王延日

（哈爾濱軸承集團(tuán)公司 小型球軸承分廠，黑龍江 哈爾濱 150036）

防塵蓋軸承壓蓋模具改進(jìn)

王延日

（哈爾濱軸承集團(tuán)公司 小型球軸承分廠，黑龍江 哈爾濱 150036）

摘 要：通過對防塵蓋軸承壓蓋后外徑變形原因的分析后發(fā)現(xiàn)，模具結(jié)構(gòu)是造成外徑變形的原因，故對該模具進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)，將壓蓋工序?qū)Ξa(chǎn)品外徑變形影響降至最低限度，達(dá)到了降低廢品率的目的。

關(guān)鍵詞：軸承；防塵蓋；壓蓋模具；外徑圓度

1 前言

帶防塵蓋的密封軸承，往往在壓蓋后牙口部位產(chǎn)生一定的變形，對外徑圓度（VDsp）產(chǎn)生一定程影響，特別對于一些超輕、特輕系列產(chǎn)品，其變形量甚至超出行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，從而導(dǎo)致一定數(shù)量的產(chǎn)品成為不合格品，給企業(yè)帶來了一定程度的損失。因此，由壓蓋引起的軸承外徑變形問題亟待解決。

2 變形因素分析

帶防塵蓋軸承在壓蓋過程中，需要通過專用模具將防塵蓋的卷邊壓入軸承外圈的牙口中，見圖1。由于外圈牙口屬于車削成型，在套圈淬火后必然要產(chǎn)生圓度的變形，因此，當(dāng)外圈在模具壓力作用下，會在牙口部位產(chǎn)生不均勻的向外擴(kuò)張，當(dāng)套圈壁厚較小時，所產(chǎn)生的彈性變形在防塵蓋的支承下轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄宰冃巍?/p>

3 模具的改進(jìn)設(shè)計(jì)

3.1 模具的結(jié)構(gòu)及工作原理

改進(jìn)后的模具結(jié)構(gòu)見圖2。工作原理：模具殼體1向下運(yùn)動，壓蓋模3的d處通過軸承內(nèi)孔進(jìn)行定位引導(dǎo)，殼體1的內(nèi)徑與軸承外徑接觸，壓蓋模3工作面同時與防塵蓋接觸，彈簧2被壓縮；當(dāng)殼體1通過銷釘4與模具3接觸時，壓蓋開始進(jìn)行。模具3將防塵蓋的卷邊壓入軸承外圈牙口。壓蓋完成后，模具殼體首先上升，彈簧2將殼體向上頂起并將軸承推出模具殼體的內(nèi)孔。殼體內(nèi)孔與軸承外徑表面的接觸，增加了軸承外圈強(qiáng)度，限制了外徑的變形量。

圖2 改進(jìn)后模具結(jié)構(gòu)及壓蓋圖

3.2 主要參數(shù)的確定

3.2.1 殼體內(nèi)徑與軸承外徑的配合精度

3.2.1.1 配合性質(zhì)的確定

限制軸承外徑變形主要因素是模具殼體內(nèi)徑與軸承外徑的間隙，如果間隙較大則不能達(dá)到完全限制變形的目的，或者根本無法限制其變形。如果間隙過小，則軸承嵌入殼體而不能被彈簧推出，影響生產(chǎn)的順利進(jìn)行且容易劃傷軸承外徑，所以，選擇配合性質(zhì)為間隙配合。

3.2.1.2 基準(zhǔn)制的選擇

因軸承本身即為標(biāo)準(zhǔn)零件，且為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，所以選擇以軸承外徑作為基準(zhǔn)的基軸制。

3.2.1.3 公差等級的選擇

首先，殼體內(nèi)徑與軸承外徑的相對運(yùn)動要求為：較小的間隙、無相對轉(zhuǎn)動，但有多次的相對移動。以0級6004-2Z軸承為例，外徑尺寸公差，公差帶位置h，5級精度。參照《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊》中“公差與配合的選擇”可知，孔的公差帶位置應(yīng)選擇G，考慮滿足使用要求并降低加工成本，殼體內(nèi)徑應(yīng)為6級精度，即尺寸公差，所以，配合代號為G6/h5。

3.2.2 殼體內(nèi)徑與軸承外徑的有效接觸長度

殼體與軸承外徑的接觸情況，見圖3。在確保軸承壓蓋過程中外徑不變形的前提下，還要考慮加工順利進(jìn)行及不影響產(chǎn)品外徑表面質(zhì)量等因素，接觸長度L應(yīng)盡量較小數(shù)值，基本確定為L=0.5～1mm，計(jì)算起點(diǎn)應(yīng)從軸承外徑裝配倒角最大軸向坐標(biāo)尺寸開始。

圖3 殼體與軸承外徑的接觸情況

3.2.3 殼體壁厚尺寸

殼體壁厚尺寸B直接影響壓蓋時外徑變形量的控制結(jié)果，過小達(dá)不到控制變形的目的，過大則造成材料浪費(fèi)。通過試驗(yàn)，B等于軸承外圈壁厚時，即可滿足使用要求。

4 改進(jìn)前后壓蓋質(zhì)量對比

改進(jìn)前后兩個對照組共選取6004-2Z產(chǎn)品各15套樣件，每15套一組，且每套兩面，分別用改進(jìn)前和改進(jìn)后的模具進(jìn)行壓蓋加工，共取得60個測量數(shù)據(jù)。通過圓度誤差測量并加以比較，見圖4。由圖4可知，改進(jìn)后的模具壓蓋結(jié)果，外徑圓度誤差變化很小，基本可以滿足《Q/HZ1-38-2010》中對開式軸承單一外徑變動量的技術(shù)條件。

圖4 改進(jìn)模具前、后外徑圓度誤差值比較

5 結(jié)束語

通過對防塵蓋軸承壓蓋模具進(jìn)行有針對性的改進(jìn)，可以減小壓蓋工序?qū)ν鈴綀A度誤差的影響，提高產(chǎn)品合格率。下一步的改進(jìn)方向是進(jìn)一步簡化模具結(jié)構(gòu)，減小體積，降低成本。

（編輯：王立新）

中圖分類號：TH133.33+1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1672-4852（2016）02-0014-02

收稿日期：2016-05-31.

作者簡介：王延日（1987-），男，助理工程師.

Improvement on gland mould for dust cover bearing

Wang Yanri
（Small Ball Bearing Branch，Harbin Bearing Group Corporation， Harbin 150036，China）

Abstract:It was found that the mould structure was the cause of deformation of outside diameter through analyzing the cause of outer diameter deformation after the dust cover bearing gland ， therefore the improvement design to this mold was made so that the effect of gland process on product diameter deformation dropped to the minimum to achieve the goal of reducing the rejection rate.

Key words:bearing； dust cover. gland mould； outside diameter roundness