蒙延芬，吳紅慶

（1.中航工業(yè)哈爾濱軸承有限公司 研發(fā)中心，黑龍江 哈爾濱市 150036；2.哈爾濱軸承集團(tuán)公司 質(zhì)量管理部，黑龍江哈爾濱 150036）

1 前言

滾動軸承裝配的主要任務(wù)是將內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架組裝起來，形成一個比較完整的機(jī)械元件。中小型圓錐滾子軸承，一般多采用鋼板沖壓筐形保持架。在組裝前，首先向保持架的兜孔里裝滾子，然后裝入內(nèi)圈。一般圓錐滾子軸承在內(nèi)圈上設(shè)計(jì)有非工作用的小擋邊，小擋邊的作用是使內(nèi)圈、滾子及保持架成為一個不可分離的組合件，這樣便于軸承的安裝和使用。但是，由于小擋邊的存在，使得按產(chǎn)品圖樣制造的保持架不能直接進(jìn)行軸承組裝。為此，筐形保持架必須在沖壓成型后而組裝前進(jìn)行擴(kuò)張工序。擴(kuò)張后的保持架在裝入滾子和內(nèi)圈以后，應(yīng)保證有裝配間隙，其總間隙不得超過0.4mm,并保證擴(kuò)張均勻。這樣，在裝入滾子后便能順利地裝入帶小擋邊的內(nèi)圈，然后再利用壓靠模將其收縮至產(chǎn)品圖紙規(guī)定的成品尺寸。

2 壓靠模的結(jié)構(gòu)及工作原理

圖1為壓靠模的結(jié)構(gòu)圖。

圖1 壓靠模的結(jié)構(gòu)圖

從圖1可以看出，它的工作原理是通過壓力機(jī)的壓頭給力，上模受力后，使保持架受力變形，由于下模的作用使保持架收縮至擴(kuò)張前的尺寸，即產(chǎn)品圖尺寸。使保持架、內(nèi)圈和滾子成為不可分離的組合件。

3 保持架產(chǎn)生壓傷的原因

壓靠模各部尺寸設(shè)計(jì)相當(dāng)關(guān)鍵，尤其下模設(shè)計(jì)至關(guān)重要。因?yàn)樗淖饔檬鞘贡３旨苁湛s到擴(kuò)張前的尺寸（即產(chǎn)品圖尺寸），下模的設(shè)計(jì)尺寸決定著保持架收縮后的尺寸，圖2為保持架產(chǎn)品圖。其中：DC’、DC、dc’、dc、Lc、Lf、Δc’、Δc、LS、S、Bc、φc是保持架的產(chǎn)品圖尺寸。下模設(shè)計(jì)依據(jù)的是保持架產(chǎn)品圖尺寸。圖3為壓靠模的下模。其中：DM、DM1、DM2、αM、αM1、dM、β、hM、LM、HM、DM0、n、r是下模尺寸。

圖2 保持架產(chǎn)品圖

圖3 壓靠模下模

其中αM是模具角度，αM1是拔模角度，n是滾子數(shù)量，β是下模躲開滾子的角度，DM0是加工模具β角度必須確定的外圓尺寸。DM是加工模具角度αM必須確定的外圓尺寸。DM是下模很重要的尺寸，采用DM=DC+(1～1.5S)的設(shè)計(jì)方法加工的模具（S是保持架的板厚），模具在對保持架進(jìn)行收縮時，經(jīng)常出現(xiàn)保持架壓傷和梁塌腰的現(xiàn)象，壓傷部位一般在保持架梁的下部。經(jīng)過分析DM=DC+(1～1.5S)不是定值，造成了DM尺寸設(shè)計(jì)的不夠準(zhǔn)確。若下模的設(shè)計(jì)尺寸存在問題或保持架擴(kuò)張量過大，都將產(chǎn)生保持架壓傷現(xiàn)象，將直接影響軸承的產(chǎn)品質(zhì)量。首先一定要控制保持架的擴(kuò)張量，擴(kuò)張量的大小應(yīng)該執(zhí)行Q/HZ1-34-90工廠標(biāo)準(zhǔn)。

4 對壓靠模下模的改進(jìn)設(shè)計(jì)

壓靠模對保持架進(jìn)行收縮時，經(jīng)常出現(xiàn)保持架壓傷和梁塌腰的現(xiàn)象，因壓傷部位一般在保持架梁的下部，針對此現(xiàn)象進(jìn)行了分析。 因DM是加工模具角度αM的外圓尺寸，當(dāng)模具角度αM是定值時，若DM的尺寸大小發(fā)生變化時，模具的尺寸大小也在發(fā)生變化（如圖4所示）。 DM的設(shè)計(jì)尺寸與保持架尺寸不匹配，是造成保持架壓傷的主要原因。DM的設(shè)計(jì)尺寸是模具十分重要的尺寸。為避免保持架壓傷和梁塌腰現(xiàn)象的發(fā)生， 為此對下模DM的設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)，把原來 DM=DC+(1～1.5S)的尺寸，設(shè)計(jì)成A點(diǎn)的尺寸，既DM= DC’—2Lf sinφc尺寸 （如圖2所示）。這樣改進(jìn)設(shè)計(jì)后的壓靠模在收縮保持架時，壓點(diǎn)在保持架的大端面上，是保持架梁的上端受力，避免了在壓靠過程中經(jīng)常出現(xiàn)的保持架梁的下部壓傷和梁塌腰現(xiàn)象的發(fā)生。

圖4 D M尺寸的變化

5 結(jié)論

經(jīng)過對圓錐滾子軸承筐形保持架壓靠模的改進(jìn)設(shè)計(jì)，避免了在壓靠過程中經(jīng)常出現(xiàn)的保持架梁的下部壓傷和梁塌腰現(xiàn)象的發(fā)生。滿足了裝配要求，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，經(jīng)生產(chǎn)驗(yàn)證使用效果很好。