王自軍，余銀安，呂國新

（1.銀川特種軸承有限公司，寧夏 銀川 750021；2. 西北軸承有限公司， 寧夏 銀川750021）

圓柱滾子軸承筒形保持架沖孔機頭設計改進

王自軍1，余銀安2，呂國新2

（1.銀川特種軸承有限公司，寧夏 銀川 750021；2. 西北軸承有限公司， 寧夏 銀川750021）

圓柱滾子軸承筒形保持架沖孔機頭在加工傾斜落料通道時較為困難，而且廢料心在滑落過程中易發(fā)生料道堵塞情況，造成沖孔模具的損壞。針對以上問題，對機頭進行了技術改進，設計了全新的沖孔機頭，將落料通道由傾斜改為豎直方向，并設計了廢料心儲存盒，解決了沖孔機頭傾斜落料通道加工困難的問題，使廢料心能順利下落，并儲存在儲料盒中，避免了料心堵塞落料通道，造成模具損壞的潛在危險。

圓柱滾子軸承；筒形保持架；沖孔機頭；落料通道；儲料盒

1 前言

圓柱滾子軸承中的一部分保持架采用沖壓方式加工。在沖孔這道工序中，有一個部件是沖孔機頭，其加工一直是個難點；另外，沖孔機頭因設計與加工的原因，在實際使用中偶爾發(fā)生廢料心堵住落料通道的情況，造成沖孔模具的損壞。為了解決上述問題，急需重新設計一種新的沖孔機頭。

2 改進前沖孔機頭結構及存在的問題

現(xiàn)以SJ 6919軸承保持架沖孔機頭為列，說明沖孔機頭結構及所存在的問題。圖1為SJ 6919軸承保持架產品圖，圖2為SJ 6919軸承保持架改進前的沖孔模具結構圖，圖3為SJ 6919軸承保持架改進前的沖孔機頭結構圖。以該機頭為例，說明其結構特點及使用中存在的問題。

（1）SJ 6919軸承保持架沖孔工藝設計是由外徑向內徑方向沖出窗孔，所沖出的窗孔形狀為“工”字型。為了使廢料心順利從沖孔機頭中滑出，將落料通道設計成斜偏心帶一定的角度的長方形。因沖孔機頭的空間有限，四個拐角均設計為90°直角。

圖1 SJ 6919軸承保持架產品圖

圖2 改進前沖孔模具結構

圖3 改進前沖孔機頭結構

（2）為了使廢料心滑出沖孔機頭，通過壓孔機座落入廢料坑中，廢料通道被設計為三個角度面，以機頭中心軸為界分為上下兩部分，上部結構是由一個帶角度面組成的斜長方孔，下部結構是由兩個帶角度面組成的長方孔，下面與上面的長方孔相接，此種設計給機頭加工帶來困難。上、下兩部分長方孔要在中心軸線位置相聯(lián)接。利用銑床加工，由于要從上、下兩面向中心軸方向銑削，因此所用銑刀為加長銑刀，銑刀過長在加工過程中極易損壞刀具，且長方孔的被加工表面不光滑，四個拐角是圓角。

（3）沖孔機頭傾斜方長孔內表面與四個圓角，無法用插床加工，只能由模具鉗工手工加工，消耗大量人力、物力，且有部分工藝尺寸達不到設計要求。廢料心下落通道是斜孔，由三種角度組成，上大下小，無法用線切割直接加工。

（4）在沖孔過程中，廢料沿傾斜方向滑落。在機頭中部裝有擋料板及傳動小軸，在傳動小軸部位，廢料下落空間狹窄，有時造成廢料心堵塞，如操作者沒有及時發(fā)現(xiàn)，極易造成沖孔模具損壞，如小軸扭斷、沖孔凸模折斷等。

（5）由于沖孔機頭斜長方孔內壁不光滑，偶有廢料心會卡在廢料下落通道中，也容易造成沖孔模具損壞，如小軸扭斷、沖孔凸模折斷等。

（6）傳動小軸位于沖孔機頭的中心部位，為實現(xiàn)廢料下落順暢，長方孔槽被設計成偏離中心4mm。

3 沖孔機頭結構的改進

改進后的沖孔機頭結構如圖 4，原斜孔落料改為直長方孔落料，取消落料孔的傾斜角度。

圖4 改進后沖孔機頭結構

（1）將落廢料的長方孔孔寬設計成與原落廢料的斜孔的寬度一致，設計為此處傳動軸直徑的3.2倍，四個拐角依舊是90°直角。

（2）機頭上部長方孔垂直于軸線，先用銑床加工出上部與下部分的空間，其上部長方孔落料槽可以用線切割直接加工成型并達到工藝要求，下部分是儲存廢料空間，可直接利用銑床加工。落廢料孔設計成垂直于軸線，便于銑床或線切割加工，四個拐角的圓弧部位可以利用插床或線切割加工。長方形廢料槽被設計成與軸線垂直，支撐凹槽的部分留有26mm。下部設計有儲存廢料的儲料倉，儲料倉四個拐角處可以帶有圓弧，且底部開口，其余部位平行于軸線方向，有利于銑床加工。儲料倉被加工成一個四周大于落料槽的一個長方形空間，便于儲存廢料。沖孔機頭中安裝有儲存廢料的方盒，該方盒不得凸出沖孔機頭的端面。當機頭中裝入保持架時，方盒不得與保持架接觸。

（3）在距軸線50mm的部位，門形槽兩側銑6mm深、6mm寬、平行對稱的兩個凹槽。以便插入儲存廢料的方盒，方盒如圖5所示。

（4）當方盒插入時，會在沖孔機頭下半部分形成一個封閉空間，此空間可以存儲加工一個保持架所沖出的廢料心。廢料下落孔垂直于軸線，且包在傳動小軸上的軸瓦被去掉，使落料空間足夠大，無廢料心堵塞情況發(fā)生，避免了沖孔模具的損壞。

圖5 儲存廢料的方盒

（5）把沖孔模具各部件裝入沖孔機中，把保持架裝入機頭中，并用頂板頂緊保持架，開動機床，壓孔機主軸帶動傳動小軸，傳動小軸帶動保持架轉動，每沖一個窗孔保持架轉動一個等分，廢料心沿廢料孔滑入機頭中的方盒里儲存。當沖完一個完整保持架時，松開頂板，取下保持架，隨后拉出機頭中的方盒，倒掉里面的廢料心，再把方盒裝入機頭中，進行下一個工作循環(huán)。

（6）儲料空間經計算，足夠大，足以存放一個保持架廢料心，且內表面光滑，不會發(fā)生廢料心卡堵的情況，因此沖孔模具不會因廢料心堵塞而損壞。

（7）此種沖孔機頭的設計，可以推廣到同類產品中，降低了機頭加工難度，縮短了加工周期，有效預防沖孔模具的損壞，延長模具的使用壽命。

4 結束語

使用設計改進后的沖孔模具所加工出的保持架，實際應用效果良好，縮短了模具加工周期，降低了模具加工難度，有效地預防了因廢料心堵塞而造成的沖孔模具損壞，在實際生產中取得了良好的經濟效益。

（編輯：鐘 媛）

Design improvements of punching head for cylindrical roller bearing cage

Wang Zijun1, Yu Yinan2, Lv Guoxin2
( Yinchuan Special Bearing Co.,Ltd.,Yinchuan 750021,China;2.Northwest Bearing Co.,Ltd.,Yinchuan 750021,China )

It is very diff i cult that machining the tilt blanking hole of punching head for cylindrical cage of cylindrical roller bearings, moreover the waste material hearts are easy to jam blank hole in falls process to creates the punching holes mold the damage. For the above questions, with the technical improvement of the punching head, a new punching head was designed,changing the blanking hole from tilting to vertical, and designing the waste heart storage box, solving the problem of processing diff i culty of tilt blanking hole of punching head, and the waste core can fall well and store in the storage box, avoiding the material core to clog the blanking hole, causing the potential danger of mould damage.

cylindrical roller bearings; cylindrical cage; punch head; blanking hole; storage box

TH133.33+2

B

1672-4852（2017）02-0027-03

2017-04-02.

王自軍（1967-），男，工程師.