王珂，陳國(guó)志，張中文，康風(fēng)波

(洛陽(yáng)LYC軸承有限公司 熱處理廠，河南 洛陽(yáng) 471039)

滲碳鋼制造的大型雙列圓柱滾子軸承部分型號(hào)(如FC4866220，BFC4260210，F(xiàn)C3854200/HC等)外圈帶擋邊，且高度偏高(110 mm左右)，因此，其在滲碳淬火后二次淬火前存在較大的淬火變形，一旦變形超差將給整形工作帶來(lái)極大不便；特別是在套圈高度的一半處一旦產(chǎn)生凹心，將造成外徑面留量不足，無(wú)法滿足磨加工的要求，最終成為廢品。實(shí)際生產(chǎn)中一般用壓模對(duì)工件進(jìn)行二次淬火予以解決，因此，淬火模具的設(shè)計(jì)是否合理與減少變形、保證最終尺寸密切相關(guān)。

1 普通大型滲碳鋼軸承套圈用壓模

一般大型滲碳鋼軸承套圈用壓模的結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1a中，上、下模支撐滾道使其達(dá)到工作尺寸并控制其變形，模具的支撐面角度與外圈滾道角度一致，模具工作高度同外圈寬度一致。圖1b中，活動(dòng)塊的外圓周面為模具的工作面，與內(nèi)圈內(nèi)表面接觸，對(duì)內(nèi)圈整個(gè)寬度進(jìn)行支撐。

圖1 普通滲碳鋼軸承套圈淬火用壓模

2 雙列圓柱滾子軸承滲碳鋼外圈壓模設(shè)計(jì)

2.1 壓模支撐面的選擇

由于雙列圓柱滾子軸承外圈帶中擋邊，無(wú)法用上、下模工作面對(duì)其滾道進(jìn)行支撐，只能用上、下模工作面與滾道擋邊接觸，并對(duì)其進(jìn)行支撐，間接達(dá)到控制滾道尺寸和套圈變形的目的。因此，模具支撐面選擇為擋邊。

2.2 壓模結(jié)構(gòu)選擇

對(duì)于外圈寬度較大的雙列圓柱滾子軸承，若采用普通的軸承外圈壓模，存在如下問(wèn)題：(1)若模具工作面高度尺寸與套圈寬度接近，則二次淬火后零件抱緊模具，造成脫模困難，甚至可能會(huì)因?yàn)槊撃２僮鞑划?dāng)而造成產(chǎn)品的磕碰傷；(2)若模具工作面高度尺寸小，則會(huì)使套圈中間部位有相當(dāng)高度無(wú)法被支撐，雖然利于模具和套圈的脫離，但會(huì)導(dǎo)致二次淬火套模時(shí)套圈收縮，在套圈寬度的中間部位因得不到支撐而產(chǎn)生凹心，影響后序加工。

采用如圖2所示結(jié)構(gòu)的模具可避免上述問(wèn)題。該結(jié)構(gòu)的模具保證了活動(dòng)塊的外圓周面與套圈擋邊部位的接觸；可將活動(dòng)塊設(shè)計(jì)得足夠高，對(duì)套圈的整個(gè)寬度進(jìn)行支撐，因而不會(huì)出現(xiàn)凹心問(wèn)題；套圈二次淬火冷卻打掉銷子后，錐體可以被其與底板之間的壓簧頂起致使活動(dòng)塊縮回，從而方便地取下零件，使脫模變得容易。

1—吊環(huán)螺釘；2—吊桿；3—銷子；4—壓簧；5—錐體；6—活動(dòng)塊；7—拉簧；8—工件；9—底板圖2 雙列圓柱滾子軸承外圈壓模

2.3 壓模工作尺寸的設(shè)計(jì)

雙列圓柱滾子軸承外圈采用模具工作面支撐擋邊對(duì)滾道進(jìn)行控制，考慮外圈內(nèi)、外徑留量，采用擋邊部位車加工尺寸下限作為模具工作面尺寸。

3 使用效果

為了驗(yàn)證所設(shè)計(jì)壓模的可靠性，對(duì)3種型號(hào)軸承外圈的二次淬、回火后的脫模、凹心情況、留量及磨加工后質(zhì)量狀況進(jìn)行了跟蹤試驗(yàn)，試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果如表1所示。表1中二次淬火的加熱溫度為(800±5) ℃，回火溫度為(165±5) ℃。結(jié)果表明，套圈脫模容易，無(wú)磕碰傷和凹心現(xiàn)象，外圈外徑尺寸和變形均達(dá)到相關(guān)技術(shù)條件要求，滿足后序加工的要求。

表1 二次淬、回火后外圈的變形及外徑留量 mm