CN114888231A - 一种滚轮轴承件的锻造工艺及其锻造装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滚轮轴承件的锻造装置，用于将热处理后的坯料锻压成型为轴承套圈的内圈或外圈，包括从前向后依次设置的进料辊组、锻压组件和出料辊组，进料辊组和出料辊组之间还设有移动控制组件，移动控制组件包括可升降且可前后往复运动的活动架，活动架上安装有多个等距分布且可松开或夹紧的夹爪。本发明的滚轮轴承件的锻造工艺及其锻造装置，通过设置多个同步运动的夹爪移动坯料，并由液压缸进行锻压，可以极大的提高锻压效率，批量生产时优势更大，结合后续的可对坯料两端面进行后处理的磨削组件，其自动化程度更高，生产成本也能够得到极大的降低。

Description

一种滚轮轴承件的锻造工艺及其锻造装置

技术领域

本发明涉及轴承件锻造技术领域，尤其涉及一种滚轮轴承件的锻造工艺及其锻造装置。

背景技术

轴承是生活中减少滚动摩擦必不可少的零部件，滚轮轴承作为轴承中最为常见的一种类型，其应用范围也极为广泛。滚轮轴承由套圈、滚动体、保持架、密封圈、润滑油等部分组成，其中，外圈、内圈合称为轴承套圈，轴承套圈由锻造加工制作而成。目前，对于轴承套圈的锻造工艺一般是分为备料、锻造成型、锻后处理三个阶段，备料阶段将管料（空心料）或棒料（实心料）截断成为一个个限定长度的原料，经热处理后进行锻造成型，锻造成型阶段通常会将料段加热后在锻压设备上进行锻造，使其成为形状、尺寸符合要求的毛坯，再经过锻后处理的磨削加工使其成为合格成品。

但是现有的轴承锻造成型过程中，由于设备及工艺的限制，锻压机每次仅能锻压一块物料，加工效率较低，而且锻压后处理时过程繁琐，自动化程度不高，而且磨削效率低下，很难满足生产需求。

因此，结合上述存在的技术问题，有必要提供一种新的技术方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够批量锻造轴承件、加工效率更高且后续处理自动化程度更高更方便的滚轮轴承件的锻造工艺及其锻造装置。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种滚轮轴承件的锻造工艺及其锻造装置，具体技术方案如下所述：

一种滚轮轴承件的锻造装置，用于将热处理后的坯料锻压成型为轴承套圈的内圈或外圈，包括从前向后依次设置的进料辊组、锻压组件和出料辊组，进料辊组和出料辊组之间还设有移动控制组件，移动控制组件包括可升降且可前后往复运动的活动架，活动架上安装有多个等距分布且可松开或夹紧的夹爪；锻压组件包括固定设置的机架，机架上安装有多个液压缸，各液压缸之间的间距与各夹爪之间的间距相同，夹爪的数量至少比液压缸的数量多一个。

优选的是，各液压缸的底部均设有使坯料形成环状结构的压头，且各压头的直径根据其所对应的液压缸的位置按由前向后的顺序逐渐增加。

优选的是，所述锻压组件和出料辊组之间设有磨削组件，磨削组件包括承载锻压后坯料的承载座、用于移动坯料的磨削移动机构和对坯料进行后处理的磨削机构，磨削移动机构包括机械爪、轴套和滑轨，轴套与承载座的承载平面平行设置，机械爪插设在轴套中且可绕轴套的中轴线转动，轴套通过一连接杆与滑轨滑动连接。

优选的是，所述承载座的承载平面上垂直设有一根限位杆，限位杆的直径与坯料的内径相适配。

优选的是，所述磨削机构包括位于承载座侧面的水平磨削组和位于承载座上方的垂直磨削组， 水平磨削组包括与限位杆垂直设置的第一磨削刀，垂直磨削组包括与限位杆平行设置的第二磨削刀。

优选的是，所述锻压组件和磨削组件之间还设有过渡辊组，坯料通过移动控制组件从锻压组件中运动至过渡辊组，并在磨削移动机构的控制下运动至磨削机构中。

优选的是，所述过渡辊组运输方向的两侧均设有侧挡板，侧挡板的高度小于锻压成型后坯料的高度，两块侧挡板之间的间距与锻压成型后坯料的直径相适配。

优选的是，所述进料辊组的后端设有防止坯料滑脱的挡块，挡块的高度小于坯料的高度。

优选的是，所述机架上还固定有多个用于锻压时承载坯料的工作台，工作台的位置及数量与液压缸相适配。

一种滚轮轴承件锻造工艺，包括以下步骤：

S1，锻前处理：将长条状的空心管料或实心棒料截断为若干段长度相等坯料，并加热至1000-1500℃以使坯料软化；

S2，初步锻压：将加热后的坯料置于进料辊组上运动至指定位置，移动控制组件中最前端的夹爪抓取坯料并将坯料移动至最前端的液压缸下方进行初步锻压，初步锻压后的坯料高度为所需套圈高度的1.5-3倍；

S3，重复锻压：移动控制组件在移动完一块坯料之后复位，在初步锻压完成后，位于最前端夹爪后一位的夹爪夹持初步锻压后的坯料，并将其移动至后一位的液压缸下方，根据液压缸的数量进行二次或多次的重复锻压，使坯料完成锻压成型；

S4，坯料输出：在坯料完成锻压成型后，最前端的夹爪夹持新的坯料进入锻压组件，同时最后端的夹爪抓取锻压完成后的坯料，使其移动至过渡辊组中输出并进行初步定位；

S5，磨削后处理：磨削移动机构抓取过渡辊组上的坯料并移动至承载座上的限位杆处，使坯料套设于限位杆上，之后利用水平磨削组和垂直磨削组对坯料的侧面及上表面，磨削完成后磨削移动机构控制坯料翻转后再次磨削对原下表面进行磨削处理；

S6：轴承件输出：磨削移动机构抓取完成后处理的轴承件，并将其放置于出料辊组上输出。

本发明的一种滚轮轴承件的锻造工艺及其锻造装置，具有如下有益效果：

本发明的滚轮轴承件的锻造工艺及其锻造装置，通过设置多个同步运动的夹爪移动坯料，并由液压缸进行锻压，可以极大的提高锻压效率，批量生产时优势更大，结合后续的可对坯料两端面进行后处理的磨削组件，其自动化程度更高，生产成本也能够得到极大的降低；

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1 为一种滚轮轴承件锻造装置的结构示意图；

图2 为图1中移动控制组件的俯视图；

图3 为图1中磨削组件与过渡辊组、出料辊组的配合示意图（不包括垂直磨削组）。

其中，1-进料辊组；11-挡块；2-锻压组件；21-机架；22-液压缸；221-压头；23-工作台；3-移动控制组件；31-活动架；32-夹爪；4-过渡辊组；41-侧挡板；5-磨削组件；51-承载座；511-限位杆；52-磨削移动机构；521-机械爪；522-轴套；523-滑轨；53-水平磨削组；531-第一磨削刀；54-垂直磨削组；541-第二磨削刀；6-出料辊组。

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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例

请参阅图1至图3，一种滚轮轴承件的锻造装置，用于将热处理后的坯料锻压成型为轴承套圈的内圈或外圈，包括从前向后依次设置的进料辊组1、锻压组件2和出料辊组6，进料辊组1和出料辊组6之间还设有移动控制组件3，移动控制组件包括可升降且可前后往复运动的活动架31，活动架上安装有多个等距分布且可松开或夹紧的夹爪32；锻压组件2包括固定设置的机架21，机架上安装有多个液压缸22，各液压缸之间的间距与各夹爪之间的间距相同，夹爪32的数量至少比液压缸的数量多一个。优选的，液压缸的数量为三个，夹爪的数量为4个。

各液压缸22的底部均设有使坯料形成环状结构的压头221，且各压头的直径根据其所对应的液压缸的位置按由前向后的顺序逐渐增加。当坯料为空心管料时，压头对管料中心起支撑作用，防止锻压时内壁向中心塌缩，而当坯料为实心棒料时，压头即作为开孔刀，在坯料中心切出合适尺寸的空心以形成环状。

锻压组件2和出料辊组6之间设有磨削组件5，磨削组件包括承载锻压后坯料的承载座51、用于移动坯料的磨削移动机构52和对坯料进行后处理的磨削机构，磨削移动机构包括机械爪521、轴套522和滑轨523，轴套与承载座的承载平面平行设置，机械爪插设在轴套中且可绕轴套的中轴线转动，轴套通过一连接杆与滑轨滑动连接。

承载座51的承载平面上垂直设有一根限位杆511，限位杆的直径与坯料的内径相适配。

磨削机构包括位于承载座侧面的水平磨削组53和位于承载座上方的垂直磨削组54， 水平磨削组包括与限位杆511垂直设置的第一磨削刀531，垂直磨削组包括与限位杆平行设置的第二磨削刀541。

锻压组件2和磨削组件5之间还设有过渡辊组4，坯料通过移动控制组件从锻压组件中运动至过渡辊组，并在磨削移动机构的控制下运动至磨削机构中。

过渡辊组4运输方向的两侧均设有侧挡板41，侧挡板的高度小于锻压成型后坯料的高度，两块侧挡板之间的间距与锻压成型后坯料的直径相适配。为了防止坯料套设在限位杆上时产生干涉的情况，限位杆的直径可以比坯料内径略小，优选的，限位杆的直径比坯料内径小1-3mm，同样的，两块侧挡板之间的间距比锻压成型后坯料的直径大1-3mm以防止运动时的干涉。

进料辊组1的后端设有防止坯料滑脱的挡块11，挡块的高度小于坯料的高度。

机架21上还固定有多个用于锻压时承载坯料的工作台23，工作台的位置及数量与液压缸22相适配。

一种应用滚轮轴承件的锻造装置的滚轮轴承件锻造工艺，包括以下步骤：

S1，锻前处理：将长条状的空心管料或实心棒料截断为若干段长度相等坯料，并加热至1000-1500℃以使坯料软化；

S2，初步锻压：将加热后的坯料置于进料辊组上运动至指定位置，移动控制组件中最前端的夹爪抓取坯料并将坯料移动至最前端的液压缸下方进行初步锻压，初步锻压后的坯料高度为所需套圈高度的1.5-3倍；

S3，重复锻压：移动控制组件在移动完一块坯料之后复位，在初步锻压完成后，位于最前端夹爪后一位的夹爪夹持初步锻压后的坯料，并将其移动至后一位的液压缸下方，根据液压缸的数量进行二次或多次的重复锻压，使坯料完成锻压成型；

S4，坯料输出：在坯料完成锻压成型后，最前端的夹爪夹持新的坯料进入锻压组件，同时最后端的夹爪抓取锻压完成后的坯料，使其移动至过渡辊组中输出并进行初步定位；

S5，磨削后处理：磨削移动机构抓取过渡辊组上的坯料并移动至承载座上的限位杆处，使坯料套设于限位杆上，之后利用水平磨削组和垂直磨削组对坯料的侧面及上表面，磨削完成后磨削移动机构控制坯料翻转后再次磨削对原下表面进行磨削处理；

S6：轴承件输出：磨削移动机构抓取完成后处理的轴承件，并将其放置于出料辊组上输出。

本实施例的滚轮轴承件的锻造装置，其工作原理在于，多个夹爪32和液压缸22均同步运动，由于夹爪的数量比液压缸多一个，因此在夹爪抓取坯料运输至液压缸进行锻压时，始终存在一个夹爪位于锻压组件2之外，即当最前端的夹爪位于锻压组件外部时，该夹爪抓取进料辊组上的坯料，并在活动架31的带动下向最前端的液压缸移动，同时，后方的夹爪抓取已进行锻压的坯料进入下一个液压缸下方进行重复锻压，而最后放的夹爪抓取坯料进入过渡辊组4，并在过渡辊组的作用下坯料向磨削组件5移动，锻压后的坯料运动至指定位置时，磨削移动机构52中的机械爪521抓取坯料并移动至承载座51上，使环状的坯料套设于限位杆511上，之后水平磨削组53和垂直磨削组54分别对坯料的侧面和上表面进行磨削后处理，而在上表面处理完成后，机械爪将坯料抬起并翻面，垂直磨削组对原下表面进行磨削处理，完成磨削后处理后再由机械爪运输坯料至出料辊组6中，将已成型为轴承件的坯料输出。

本发明的有益效果是：通过设置多个同步运动的夹爪移动坯料，并由液压缸进行锻压，可以极大的提高锻压效率，批量生产时优势更大，结合后续的可对坯料两端面进行后处理的磨削组件，其自动化程度更高，生产成本也能够得到极大的降低。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改和变型。

Claims (10)

1.一种滚轮轴承件的锻造装置，用于将热处理后的坯料锻压成型为轴承套圈的内圈或外圈，其特征在于：包括从前向后依次设置的进料辊组（1）、锻压组件（2）和出料辊组（6），进料辊组（1）和出料辊组（6）之间还设有移动控制组件（3），移动控制组件包括可升降且可前后往复运动的活动架（31），活动架上安装有多个等距分布且可松开或夹紧的夹爪（32）；锻压组件（2）包括固定设置的机架（21），机架上安装有多个液压缸（22），各液压缸之间的间距与各夹爪之间的间距相同，夹爪（32）的数量至少比液压缸的数量多一个。

2.根据权利要求1所述的滚轮轴承件的锻造装置，其特征在于：各液压缸（22）的底部均设有使坯料形成环状结构的压头（221），且各压头的直径根据其所对应的液压缸的位置按由前向后的顺序逐渐增加。

3.根据权利要求2所述的滚轮轴承件的锻造装置，其特征在于：所述锻压组件（2）和出料辊组（6）之间设有磨削组件（5），磨削组件包括承载锻压后坯料的承载座（51）、用于移动坯料的磨削移动机构（52）和对坯料进行后处理的磨削机构，磨削移动机构包括机械爪（521）、轴套（522）和滑轨（523），轴套与承载座的承载平面平行设置，机械爪插设在轴套中且可绕轴套的中轴线转动，轴套通过一连接杆与滑轨滑动连接。

4.根据权利要求3所述的滚轮轴承件的锻造装置，其特征在于：所述承载座（51）的承载平面上垂直设有一根限位杆（511），限位杆的直径与坯料的内径相适配。

5.根据权利要求4所述的滚轮轴承件的锻造装置，其特征在于：所述磨削机构包括位于承载座侧面的水平磨削组（53）和位于承载座上方的垂直磨削组（54）， 水平磨削组包括与限位杆（511）垂直设置的第一磨削刀（531），垂直磨削组包括与限位杆平行设置的第二磨削刀（541）。

6.根据权利要求3所述的滚轮轴承件的锻造装置，其特征在于：所述锻压组件（2）和磨削组件（5）之间还设有过渡辊组（4），坯料通过移动控制组件从锻压组件中运动至过渡辊组，并在磨削移动机构的控制下运动至磨削机构中。

7.根据权利要求6所述的滚轮轴承件的锻造装置，其特征在于：所述过渡辊组（4）运输方向的两侧均设有侧挡板（41），侧挡板的高度小于锻压成型后坯料的高度，两块侧挡板之间的间距与锻压成型后坯料的直径相适配。

8.根据权利要求1所述的滚轮轴承件的锻造装置，其特征在于：所述进料辊组（1）的后端设有防止坯料滑脱的挡块（11），挡块的高度小于坯料的高度。

9.根据权利要求1所述的滚轮轴承件的锻造装置，其特征在于：所述机架（21）上还固定有多个用于锻压时承载坯料的工作台（23），工作台的位置及数量与液压缸（22）相适配。

10.一种应用权利要求1-9任一项所述的滚轮轴承件的锻造装置的滚轮轴承件锻造工艺，其特征在于：包括以下步骤：

S1，锻前处理：将长条状的空心管料或实心棒料截断为若干段长度相等坯料，并加热至1000-1500℃以使坯料软化；

S2，初步锻压：将加热后的坯料置于进料辊组上运动至指定位置，移动控制组件中最前端的夹爪抓取坯料并将坯料移动至最前端的液压缸下方进行初步锻压，初步锻压后的坯料高度为所需套圈高度的1.5-3倍；

S3，重复锻压：移动控制组件在移动完一块坯料之后复位，在初步锻压完成后，位于最前端夹爪后一位的夹爪夹持初步锻压后的坯料，并将其移动至后一位的液压缸下方，根据液压缸的数量进行二次或多次的重复锻压，使坯料完成锻压成型；

S4，坯料输出：在坯料完成锻压成型后，最前端的夹爪夹持新的坯料进入锻压组件，同时最后端的夹爪抓取锻压完成后的坯料，使其移动至过渡辊组中输出并进行初步定位；

S5，磨削后处理：磨削移动机构抓取过渡辊组上的坯料并移动至承载座上的限位杆处，使坯料套设于限位杆上，之后利用水平磨削组和垂直磨削组对坯料的侧面及上表面，磨削完成后磨削移动机构控制坯料翻转后再次磨削对原下表面进行磨削处理；

S6：轴承件输出：磨削移动机构抓取完成后处理的轴承件，并将其放置于出料辊组上输出。

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