CN111644815A - 一种轴承密封件骨架及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轴承密封件骨架的制备方法，包括以下步骤：采取退火态圆钢丝作为原材料，经过辊压轧制成形为有过渡圆角r的矩形截面钢丝；将矩形钢丝经过弯曲形成开口圆环，并在切断时斜切成一定坡口；在圆环开口处，通过冷焊机，采用低碳钢丝作为钎料进行冷焊，形成封闭圆环；将焊接好的圆环放在焊点平磨机上磨削多余焊材，形成端面平整的密封件骨架。本发明能够提高密封件骨架的使用性能，并提高密封件骨架的生产稳定性，简化加工流程，从而降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及机械零部件加工领域，尤其涉及一种轴承密封件骨架及其制备方法。
背景技术
轴承密封件骨架作为密封橡胶的支承件，用于提高密封件的使用强度，保证轴承稳定运行。目前所用的轴承密封件骨架都为冲压件，存在许多不足：一是冲压件边缘有毛刺，在密封件注胶时，容易出现漏胶、尺寸偏差等问题，造成密封件的报废。二是冲压时会产生很多冲切余量，造成材料的浪费。三是冲切过程模具损耗较大，加工成本较高。为了提高轴承密封件骨架产品的质量，并降低生产成本，有必要对现有密封件骨架的结构进行进一步改进，并开发一种稳定、低成本的制备工艺。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种轴承密封件骨架及其制备方法，以提高密封件骨架的使用性能，并提高密封件骨架的生产稳定性，简化加工流程，从而降低生产成本。
技术方案：为实现上述目的，本发明的一种轴承密封件骨架的制备方法，包括以下步骤：S1：采取退火态圆钢丝作为原材料，经过辊压轧制成形为有过渡圆角r的矩形截面钢丝；S2：矩形钢丝经过弯曲形成开口圆环，并在切断时斜切成一定坡口；S3：在圆环开口处，通过冷焊机，采用低碳钢丝作为钎料进行冷焊，形成封闭圆环；S4：焊接好的圆环放在焊点平磨机上磨削多余焊材，形成端面平整的密封件骨架。
进一步地，在所述步骤S1中所述辊压轧制成形为先用两辊轧机压扁开坯，然后再用四辊土耳其轧头上下左右约束钢丝截面，形成所需形状的矩形钢丝。
进一步地，在所述步骤S2中使用绕簧机将矩形钢丝弯曲成圆环，所述步骤S2中所述坡口的角度对称，且坡口角度β为30°～60°。
进一步地，所述步骤S2的所使用的绕簧机包括绕簧机本体，所述绕簧机本体的一侧设置有清洗箱，原料钢丝穿过清洗箱后进入绕簧机本体的进料口；所述清洗箱的顶板上设置有竖向运动的第一液压缸，所述第一液压缸的下方连接有一对竖向电动辊刷，原料钢丝位于两个竖向电动辊刷之间；所述清洗箱的顶板上还设置有旋转支架，所述旋转支架与一侧的旋转电机传动连接，所述旋转支架的下方转动设置有第二液压缸，且所述第二液压缸与一对横向电动辊刷连接；所述清洗箱的底部设置有自洁水缸，所述竖向电动辊刷和横向电动辊刷的竖向投影落在所述自洁水缸内。
进一步地，所述清洗箱靠近所述绕簧机本体的一侧侧壁上设置有擦干装置，所述擦干装置包括外框支架和外框支架内的四块擦干块，四块所述擦干块围合成矩形状的擦干孔；所述擦干块的内外两侧分别设置有内滑轨和外滑轨，所述擦杆块的一端设置有内滑块；一个擦干块上的内滑块和相邻的擦干块上的内滑轨滑动配合；所述擦干装置还包括四个弹簧件，所述弹簧件和擦干块一一对应；所述弹簧件的一端固定连接在所述外框支架上，所述弹簧件的另一端与对应擦干块上的外滑轨滑动连接。
进一步地，所述自洁水缸上设置有两组挤水装置，单组所述挤水装置由两个间距设置的弹性辊组成，所述弹性辊的轴线方向和原料钢丝相垂直；两组所述挤水装置分别设置在所述竖向电动辊刷和横向电动辊刷的正下方；所述第一液压缸的输出杆连接第一滑动支架，所述竖向电动辊刷水平滑动设置在所述第一滑动支架上，且所述竖向电动辊刷与第一滑动支架之间设置有第一弹性调整块；所述第二液压缸的输出杆连接第二滑动支架，所述横向电动辊刷滑动设置在所述第二滑动支架上，且所述横向电动辊刷与所述第二滑动支架之间设置有第二弹性调整块；所述竖向电动辊刷和横向电动辊刷的两端均为锥形。
进一步地，在所述步骤S3中冷焊时，开口环压在平面上，坡口朝上添加钎料焊接。
进一步地，在所述步骤S4中焊点磨平时，焊点磨平设备为滑轨，滑块压在焊接好的圆环上，圆环平放在工作台上面，水平旋转砂轮靠近磨削焊点，对多余焊料进行打磨。
本发明的一种轴承密封件骨架，密封件骨架为具有焊接连接线的金属环片，且所述密封件骨架的截面为矩形。
进一步地，所述密封件骨架的材料成分的重量百分比为C％0.05～0.15％，Mn0.20～0.60％，S≤0.045％，P≤0.045％；所述密封件骨架直径d为25～40mm，径向厚度a为1～4mm，环高h为0.8～2mm，圆角r为0.2～0.6mm。
有益效果：本发明的一种轴承密封件骨架及其制备方法，具有焊接连接线，由圆钢丝为原料加工而成，避免了边缘毛刺问题，从而提高了密封注胶工艺的成品率；同时，采用圆钢丝作为原料，经过压力加工成形再经过磨削去焊点加工，与现有冲切工艺相比，不会产生冲切余量，提高了材料利用率，并且生产稳定性好，降低了加工成本；采用具有自洁效果的绕簧机，节省了人力，且能针对性地对矩形的原料钢丝进行清洁。
附图说明
附图1为本发明所述的轴承密封件骨架的整体结构示意图；
附图2为本发明所述的轴承密封件骨架开口环示意图；
附图3为本发明所述的轴承密封件骨架焊接点磨削示意图；
附图4为绕簧机整体示意图；
附图5为清洗箱内部示意图；
附图6为横向电动辊刷结构示意图；
附图7为擦干装置结构示意图；
附图8为擦干块结构示意图；
附图9为横向电动辊刷转动后的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1至9所述的一种轴承密封件骨架的制备方法，包括以下步骤：
S1采取退火态圆钢丝作为原材料，经过辊压轧制成形为有过渡圆角r的矩形截面钢丝；
S2矩形钢丝经过弯曲形成开口圆环，并在切断时斜切成一定坡口23；
S3在圆环开口处，通过冷焊机，采用低碳钢丝作为钎料进行冷焊，形成封闭圆环；
S4焊接好的圆环放在焊点平磨机上磨削多余焊材，形成端面平整的密封件骨架。
本发明采用压力加工成形和磨削去焊点加工的方式来加工密封件骨架，与现有冲切工艺相比，不会产生冲切余量，从而提高了材料利用率，降低了成本。
在所述步骤S1中所述辊压轧制成形为先用两辊轧机压扁开坯，将坯子的尺寸轧小，然后再用四辊土耳其轧头上下左右约束钢丝截面，形成所需形状的带有过渡圆角的矩形钢丝。
在所述步骤S2中使用绕簧机将矩形钢丝弯曲成圆环，所述步骤S2中所述坡口23的角度对称，且坡口角度β为30°～60°，坡口的对称设置和角度设置，使后续冷焊完成后，密封件骨架的材质均匀，强度好。
所述步骤S2所使用的绕簧机包括绕簧机本体1，所述绕簧机本体1的一侧设置有清洗箱2，原料钢丝3穿过清洗箱2后进入绕簧机本体1的进料口。由于密封件骨架在绕成环的过程中使用的是矩形钢丝，而传统的绕簧机对矩形钢丝的清洁效果不佳，且传统的绕簧机不具备自洁效果，因此提供对矩形钢丝有良好清洁效果，且有自洁功能的绕簧机。
所述清洗箱2的顶板上设置有竖向运动的第一液压缸4，所述第一液压缸4的下方连接有一对竖向电动辊刷5，原料钢丝3位于两个竖向电动辊刷5之间。竖向电动辊刷5由电动马达驱动旋转，在工作时，两个竖向电动辊刷5的辊刷表面和原料钢丝3的左右两个面相贴合，对矩形的原料钢丝3的左右两个面进行清洗。
所述清洗箱2的顶板上还设置有旋转支架6，所述旋转支架6与一侧的旋转电机7传动连接，所述旋转支架6的下方转动设置有第二液压缸8，且所述第二液压缸8与一对横向电动辊刷9连接。旋转电动7可以驱动旋转支架6转动，调整第二液压缸8的角度，进而调整横向电动辊刷9的角度。所述清洗箱2的底部设置有自洁水缸10，所述竖向电动辊刷5和横向电动辊刷9的竖向投影落在所述自洁水缸10内。横向电动辊刷9也是由电动马达驱动转动，当处于工作状态时，横向电动辊刷9为横向，此时原料钢丝3在两个横向电动辊刷9之间，且两个横向电动辊刷9的辊刷表面和原料钢丝3的上下表面相贴合，对矩形的原料钢丝3的上下两个面进行清洗。当需要对竖向电动辊刷5和横向电动辊刷9进行清洁时，第一液压缸4驱动竖向电动辊刷5向下运动至自洁水缸10内。第二液压缸8先收缩带动横向电动辊刷9脱离原料钢丝3，随后旋转电机7带动横向电动辊刷9转动至竖向，再由第二液压缸8驱动横向电动辊刷9向下运动至自洁水缸10内。
所述清洗箱2靠近所述绕簧机本体1的一侧侧壁上设置有擦干装置，所述擦干装置包括外框支架11和外框支架11内的四块擦干块12，四块所述擦干块12围合成矩形状的擦干孔。矩形状的擦干孔和矩形的原料钢丝3相适应，擦干块12的内侧表面将原料钢丝3上的水分擦干。
所述擦干块12的内外两侧分别设置有内滑轨13和外滑轨14，所述擦杆块12的一端设置有内滑块15；一个擦干块12上的内滑块15和相邻的擦干块12上的内滑轨13滑动配合；所述擦干装置还包括四个弹簧件16，所述弹簧件16和擦干块12一一对应；所述弹簧件16的一端固定连接在所述外框支架11上，所述弹簧件16的另一端与对应擦干块12上的外滑轨14滑动连接。结构可以参考附图4和附图5，内滑块15和内滑轨13的配合使得四个擦干块12始终连接为一体，弹簧件16的设置使得擦干孔的形状可变，进而使擦干装置可以适应不同尺寸的原料钢丝3。弹簧件16也使得擦干块12的内侧表面和原料钢丝3的外表面贴合更为紧密，擦干效果更好。
所述自洁水缸10上设置有两组挤水装置，单组所述挤水装置由两个间距设置的弹性辊17组成，两个弹性辊17的间距略小于横向电动辊刷9和竖向电动辊刷5的辊刷直径，使得辊刷在经过两个弹性辊17之间时受到挤压，排出部分水分，避免辊刷上的水分过多，影响清洗效果。所述弹性辊17的轴线方向和原料钢丝3相垂直，两组所述挤水装置分别设置在所述竖向电动辊刷5和横向电动辊刷9的正下方，横向电动辊刷9和竖向电动辊刷5下移时正好进入到对应的一对弹性辊17的间隙中。
所述第一液压缸4的输出杆连接第一滑动支架18，所述竖向电动辊刷5水平滑动设置在所述第一滑动支架18上，且所述竖向电动辊刷5与第一滑动支架18之间设置有第一弹性调整块19。两个第一弹性调整块19顶压两个竖向电动辊刷5使其相互靠近，从而使两个竖向电动辊刷5的表面和原料钢丝3更为紧密地贴合，清洗效果好。第一弹性调整块19的设置也使得两个竖向电动辊刷5的间距可变，可以适应不同尺寸的原料钢丝3。第一滑动支架18上应设置有相应的限位块，使两个竖向电动辊刷5被限位块所限制，两个竖向电动辊刷5的表面始终留有间隙。
所述第二液压缸8的输出杆连接第二滑动支架20，所述横向电动辊刷9滑动设置在所述第二滑动支架20上，且所述横向电动辊刷9与所述第二滑动支架20之间设置有第二弹性调整块21。两个第二弹性调整块21顶压两个横向电动辊刷9使其相互靠近，从而使两个横向电动辊刷9的表面和原料钢丝3更为紧密地贴合，清洗效果好。第二弹性调整块21的设置也使得两个横向电动辊刷9的间距可变，可以适应不同尺寸的原料钢丝3。第二滑动支架20上应设置有相应的限位块，使两个横向电动辊刷8被限位块所限制，两个横向电动辊刷9的表面始终留有间隙。
所述竖向电动辊刷5和横向电动辊刷9的两端均为锥形，在竖向电动辊刷5和横向电动辊刷9从自洁水缸10复位至原料钢丝3处时，锥形的设置可以避免辊刷的端部和原料钢丝3的表面相互顶触，进而影响正常的复位。
在所述步骤S3中冷焊时，开口环压在平面上，坡口朝上添加钎料焊接，操作方便，焊接效果好。
在所述步骤S4中焊点磨平时，焊点磨平设备24为滑轨，滑块25压在焊接好的圆环26上，圆环26平放在工作台29上面，水平旋转砂轮28靠近磨削焊点27，对多余焊料进行打磨，打磨后的圆环26即为密封件骨架。
本发明的一种轴承密封件骨架的制备方法相对应的密封件骨架，该密封件骨架为具有焊接连接线22的金属环片，且密封件骨架的截面为矩形。
进一步地，所述密封件骨架的材料成分的重量百分比为C％0.05～0.15％，Mn0.20～0.60％，S≤0.045％，P≤0.045％；所述密封件骨架直径d为25～40mm，径向厚度a为1～4mm，环高h为0.8～2mm，圆角r为0.2～0.6mm。
本发明的具体实施例如下：
轴承密封件骨架，采用低碳钢丝为原料，材料成分重量百分比：C％0.12％，Mn0.30％，S≤0.045％，P≤0.045％，首先经过多道次连续轧制形成矩形截面钢丝。随后经过绕簧机绕成开口环，并切割坡口，如附图2所示，再经过冷焊，并对焊接点进行打磨，附图3所示，获得最终轴承密封件骨架。
形成的轴承密封件骨架直径d为29.4mm，径向厚度a为1.65mm，环高h为1mm，圆角r为0.3mm。
具体轴承密封件骨架制备工艺包括以下步骤：
选择原料：选取直径为
的低碳钢丝，原材料为退火状态；
轧制成形：经过一道压扁形成自然圆弧边的扁丝，再经过一道土耳其轧头成形为截面尺寸为1.65mm宽，1.0mm高，圆角为0.3mm的矩形钢丝；
弯曲成形：矩形钢丝在绕簧机上弯曲成圆环，并切割坡口；圆环直径为29.4mm，坡口角度为45度，如附图2；
开口冷焊：将开口环水平压在平台上，坡口朝上，使用低碳钢丝作为钎料进行冷焊，形成封闭圆环；
焊点磨平：圆环放在焊点平磨机上磨削多余焊材，如附图3；滑块25压在焊接好的圆环26上，圆环26平放在工作台29上面，水平旋转砂轮28靠近磨削焊点27，对多余焊料进行打磨，获得端面平整的轴承密封件骨架。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种轴承密封件骨架的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
S1：采取退火态圆钢丝作为原材料，经过辊压轧制成形为有过渡圆角r的矩形截面钢丝；
S2：矩形钢丝经过弯曲形成开口圆环，并在切断时斜切成一定坡口(23)；
S3：在圆环开口处，通过冷焊机，采用低碳钢丝作为钎料进行冷焊，形成封闭圆环；
S4：焊接好的圆环放在焊点平磨机上磨削多余焊材，形成端面平整的密封件骨架。
2.根据权利要求1所述的一种轴承密封件骨架的制备方法，其特征在于：在所述步骤S1中所述辊压轧制成形为先用两辊轧机压扁开坯，然后再用四辊土耳其轧头上下左右约束钢丝截面，形成所需形状的矩形钢丝。
3.根据权利要求1所述的一种轴承密封件骨架的制备方法，其特征在于：在所述步骤S2中使用绕簧机将矩形钢丝弯曲成圆环，所述步骤S2中所述坡口(23)的角度对称，且坡口角度β为30°～60°。
4.根据权利要求3所述的一种轴承密封件骨架的制备方法，其特征在于：所述步骤S2的所使用的绕簧机包括绕簧机本体(1)，所述绕簧机本体(1)的一侧设置有清洗箱(2)，原料钢丝(3)穿过清洗箱(2)后进入绕簧机本体(1)的进料口；所述清洗箱(2)的顶板上设置有竖向运动的第一液压缸(4)，所述第一液压缸(4)的下方连接有一对竖向电动辊刷(5)，原料钢丝(3)位于两个竖向电动辊刷(5)之间；所述清洗箱(2)的顶板上还设置有旋转支架(6)，所述旋转支架(6)与一侧的旋转电机(7)传动连接，所述旋转支架(6)的下方转动设置有第二液压缸(8)，且所述第二液压缸(8)与一对横向电动辊刷(9)连接；所述清洗箱(2)的底部设置有自洁水缸(10)，所述竖向电动辊刷(5)和横向电动辊刷(9)的竖向投影落在所述自洁水缸(10)内。
5.根据权利要求4所述的一种轴承密封件骨架的制备方法，其特征在于：所述清洗箱(2)靠近所述绕簧机本体(1)的一侧侧壁上设置有擦干装置，所述擦干装置包括外框支架(11)和外框支架(11)内的四块擦干块(12)，四块所述擦干块(12)围合成矩形状的擦干孔；所述擦干块(12)的内外两侧分别设置有内滑轨(13)和外滑轨(14)，所述擦杆块(12)的一端设置有内滑块(15)；一个擦干块(12)上的内滑块(15)和相邻的擦干块(12)上的内滑轨(13)滑动配合；所述擦干装置还包括四个弹簧件(16)，所述弹簧件(16)和擦干块(12)一一对应；所述弹簧件(16)的一端固定连接在所述外框支架(11)上，所述弹簧件(16)的另一端与对应擦干块(12)上的外滑轨(14)滑动连接。
6.根据权利要求5所述的一种轴承密封件骨架的制备方法，其特征在于：所述自洁水缸(10)上设置有两组挤水装置，单组所述挤水装置由两个间距设置的弹性辊(17)组成，所述弹性辊(17)的轴线方向和原料钢丝(3)相垂直；两组所述挤水装置分别设置在所述竖向电动辊刷(5)和横向电动辊刷(9)的正下方；所述第一液压缸(4)的输出杆连接第一滑动支架(18)，所述竖向电动辊刷(5)水平滑动设置在所述第一滑动支架(18)上，且所述竖向电动辊刷(5)与第一滑动支架(18)之间设置有第一弹性调整块(19)；所述第二液压缸(8)的输出杆连接第二滑动支架(20)，所述横向电动辊刷(9)滑动设置在所述第二滑动支架(20)上，且所述横向电动辊刷(9)与所述第二滑动支架(20)之间设置有第二弹性调整块(21)；所述竖向电动辊刷(5)和横向电动辊刷(9)的两端均为锥形。
7.根据权利要求1所述的一种轴承密封件骨架的制备方法，其特征在于：在所述步骤S3中冷焊时，开口环压在平面上，坡口朝上添加钎料焊接。
8.根据权利要求1所述的一种轴承密封件骨架的制备方法，其特征在于：在所述步骤S4中焊点磨平时，焊点磨平设备(24)为滑轨，滑块(25)压在焊接好的圆环(26)上，圆环(26)平放在工作台(29)上面，水平旋转砂轮(28)靠近磨削焊点(27)，对多余焊料进行打磨。
9.一种轴承密封件骨架，其特征在于：密封件骨架为具有焊接连接线(22)的金属环片，且所述密封件骨架的截面为矩形。
10.根据权利要求9所述的一种轴承密封件骨架，其特征在于：所述密封件骨架的材料成分的重量百分比为C％0.05～0.15％，Mn0.20～0.60％，S≤0.045％，P≤0.045％；所述密封件骨架直径d为25～40mm，径向厚度a为1～4mm，环高h为0.8～2mm，圆角r为0.2～0.6mm。
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