专利名称：整体式自润滑关节轴承无内圈作用模压成形方法
技术领域：
本发明涉及轴承制造领域，特别涉及一种关节轴承的模压成形方法。
技术背景
目前，公知的自润滑关节轴承是由一个带外球面的内圈、一个带内球面的外圈和自润滑层组成。按外圈的结构形式分为单缝式、双缝式、双半式和整体式，在外圈内球面的自润滑层是轴承的关键功能结构，制造中有无损伤，对其性能起到决定性作用。单缝式自润滑关节轴承虽然外圈内表面制造简单，组装时可将内圈直接压入开缝的外圈内，但极易造成外圈内表面自润滑层与内圈外表面损伤，另外，在使用上，因开缝导致的受力不均，使轴承寿命与可靠性降低；双缝式自润滑关节轴承，虽然制造中对润滑层无损伤，但外圈与自润滑层表面是剖分的，在使用中，非整体的结构使得间隙不均勻、受力不均勻，可靠性较低，装配结构相对复杂；双半式自润滑关节轴承，由若干螺栓将两个半外圈连接，结构复杂、装配要求高，两半外圈与自润滑层也是非整体的结构，间隙不均勻、受力不均勻，并且，此结构不适用于小型自润滑关节轴承，可靠性低。
整体式自润滑关节轴承的外圈与自润滑层为整体式结构，外圈与内圈结构简单， 间隙条件符合成品轴承要求，使用中可靠性高，现有制造技术，外圈是用锻压方法包络成形在内圈上，当外圈成形时，首先将内圈套在芯轴上，再将外圈坯料套在内圈外，然后压制外圈，使得外圈内表面抱死内圈的外球面上，然后机加工外圈，通过控制芯轴与内圈间的过盈量《轴承》1973，(6)，使得自润滑层与内圈外表面间产生间隙，即自润滑关节轴承游隙， 在整体式自润滑关节轴承制造过程中，为形成外圈的内球面和符合成品轴承要求的轴承游隙，自润滑层经受两次非均勻的剧烈挤压与变形，极易造成压溃损伤，产品成品率不高、自润滑层可靠性不高，因此，在整体式自润滑关节轴承制造中，无内圈作用成形技术的开发很有必要。发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，针对整体式自润滑关节轴承，提供一种在制造过程中外圈坯料内表面与内圈外球面间无压力作用的整体式自润滑关节轴承无内圈作用模压成形方法。
本发明的目的可通过下述技术方案来实现一种包括轴承内圈、轴承外圈和粘附在轴承外圈内表面的自润滑层的整体式自润滑关节轴承，其特征是按要求，对外圈坯料进行车磨加工，将自润滑层贴于外圈坯料内表面，将轴承内圈置于粘附有自润滑层的外圈坯料中，并将该整体套在下模具型腔内的芯轴上，上模具与下模具的型腔由均锥面与圆柱形孔组成，上模具型腔锥角与下模具型腔锥角在20° 70°之间，外圈坯料宽度端面具有与型腔锥面相配的倒棱，倒棱尺寸为 1x45" 2x45°,依据压制时间-位移曲线，精确控制模压过程，待上模具到达目标位置，外圈坯料内表面成内球面时，停止模压，模具张开，获得符合游隙要求的自润滑关节轴承，最后，通过对其端面与外表面车磨加工，获得自润滑关节轴承成品。
所述成形方法中，粘附有自润滑层的整体式轴承外圈内表面的成形及装配是同时进行的，并且在轴承外圈成形及装配过程中，不对轴承内圈外球面产生抱死挤压作用。
本发明与现有技术相比具有以下优点本发明解决了现有整体式自润滑关节轴承外圈成形及装配对自润滑层影响的问题，在制造过程中，轴承外圈与轴承内圈间无抱死与挤压作用，对自润滑层不会造成损伤，可形成符合成品轴承要求的游隙，所制造的轴承具有使用寿命长、可靠性高的特点，同时，在生产过程中，该制造方法使轴承成品率得到大幅提尚ο
图1为本发明的模压工艺示意图。
图2为本发明的轴承外圈形状变化示意图； 图3为压制时间-位移曲线。
具体实施方式
依照附图1、2、3所示，整体式自润滑关节轴承的外圈坯料2为圆环形柱体，按不同产品对外圈坯料的要求，通过车加工，制造出外圈坯料，将外圈坯料内表面进行打磨处理，在打磨后的外圈坯料内表面上粘附自润滑层3。将轴承内圈4置于粘附有自润滑层的外圈坯料中形成一个整体的轴承坯；上模具1和下模具7的型腔均为锥面，模具中间带有圆柱形孔，上模具型腔锥角9与下模具型腔锥角10在20° 70°之间，将整体轴承坯套在下模具型腔内的芯轴5上，外圈坯料宽度端面具有与型腔锥面相配的倒棱，倒棱尺寸为 1x45° ~ 2x45。,芯轴下面有弹簧6支撑，该弹簧可使上述轴承内圈在压制过程中随外圈坯料具有一定的向下移动量。上模具固定在压机的活动砧板下部，下模具固定在压机下砧板上。通过制定时间-位移曲线，控制上模具的下压速度与压下量，且时间-位移曲线是可调的。当上模具到达目标位置时，轴承外圈坯料内表面正好成一个内球面，此时，外圈坯料内表面与轴承内圈外表面无抱死挤压作用，并且外圈坯料内表面与轴承内圈外表面之间的间隙满足整体式自润滑关节轴承的游隙要求，停止模压，模具张开，取出压制后的轴承，最后， 按轴承外圈宽度与外径要求，对压制后的轴承进行车磨加工，最终获得符合游隙要求并满足外形尺寸要求的自润滑关节轴承。权利要求
1.一种整体式自润滑关节轴承无内圈作用模压成形方法，其特征是将自润滑层贴于外圈坯料内表面，将轴承内圈置于粘附有自润滑层的外圈坯料中，并将该整体套在下模具型腔内的芯轴上，上模具与下模具的型腔均由锥面与圆柱形孔组成，外圈坯料宽度端面具有与型腔锥面相配的倒棱，倒棱尺寸为 1x45- ~ 2x45",依据压制时间-位移曲线，精确控制模压过程，待上模具到达目标位置，外圈坯料内表面成内球面时，停止模压，模具张开，获得符合游隙要求的自润滑关节轴承，最后，通过对其端面与外表面车磨加工，获得自润滑关节轴承成品。
2.根据权利要求1所述的整体式自润滑关节轴承无内圈作用模压成形方法，其特征是粘附有自润滑层的整体式轴承外圈内表面的成形及装配是同时进行的，并且在轴承外圈成形及装配过程中，不对轴承内圈外球面产生抱死挤压作用。
3.根据权利要求1所述的整体式自润滑关节轴承无内圈作用模压成形方法，其特征是外圈坯料为圆环形柱体。
4.根据权利要求1所述的整体式自润滑关节轴承无内圈作用模压成形方法，其特征是上模具型腔锥角与下模具型腔锥角均在20° 70°之间。
5.根据权利要求1所述的整体式自润滑关节轴承无内圈作用模压成形方法，其特征是上模具固定在压机的活动砧板下部，下模具固定在压机下砧板上。
6.根据权利要求1所述的整体式自润滑关节轴承无内圈作用模压成形方法，其特征是上模具压下的时间-位移曲线是可调的。
全文摘要
本发明涉及一种整体式自润滑关节轴承无内圈作用模压成形方法，其特征是将自润滑层贴于外圈坯料内表面，将轴承内圈置于粘附有自润滑层的外圈坯料中，并将该整体套在下模具型腔内的芯轴上，上模具与下模具的型腔均由锥面与圆柱形孔组成，外圈坯料宽度端面具有与型腔锥面相配的倒棱，依据压制时间-位移曲线，精确控制模压过程，待上模具到达目标位置，外圈坯料内表面成内球面时，停止模压，模具张开，获得符合游隙要求的自润滑关节轴承。本发明解决了整体式自润滑关节轴承的现有成形工艺对自润滑层造成损伤的问题，轴承外圈内表面成形过程与轴承游隙可控，该工艺所制造的轴承具有使用寿命长、可靠性高的优点。
文档编号B23P15/00GK102501023SQ20111036135
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月15日 优先权日2011年11月15日
发明者夏振伟, 杨育林, 陈继刚 申请人:燕山大学