专利名称：轴瓦内孔表面精密整形的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种轴瓦内孔表面精密整形的方法及装置，属于金属材料的精密塑性成形技术领域。
背景技术：
轴瓦是摩擦副零件，工作时对表面粗糙度要求极高。目前对轴瓦的加工普遍采用磨削的方式进行加工，由于轴瓦多用铜合金材料制作，当要求其表面光洁度较高、要求其表面粗糙度< RaO. 4 μ m时，采用现有的磨削装置就难以满足要求。因此现有的磨削装置还是不能满足使用的需要。
发明内容
本发明的目的是提供一种能加工出表面光洁度较高、并且结构简单、操作方便、制作成本低廉的轴瓦内孔表面精密整形的方法及装置，以克服现有技术的不足。本发明的技术方案是这样构成的本发明的一种轴瓦内孔表面精密整形的方法为，先按所要加工的轴瓦的内孔尺寸的要求预留O. 2 O. 3mm的加工余量将轴瓦加工成型，在对已加工成型的轴瓦的内表面进行整形时，将轴瓦放入一个设有通孔的凹模的通孔中，同时在凹模的通孔中预先放有一个顶套，使该顶套对轴瓦作轴向定位，顶套与凹模的通孔的配合为动配合，轴瓦与凹模的通孔的配合为过度配合；然后制作一个设有工作面圆柱的凸模，使该凸模的工作面圆柱的直径大于被加工的已成型的轴瓦的内孔直径O. 2 O. 3mm ；将凸模的工作面圆柱放入凹模的通孔内后，使凸模相对轴瓦作运动，这样即可通过凸模的工作面圆柱对轴瓦内孔表面进行挤压，迫使轴瓦表面产生微量的挤压塑性变形，从而达到表面精密整形的目的。上述使凸模相对轴瓦作运动时，采用人工或机械装置的方式使凸模沿轴线方向相对轴瓦作直线运动。在采用人工或机械装置的方式使凸模沿轴线方向相对轴瓦作直线运动的同时使凸模绕其轴线进行转动。用于上述方法的本发明的一种轴瓦内孔表面精密整形装置为该装置由凸模、凹模和顶套组成，凸模为由轴柄和直径大于轴柄直径的工作面圆柱组成，在凹模中设有用于安装被加工的圆筒形的轴瓦的通孔，顶套动配合地安装在凹模的通孔内，凸模的工作面圆柱能插进凹模的通孔内，且凸模的工作面圆柱的直径大于被加工的轴瓦的内孔直径。上述于凸模的工作面圆柱的直径大于轴瓦的内孔直径O. 2 O. 3mm。上述安装轴瓦的凹模的通孔直径等于或小于轴瓦的外圆直径。上述凹模的通孔直径小于轴瓦的外圆直径O. 02 O. 05mm。上述顶套的内孔直径大于轴瓦的内孔直径。在上述凸模的工作面圆柱的前端设有引导锥面。上述顶套与轴瓦的高度之和小于凹模的高度。
由于采用了上述技术方案，本发明运用冷塑性变形原理实现了对轴瓦内孔表面的镜面加工。本发明的主要部件作用如下凸模的整形工作面圆柱呈圆弧结构，其外圆直径较轴瓦内孔直径大O. 2 O. 3mm,以保证整形过盈量。凹模的内孔表面为轴瓦定位面并有微量预紧，顶套对轴瓦作轴向固定，并且在加工完后可通过顶套将轴瓦从凹模中取出。其工作原理是将需整形的轴瓦轻轻压入凹模固定后，将凸模沿轴线方向相对轴瓦运动，由于凸模的工作面圆柱与轴瓦内孔表面存在一定的过盈量，迫使轴瓦表面产生微量的挤压塑性变形，从而达到表面整形的效果。经实际使用证明本发明可实现对最小壁厚2 3mm，内孔直径为30 120mm的轴瓦内孔表面进行整形；其加工整形表面的粗糙度可达RaO. I μ m以下。因此，本发明与现有技术相比，本发明不仅具有能加工出镜面表面的轴瓦、加工出的零件表面光洁度较高的优点，而且还具有结构简单、操作方便、可靠性高、制作成本低廉、使用寿命较长等优点。
图I是本发明装置使用时的结构示意图。·
附图标记说明1_凸模，I. I-轴柄，I. 2-工作面圆柱，I. 3_引导锥面,2-凹模，3-顶套，4-轴瓦。下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的说明。
具体实施例方式
具体实施例方式在对已加工成型的轴瓦4的内孔表面进行整形时，可采用本发明的一种轴瓦内孔表面精密整形的方法对其进行整形，先按现有的加工方式将轴瓦4加工成型，在将轴瓦4加工成型时，应按所要加工的轴瓦4的内孔尺寸的要求预留O. 2 O. 3mm的加工余量将轴瓦4加工成型，然后将轴瓦4放入一个设有通孔的凹模2的通孔中，同时在凹模2的通孔中预先放置一个顶套3，使顶套3对轴瓦4作轴向定位，顶套3与凹模2的通孔的配合为动配合，轴瓦4与凹模2的通孔的配合为过度配合；然后制作一个设有工作面圆柱I. 2的凸模1，使该凸模I的工作面圆柱I. 2的直径大于被加工的已成型的轴瓦4的内孔直径O. 2 O. 3mm ;然后将凸模I的工作面圆柱I. 2放入凹模2的通孔内后，使凸模I相对轴瓦4作运动，这样即可通过凸模I的工作面圆柱I. 2对轴瓦4内孔表面进行挤压，迫使轴瓦4表面产生微量的挤压塑性变形，从而达到表面精密整形的目的。在上述使凸模I相对轴瓦4作运动时，可采用人工或机械装置的方式使凸模I沿轴线方向相对轴瓦4作直线运动；也可采用人工或机械装置的方式使凸模I沿轴线方向相对轴瓦4作直线运动的同时使凸模I绕其轴线进行转动。在采用机械装置使凸模I相对轴瓦4作运动时，可采用现有技术中的液压设备、冲压设备、台钻、立钻或摇臂钻床等机械装置。用于上述方法的本发明的一种轴瓦内孔表面精密整形装置的结构示意图如图I所示，该装置由凸模I、凹模2和顶套3组成(其结构如图I所示)，制作时，凸模I、凹模2和顶套3的制作材料的硬度应大于被加工零件轴瓦的硬度，将凸模I制作成由轴柄I. I和直径大于轴柄I. I直径的工作面圆柱I. 2组成的整体结构，在凹模2中制作出用于安装被加工的圆筒形的轴瓦4的通孔，并使顶套3能动配合地安装在凹模2的通孔内，制作时，使凸模I的工作面圆柱I. 2能插进凹模2的通孔内，并使凸模I的工作面圆柱I. 2的直径大于被加工的轴瓦4的内孔直径O. 2 O. 3mm ;为了加工时更加可靠，可将安装轴瓦4的凹模2的通孔直径制作成等于或小于轴瓦4的外圆直径，将凹模2的通孔直径控制在小于轴瓦4的外圆直径O. 02 O. 05mm的范围；为了使用和加工方便，可将顶套3的内孔直径制作成大于轴瓦4的内孔直径，并将顶套3与轴瓦4的高度之和h制作成 小于凹模2的高度H ;为了加工定位方便，可在凸模I的工作面圆柱I. 2的前端制作出一个引导锥面I. 3即成。
权利要求
1.一种轴瓦内孔表面精密整形的方法，其特征在于按所要加工的轴瓦(4)的内孔尺寸的要求预留O. 2 O. 3mm的加工余量将轴瓦(4)加工成型，在对已加工成型的轴瓦(4)的内孔表面进行整形时，将轴瓦(4)放入一个设有通孔的凹模(2)的通孔中，同时在凹模(2)的通孔中预先放有顶套(3)，使顶套(3)对轴瓦(4)作轴向定位，顶套(3)与凹模(2)的通孔的配合为动配合，轴瓦(4)与凹模(2)的通孔的配合为过度配合；然后制作一个设有工作面圆柱(I. 2)的凸模(1)，使该凸模(I)的工作面圆柱(I. 2)的直径大于被加工的已成型的轴瓦(4)的内孔直径O. 2 O. 3mm ;将凸模(I)的工作面圆柱(I. 2)放入凹模(2)的通孔内后，使凸模(I)相对轴瓦(4 )作运动，这样即可通过凸模(I)的工作面圆柱(1. 2 )对轴瓦(4 )内孔表面进行挤压，迫使轴瓦(4)表面产生微量的挤压塑性变形，从而达到表面精密整形的目的。
2.根据权利要求I所述的轴瓦内孔表面精密整形的方法，其特征在于使凸模(I)相对轴瓦(4)作运动时，采用人工或机械装置的方式使凸模(I)沿轴线方向相对轴瓦(4)作直线运动。
3.根据权利要求2所述的轴瓦内孔表面精密整形的方法，其特征在于在采用人工或机械装置的方式使凸模(I)沿轴线方向相对轴瓦(4)作直线运动的同时使凸模(I)绕其轴线进行转动。
4.一种轴瓦内孔表面精密整形的装置，其特征在于该装置由凸模(I)、凹模(2)和顶套(3)组成，凸模(I)为由轴柄(I. I)和直径大于轴柄(I. I)直径的工作面圆柱(I. 2)组成，在凹模(2)中设有用于安装被加工的圆筒形的轴瓦(4)的通孔，顶套(3)动配合地安装在凹模(2)的通孔内，凸模(I)的工作面圆柱(I. 2)能插进凹模(2)的通孔内，且凸模(I)的工作面圆柱(I. 2)的直径大于被加工的轴瓦(4)的内孔直径O. 2 O. 3mm。
5.根据权利要求4所述的轴瓦内孔表面精密整形的装置，其特征在于安装轴瓦(4)的凹模(2)的通孔直径等于或小于轴瓦(4)的外圆直径。
6.根据权利要求5所述的轴瓦内孔表面精密整形的装置，其特征在于凹模(2)的通孔直径小于轴瓦(4)的外圆直径O. 02 O. 05mm。
7.根据权利要求4所述的轴瓦内孔表面精密整形的装置，其特征在于顶套(3)的内孔直径大于轴瓦(4)的内孔直径。
8.根据权利要求4所述的轴瓦内孔表面精密整形的装置，其特征在于在凸模(I)的工作面圆柱(I. 2)的前端设有引导锥面(I. 3)。
9.根据权利要求4所述的轴瓦内孔表面精密整形的装置，其特征在于顶套(3)与轴瓦(4)的高度之和小于凹模(2)的高度。
全文摘要
本发明公开了一种轴瓦内孔表面精密整形的方法及装置，本发明将轴瓦按过度配合的方式放入一个凹模的通孔中，同时在凹模的通孔中预先放有一个与凹模的通孔为动配合的顶套；然后制作一个设有工作面圆柱的凸模，使该凸模的工作面圆柱的直径大于被加工的已成型的轴瓦的内孔直径0.2～0.3mm；将凸模的工作面圆柱放入凹模的通孔内后，使凸模相对轴瓦作运动，这样即可通过凸模的工作面圆柱对轴瓦内孔表面进行挤压，迫使轴瓦表面产生微量的挤压塑性变形，从而达到表面精密整形的目的。本发明不仅具有能加工出镜面表面的轴瓦、加工出的零件表面光洁度较高的优点，而且还具有结构简单、操作方便、可靠性高、制作成本低廉、使用寿命较长等优点。
文档编号B23P9/02GK102922216SQ20121040915
公开日2013年2月13日 申请日期2012年10月24日 优先权日2012年10月24日
发明者郑伟刚, 袁玉红, 蒋定举, 戴明, 潘振敏, 尹存宏 申请人:贵州大学