专利名称：关节轴承旋压制造方法及其旋压模具的制作方法
技术领域：
本发明属于关节轴承制造领域，涉及一种关节轴承旋压制造方法及其旋压模具。
背景技术：
关节轴承主要是由带外球面的内圈、带内球面的外圈组成。按外圈结构形式分为整体式和非整体式。整体式关节轴承具有结构简单、可靠性高、受力均匀、免维护等优点，在航空航天、机器人、交通运输等装备上得到广泛应用。当前，在整体式关节轴承制造工艺中，普遍采用外圈挤压装配入内圈的方法，这种工艺方法在压入内圈时易导致内圈损伤，轴承游隙也较难控制。因此，研究与开发新的工艺与装备非常必要，以实现关节轴承制造工 艺的改进和质量的提升。
发明内容
本发明的目的是为了解决整体式关节轴承的制造工艺所存在的上述技术问题，提供一种关节轴承旋压制造方法及其旋压模具。有效地实现整体式关节轴承外圈的顺利成形，并能提闻其质量。本发明的技术方案如下
本发明的关节轴承旋压制造方法关节轴承外圈上半部加工成形，套于内圈上，外圈下半部采用旋压方式使其随形贴合于内圈上，然后对外圈下端面精车和精磨加工出其形状和尺寸；所述旋压方式是将待加工的关节轴承的内圈和外圈置于旋压模具中，将旋压模具安装于旋压机上，采用安装于旋压机的旋轮驱动轴上的沿关节轴承外圈外侧面周向均布的三个旋轮进行旋压加工，旋压机主轴带动旋压模具旋转，三个旋轮分别独立控制，均能够沿关节轴承径向和轴向分别进给，对外圈进行旋压。所述三个旋轮设计为三个成形圆角互不相同的圆饼形，且成形圆角最大的旋轮设计有预成形角；
三个旋轮按旋轮成形圆角从大至小顺序先后分别对关节轴承外圈进行旋压。所述旋压模具包括下模座、胀紧套、拉杆、上模座、中心轴、顶杆、弹簧、连接套，其中胀紧套安装于下模座上，关节轴承内圈套于胀紧套上，拉杆置于胀紧套中，并与旋压机主轴端的油缸或气缸相连，通过拉动拉杆使胀紧套锁紧或松开关节轴承内圈；顶杆一端套有弹簧，置于连接套内，另一端联接中心轴，中心轴置于上模座内，上模座与连接套联接在一起，中心轴与上模座分别与关节轴承内圈和外圈的上端面接触，合模时中心轴伸入关节轴承内圈中心孔内定位并压牢内圈,上模座将外圈固定于内圈上。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关节轴承制造技术对内圈的损伤，并可以通过旋压工艺参数的调整实现对轴承游隙的有效控制。同时，旋压成形的外圈内表面形状与内圈外表面形状一致性好，受力均匀，使用寿命长。
图I是本发明的制造方法的旋轮布置示意 图2是图I的A—A向剖视的体现旋压模具结构的示意 图3是采用本发明的制造方法在关节轴承旋压前的示意 图4是采用本发明的制造方法在关节轴承旋压后的示意图。图中I、下模座，2、螺钉，3、关节轴承内圈，4、关节轴承外圈，5、第一旋轮，6、中心轴，7、上模座，8、螺钉，9、连接套，10、螺钉，11、弹簧，12、顶杆，13、第二旋轮，14、拉杆，15、胀紧套，16、螺钉，17、第三旋轮。
具体实施例方式以下结合附图就具体实施方式
进行详细说明。 如图2所示，为本发明的关节轴承旋压模具，该模具主要包括下模座I、螺钉2、第一旋轮5、中心轴6、上模座7、螺钉8、连接套9、螺钉10、弹簧11、顶杆12、第二旋轮13、拉杆14、胀紧套15、螺钉16和第三旋轮17 ;下模座I安装于旋压机的主轴上，用螺钉2固定，胀紧套15安装于下模座I上，用螺钉16固定，关节轴承内圈3套于胀紧套15上，拉杆14置于胀紧套15中，并与旋压机主轴端的油缸或气缸相连,顶杆12 —端套有弹簧11，置于连接套9内，另一端联接中心轴6，中心轴6置于上模座7内，上模座7与连接套9用螺钉8联接在一起，连接套9用螺钉10安装于旋压机尾顶上；如图I所示，第一旋轮5、第二旋轮13、第三旋轮17分别安装于旋压机的三个旋轮驱动轴上。合模时,旋压机尾顶带动连接套9向下运动，中心轴6伸入内圈3的中心孔内定位，同时拉杆14下拉使胀紧套15锁紧内圈3，中心轴6与上模座7分别与关节轴承内圈3和外圈4的上端面接触，弹簧11的力通过顶杆12、中心轴6施加于内圈3上端面，从而保证合模后中心轴6与上模座7能够分别压牢内圈3和外圈4。旋压机主轴和第一旋轮5、第二旋轮13、第三旋轮17的驱动轴开始动作，对关节轴承外圈4进行旋压加工。开模时，旋压机尾顶带动连接套9向上运动，从而带动上模座7、顶杆12、中心轴6上移，受弹簧11力的作用，中心轴6能够起到从上模座7中顶出关节轴承的作用。开模后拉杆14上顶松开胀紧套15，即可取下旋压成形后的关节轴承。本发明的关节轴承旋压制造方法如下
首先制作旋压模具；再制作三个成形圆角互不相同的圆饼形的第一旋轮5、第二旋轮13、第三旋轮17，成形圆角最大的第二旋轮13设计有预成形角；然后制作关节轴承内圈3和旋压前外圈4坯料，外圈4上半部加工成形，套于内圈3上，外圈4下半部为毛坯形状，如图3所示。按照前述方式将旋压模具安装于旋压机上；三个旋轮5、13、17沿关节轴承外圈4外侧面周向均布安装于旋压机的旋轮驱动轴上，如图I所示；并将关节轴承内圈3和旋压前外圈4坯料放置于旋压模具上，完成以上工作后合模。旋压机主轴带动旋压模具旋转，关节轴承内圈3和旋压前外圈4坯料随旋压模具一起旋转，三个旋轮5、13、17分别控制，按设定参数沿关节轴承径向和轴向分别进给，并且按旋轮成形圆角从大至小顺序，三个旋轮13、17、5以设定的时间差先后分别对外圈4坯料进行旋压。旋压完成后，开模取下关节轴承，然后对外圈4下端面精车和精磨加工出其形状和尺寸，加工完成后的关节轴承如图4所不。
权利要求
1.一种关节轴承旋压制造方法，其特征是关节轴承外圈上半部加工成形，套于内圈上，外圈下半部采用旋压方式使其随形贴合于内圈上，然后对外圈下端面精车和精磨加工出其形状和尺寸；所述旋压方式是将待加工的关节轴承的内圈和外圈置于旋压模具中，将旋压模具安装于旋压机上，采用安装于旋压机的旋轮驱动轴上的沿关节轴承外圈外侧面周向均布的三个旋轮进行旋压加工，旋压机主轴带动旋压模具旋转，三个旋轮分别独立控制，均能够沿关节轴承径向和轴向分别进给，对外圈进行旋压。
2.根据权利要求I所述的关节轴承旋压制造方法，其特征是所述三个旋轮设计为三个成形圆角互不相同的圆饼形，且成形圆角最大的旋轮设计有预成形角。
3.根据权利要求2所述的关节轴承旋压制造方法，其特征是三个旋轮按旋轮成形圆角从大至小顺序先后分别对关节轴承外圈进行旋压。
4.一种根据权利要求1、2、3任一权利要求所述的关节轴承旋压制造方法中的旋压模具，包括下模座、胀紧套、拉杆、上模座、中心轴、顶杆、弹簧、连接套，其特征是胀紧套安装于下模座上，关节轴承内圈套于胀紧套上，拉杆置于胀紧套中，并与旋压机主轴端的油缸或气缸相连，通过拉动拉杆使胀紧套锁紧或松开关节轴承内圈；顶杆一端套有弹簧，置于连接套内，另一端联接中心轴，中心轴置于上模座内，上模座与连接套联接在一起，中心轴与上模座分别与关节轴承内圈和外圈的上端面接触，合模时中心轴伸入关节轴承内圈中心孔内定位并压牢内圈,上模座将外圈固定于内圈上。
全文摘要
本发明涉及一种关节轴承旋压制造方法及其旋压模具，制造方法为关节轴承外圈上半部加工成形，套于内圈上，外圈下半部采用旋压方式使其随形贴合于内圈上，然后对外圈下端面精车和精磨加工出其形状和尺寸；所述旋压方式是采用安装于旋压机的旋轮驱动轴上的沿关节轴承外圈外侧面周向均布的三个旋轮进行旋压加工，旋压机主轴带动旋压模具旋转，三个旋轮分别独立控制，均能够沿关节轴承径向和轴向分别进给，对外圈进行旋压。其优点是解决了现有整体式关节轴承制造技术对内圈的损伤，并可以通过旋压工艺参数的调整实现对轴承游隙的有效控制。同时，旋压成形的外圈内表面形状与内圈外表面形状一致性好，受力均匀，使用寿命长。
文档编号B21D37/10GK102873161SQ20121036583
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月28日 优先权日2012年9月28日
发明者杨育林, 马春荣 申请人:燕山大学