上从上到下依次设置有上连接段、成型段及定位台阶,所述成型段由圆台部与倒圆台部组成,圆台部的大径端与倒圆台部的大径端相连,并且圆台部的大径端与倒圆台部的大径端之间以向外凸出的圆弧面光滑过渡连接。本发明的优点是:不仅能节省原材料,而且还方便了后续的机加工,大大提高了后续机加工的工作效率。

Description

一种用于生产轴承环锻件的碾环工装
技术领域
本发明涉及一种用于生产轴承环锻件的碾环工装。
背景技术
在生产大型如图1所示的带有台阶及滚道槽的大型轴承圈时,需要先将坯料用碾环机轧制成环形锻件,然后再对环形锻件进行机加工,最终在外侧壁上加工出台阶、在内侧壁上加工出滚道槽。而现有技术轧制环形锻件时主要是采用圆柱形的碾环模具及圆柱形的芯辊配合后进行轧制,但是这种轧制方法存在以下缺点:圆柱形碾环模具与圆柱形芯模配合后轧制出来的环形锻件为如图2所示的圆环柱形形状,存在较大的加工余量,这样在后期进行机加工时,需要切削掉大量的金属层,这样不仅降低了后续机加工的效率,而且还造成了原材料的浪费,大大增加了生产成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够节约原材料、提高后期加工效率的一种用于生产轴承环锻件的碾环工装。
为实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:一种用于生产轴承环锻件的碾环工装,包括:碾环模具及异形芯辊,所述碾环模具,包括:能够安装在碾环机上的主辊及与主辊相连的成型模,所述成型模包括:从上到下依次连接的圆柱体段、倒圆台段及辅助支撑段,圆柱体段的外径尺寸与倒圆台段顶部的外径尺寸相同,在倒圆台段与辅助支撑段之间设置有环形槽,在倒圆台段的底部设置有圆角,辅助支撑段的外径尺寸大于圆柱体段的外径尺寸;所述异形芯辊,包括:能够安装在碾环机上的芯轴,在芯轴上从上到下依次设置有上连接段、成型段及定位台阶,所述成型段由圆台部与倒圆台部组成,圆台部的大径端与倒圆台部的大径端相连,并且圆台部的大径端与倒圆台部的大径端之间以向外凸出的圆弧面光滑过渡连接,在上连接段与成型段的圆台部之间设置有用于环形锻件向上伸展的上延伸段,在定位台阶与成型段的倒圆台部之间设置有用于环形锻件向下伸展的下延伸段。
进一步的,前述的一种用于生产轴承环锻件的碾环工装,其中,成型模上的倒圆台段外侧壁的斜度在2°~3°之间。
进一步的,前述的一种用于生产轴承环锻件的碾环工装,其中,成型模上的倒圆台段底部的圆角的圆弧半径在30mm~35mm之间。
进一步的,前述的一种用于生产轴承环锻件的碾环工装,其中,主辊与成型模之间的连接结构为:在主辊上设置有向外凸出的轴向连接键,在主辊的底壁上沿着圆周设置有向外延伸的台阶,在成型模中设置有贯穿成型模上下端的第一连接孔,在第一连接孔的内侧壁上设置有轴向的第一连接槽,在成型模的底壁上设置有向上凹陷的连接腔,连接腔的内径大于第一连接孔的内径,成型模套装在主辊上,成型模上的第一连接槽与主辊上的连接键键连接,并且成型模上的连接腔卡设在主辊的台阶上。
进一步的,前述的一种用于生产轴承环锻件的碾环工装,其中,在成型模的顶部设置有压模,压模的外径尺寸与成型模上的圆柱体段的外径尺寸相同,压模套装在主辊上。
进一步的,前述的一种用于生产轴承环锻件的碾环工装,其中,压模与主辊之间的连接结构为:在主辊上设置有向外凸出的轴向连接键,在主辊的顶壁上沿着圆周均匀间隔设置有若干螺纹孔,在压模的底壁上设置有向上凹陷的第二连接孔,在第二连接孔的内侧壁上设置有轴向的第二连接槽,在压模的顶壁上沿着圆周均匀间隔设置有若干通孔,压模套装在主辊上、并叠装在成型模上,压模上的第二连接槽与主辊上的连接键键连接,压模上的通孔与主辊上的螺纹孔分别一一对齐,并用螺栓连接。
进一步的,前述的一种用于生产轴承环锻件的碾环工装,其中,上连接段的外径尺寸大于上延伸段的外径尺寸,在上连接段与上延伸段之间设置有过渡轴肩。
进一步的,前述的一种用于生产轴承环锻件的碾环工装,其中,成型段上的圆台部与倒圆台部的外侧壁的斜度在9°~10°之间。
进一步的,前述的一种用于生产轴承环锻件的碾环工装,其中,所述芯轴的顶端设置为扁式轴端
本发明的优点是:轧制出来的环形锻件的结构、形状与最终得到的大型轴承圈的形状、结构相似,这样就不需要切削掉大量的金属层,不仅大大节省了原材料,而且还方便了后续的机加工,大大提高了后续机加工的工作效率。
附图说明
图1最终加工成型的大型轴承圈的结构示意图。
图2是使用传统碾环工装轧制出来的环形锻件的结构示意图。
图3是本发明所述的一种用于生产轴承环锻件的碾环工装的结构示意图。
图4是图3中主辊的结构示意图。
图5是图3中成型模的结构示意图。
图6是图3中压模的结构示意图。
图7是图3中异形芯辊的结构示意图。
图8是图7的俯视结构示意图。
图9是使用图3所述的一种用于生产轴承环锻件的碾环工装轧制出来的环形锻件的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及优选实施例对本发明所述的技术方案作进一步说明。
如图3、图4、图5、图6、图7、图8所示,本发明所述的一种用于生产轴承环锻件的碾环工装,包括:碾环模具及异形芯辊,所述碾环模具,包括:能够安装在碾环机上的主辊1及与主辊1相连的成型模2,所述成型模2包括:从上到下依次连接的圆柱体段21、倒圆台段22及辅助支撑段23,圆柱体段21的外径与倒圆台段22顶部的外径相同,倒圆台段22的外侧壁的斜度在2°~3°之间。这样就能使成型模2与坯料之间接触面在轧制过程中逐渐增大,从而防止成型模2与坯料刚一接触就因摩擦面过大而形成较大的摩擦力而降低环形锻件的轧制质量。在倒圆台段22与辅助支撑段23之间设置有环形槽24,在倒圆台段22的底部设置有圆角R,圆角R的圆弧半径在30mm~35mm之间,倒圆台段22上的圆角R能够防止轧制出来的环形锻件的台阶处因应力集中而出现裂纹。辅助支撑段23的外径尺寸大于圆柱体段21的外径尺寸。
本实施例中,主辊1与成型模2之间的连接结构为:在主辊1上设置有向外凸出的轴向连接键,在主辊1的底壁上沿着圆周设置有向外延伸的台阶11,在成型模2中设置有贯穿成型模上下端的第一连接孔3,在第一连接孔3的内侧壁上设置有轴向的第一连接槽31,在成型模2的底壁上设置有向上凹陷的连接腔32,连接腔32的内径尺寸大于第一连接孔3的内径尺寸,成型模2套装在主辊1上,成型模2上的第一连接槽31与主辊1上的连接键键连接,并且成型模2上的连接腔32卡设在主辊1的台阶11上。
本实施例中,在成型模2的顶部设置有压模4,压模4的外径尺寸与成型模2上的圆柱体段21的外径尺寸相同,压模4套装在主辊1上。压模4与主辊1之间的连接结构为:在主辊1的顶壁上沿着圆周均匀间隔设置有若干螺纹孔12,在压模4的底壁上设置有向上凹陷的第二连接孔41,在第二连接孔41的内侧壁上设置有轴向的第二连接槽42,在压模4的顶壁上沿着圆周均匀间隔设置有若干通孔43,压模4套装在主辊1上、并叠装在成型模2上,压模4上的第二连接槽42与主辊1上的连接键键连接,压模4上的通孔43与主辊1上的螺纹孔12分别一一对齐,并用螺栓连接。
所述异形芯辊,包括:能够安装在碾环机上的芯轴5,芯轴5的顶端51设置为扁式轴端,这样就方便芯轴5安装在碾环机上,碾环机上的驱动系统能够通过扁式轴端方便带动芯轴5转动。在芯轴5上从上到下依次设置有上连接部6、成型段7及定位台阶8,当芯轴5安装在碾环机上时,定位台阶8抵靠在碾环机上的安装孔上,这样芯轴5在转动时能够保证芯轴5的中轴线的位置保持不变。所述成型段7由圆台部71与倒圆台部72组成,圆台部71与倒圆台部72的外侧壁的斜度在9°~10°之间,圆台部71的大径端与倒圆台部72的大径端相连,并且圆台部71的大径端与倒圆台部72的大径端之间以向外凸出的圆弧面光滑过渡连接,在上连接部6与成型段7的圆台部71之间设置有用于环形锻件向上伸展的上延伸段73,在定位台阶8与成型段7的倒圆台部72之间设置有用于环形锻件向下伸展的下延伸段74,上连接部6的外径尺寸大于上延伸段73的外径尺寸,在上连接部6与上延伸段73之间设置有过渡轴肩61。
本发明的工作原理为:将碾环工装上的碾环模具及异形芯模安装在碾环机上,将坯料套装在异形芯模上,成型模2上的倒圆台段23与异形芯模上的成型段7配合后夹住坯料,被夹坯料段的底部放置在成型模2的辅助支撑段23上,碾环工装上的主辊1带动成型模2及压模4带着坯料做圆周运动,此时,成型模2及异形芯模同时对坯料进行轧制,坯料侧壁受到倒圆台段23和成型段7的挤压后逐渐变薄、形变,而与环形槽24对齐的坯料侧壁因为没有受到挤压力所以不发生变形,这样就能将坯料轧制成如图9所示的带有台阶及环槽的环形锻件。
本发明的优点是:轧制出来的环形锻件的结构、形状与最终得到的大型轴承圈的形状、结构相似,这样就不需要切削掉大量的金属层,不仅大大节省了原材料,而且还方便了后续的机加工,大大提高了后续机加工的工作效率。

Claims (9)

1.一种用于生产轴承环锻件的碾环工装,其特征在于:包括:碾环模具及异形芯辊,所述碾环模具,包括:能够安装在碾环机上的主辊及与主辊相连的成型模,所述成型模包括:从上到下依次连接的圆柱体段、倒圆台段及辅助支撑段,圆柱体段的外径尺寸与倒圆台段顶部的外径尺寸相同,在倒圆台段与辅助支撑段之间设置有环形槽,在倒圆台段的底部设置有圆角,辅助支撑段的外径尺寸大于圆柱体段的外径尺寸;所述异形芯辊,包括:能够安装在碾环机上的芯轴,在芯轴上从上到下依次设置有上连接段、成型段及定位台阶,所述成型段由圆台部与倒圆台部组成,圆台部的大径端与倒圆台部的大径端相连,并且圆台部的大径端与倒圆台部的大径端之间以向外凸出的圆弧面光滑过渡连接,在上连接段与成型段的圆台部之间设置有用于环形锻件向上伸展的上延伸段,在定位台阶与成型段的倒圆台部之间设置有用于环形锻件向下伸展的下延伸段。
2.根据权利要求1所述的一种用于生产轴承环锻件的碾环工装,其特征在于:成型模上的倒圆台段外侧壁的斜度在2°~3°之间。
3.根据权利要求1所述的一种用于生产轴承环锻件的碾环工装,其特征在于:成型模上的倒圆台段底部的圆角的圆弧半径在30mm~35mm之间。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种用于生产轴承环锻件的碾环工装,其特征在于:主辊与成型模之间的连接结构为:在主辊上设置有向外凸出的轴向连接键,在主辊的底壁上沿着圆周设置有向外延伸的台阶,在成型模中设置有贯穿成型模上下端的第一连接孔,在第一连接孔的内侧壁上设置有轴向的第一连接槽,在成型模的底壁上设置有向上凹陷的连接腔,连接腔的内径大于第一连接孔的内径,成型模套装在主辊上,成型模上的第一连接槽与主辊上的连接键键连接,并且成型模上的连接腔卡设在主辊的台阶上。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种用于生产轴承环锻件的碾环工装,其特征在于:在成型模的顶部设置有压模,压模的外径尺寸与成型模上的圆柱体段的外径尺寸相同,压模套装在主辊上。
6.根据权利要求5所述的一种用于生产轴承环锻件的碾环工装,其特征在于:压模与主辊之间的连接结构为:在主辊上设置有向外凸出的轴向连接键,在主辊的顶壁上沿着圆周均匀间隔设置有若干螺纹孔,在压模的底壁上设置有向上凹陷的第二连接孔,在第二连接孔的内侧壁上设置有轴向的第二连接槽,在压模的顶壁上沿着圆周均匀间隔设置有若干通孔,压模套装在主辊上、并叠装在成型模上,压模上的第二连接槽与主辊上的连接键键连接,压模上的通孔与主辊上的螺纹孔分别一一对齐,并用螺栓连接。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种用于生产轴承环锻件的碾环工装,其特征在于:上连接段的外径尺寸大于上延伸段的外径尺寸,在上连接段与上延伸段之间设置有过渡轴肩。
8.根据权利要求1或2或3所述的一种用于生产轴承环锻件的碾环工装,其特征在于:成型段上的圆台部与倒圆台部的外侧壁的斜度在9°~10°之间。
9.根据权利要求1或2或3所述的一种用于生产轴承环锻件的碾环工装,其特征在于:所述芯轴的顶端设置为扁式轴端。
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