轴承外圈压模淬火模具的制作方法

本发明涉及轴承热处理设备，尤其是涉及一种轴承外圈压模淬火模具。

背景技术：

在轴承加工过程中，需要对轴承内外圈进行淬火处理，特别是我国铁路的多次提速，对铁路轴承的要求也越来越高。由于轴承钢淬火畸变大，收缩严重，以致在后续加工中造成批量报废。

授权公告号为cn205821400u的专利申请公开了一种双列圆锥滚子轴承渗碳钢外圈淬火模具，它包括底座和锥体，所述锥体设置在底座的上方，所述锥体与底座止口配合并且锥体与底座通过螺钉连接，所述锥体与底座之间设置有垫片，所述底座的边缘形成凸台，本发明中通过将底座和锥体设计成分离式结构，通过在底座和锥体之间设置垫片实现对产品尺寸控制的目的。

但是，上述模具在实际生产时会在产品两端均设置底座与锥体，然后将锥体从产品的两端插入，而在实际使用时，需要通过液压装置驱动底座与锥体运动，为了提供给产品足够的径向力，液压装置通常需要具有3~5吨的力，而两个锥体的高度之和小于产品的高度，因此通过液压装置驱动底座与锥体运动时容易使得夹在两个底座之间的产品受到较大的力，导致产品发生挤压形变，使得产品良品率降低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种轴承外圈压模淬火模具，具有不易使得产品发生挤压形变的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种轴承外圈压模淬火模具，包括上模与下模，所述上模包括上模板和与上模板连接的上锥模，所述下模包括下模板和与下模板连接的下锥模，所述上模板上设置有滑柱，所述上锥模上设置有滑动孔，所述滑柱与滑动孔滑动配合，所述上模板与上锥模之间设置有用于使得上锥模始终具有向背离上模板侧运动趋势的推力弹簧，所述滑柱上设置有用于阻止上锥模与滑柱完全脱开的限位凸起，所述上锥模与下锥模的高度之和小于产品的高度，所述上锥模与上模板之间设置有缓冲间隙，所述上锥模上以及下模板上均设置有用于与产品端面抵触的凸台。

通过上述技术方案，使用时，将产品放在上模与下模之间，之后先驱动下模运动并使得下锥模进入产品中且与产品内壁贴合时为止，此时下模板上的凸台将与产品下端面抵触，之后驱动上模向产品中运动，当上锥模上的凸台与产品上端面抵触时上锥模的锥面刚好与产品内壁贴合，此时由于通过液压装置驱动上模运动，因此不易判断上模是否运动到位，因此上模将继续受到液压装置的作用力继续运动一段距离，此时由于产品与上锥模抵紧，因此上锥模将停止运动，而上模板继续向产品端运动，此时推力弹簧将被逐渐压缩，在此过程中推力弹簧将把液压装置上的作用力经过缓冲之后传递至产品上，使得产品本身不会受到液压装置的直接作用力，经过缓冲后，产品将在受压时不易被压坏，因此保证了产品的良品率。

优选的，所述下锥模上设置有定位孔，所述上锥模上设置有与定位孔配合的定位柱,所述定位柱与滑柱连接，所述定位孔与定位柱的中心轴线均与上锥模或下锥模的中心轴线重合。

通过上述技术方案，为了使得产品在淬火时不易发生错位，需要使得上锥模与下锥模压紧产品时与产品的保持同心，而通过定位孔与定位柱可以在压紧产品时使得上锥模的中心轴线与下锥模的中心轴线保持重合，进而使得产品不易发生错位。

优选的，所述滑动孔与滑动柱之间设置有1.5~3毫米的调整间隙。

通过上述技术方案，由于上模与下模在使用中需要组合在一起与脱开，而现有的技术很难保证上锥模与下锥模保持完全同心，因此为了避免上锥模与下锥模在组合时发生卡死现象，在滑动孔与滑动柱之间设置调整间隙，当上锥模与下锥模相对在一起时若定位孔与定位柱没有同心，此时由于调整间隙的存在，因此上锥模将在滑柱上发生水平方向的位移，最终可以使得定位柱插入定位孔中，因此上锥模与下锥模在组合后不易发生卡紧与卡死等现象，方便后期进行脱模，同时提高了模具的使用寿命。

优选的，所述上锥模朝向下锥模端可拆卸设置有用于与下锥模端面抵触的抵触块。

通过上述技术方案，为了避免产品端面受力较大，需要在上锥模与下锥模之间设置有作用力传递件，通过抵触块可以把上锥模上的作用力直接传导至下锥模上，而通过设置抵触块的高度即可控制上锥模与下锥模作用在产品端面上的力的大小，保证产品在淬火时不易发生形变，提高产品的良品率，方便后期对产品进行进一步加工。

优选的，还包括模架，所述模架上设置有用于驱动上模运动的第一驱动机构，所述模架上连接有脱模杆，所述上模板上设置有供脱模杆穿过的缺口，所述脱模杆背离模架端与产品端面相对且用于与产品端面抵触，所述脱模杆端部距离产品端面之间的距离小于上锥模的最大运动行程。

通过上述技术方案，由于产品在淬火时受到较大的作用力，而淬火时产品会受冷收缩，因此为了避免产品卡紧在上锥模上，在模架上设置有脱模杆，若产品卡紧在上锥模上，产品将与上锥模一起向上运动，而脱模杆位置不变，当产品运动一定距离后将与脱模杆端部接触，最终在脱模杆的作用下使得产品与上锥模之间脱离，因此后期不需要工人将产品冲上锥模上取下，方便后期脱模。

优选的，所述上锥模与下锥模的锥面上设置有若干流道，所述流道从上锥模或下锥模的一端延伸至另一端，所述下模板上设置有供冷却液体进入流道中的进口，所述上锥模上设置有供流道中的冷却液体流出的上出口。

通过上述技术方案，在淬火时为了使得产品能够均匀淬火，在上锥模与下锥模上设置有若干流道，使用时，从进口中向流道中通入冷却液体，此时，冷却液体将从多个流道中进入产品与流道之间并使得冷却液体与产品内壁接触，当冷却液体将流道中充满后将从上出口流出，进而使得产品外壁与冷却液体接触，最终完成淬火，整个淬火过程中产品与冷却液体接触良好，产品受冷均匀，因此淬火效果更佳。

优选的，还包括底座，所述底座上设置有容纳腔，所述下模位于容纳腔中，所述底座的高度小于容纳腔的深度，所述容纳腔底部设置有用于驱动下膜从容纳腔中运动出的第二驱动机构，所述上模板上固定有冷却套，所述冷却套环绕上锥模设置，所述上锥模与下锥模的锥面均与产品内壁贴合时，所述冷却套背离上模板端与底座端面贴合，所述冷却套与产品之间设置有冷却间隙。

通过上述技术方案，为了使得产品淬火效果更好，在上模板上固定有冷却套，当上模与下模均插入产品中后，冷却套底端将与底座贴合，之后通过进口向流道中注入冷却液体，当冷却液体将流道充满后将通过上出口流至冷却套与产品之间，最终将冷却间隙充满，此时产品内部以及产品外部将均被冷却液体所覆盖，使得产品淬火效果更佳。

优选的，所述下模板上设置有供流道中的冷却液体流至产品外侧的下出口。

通过上述技术方案，为了能使得产品的外部与内部均能同时受冷，在下模板上设置有下出口，当冷却液体进入流道中时，一部分冷却液体将通过下出口进入冷却间隙中，而另一部分将进入流道中，因为流道与冷却间隙之间形成一个连通器，因此冷却液体将在冷却间隙与流道中同时上升，使得产品内外壁同时浸入冷却液体中，保证产品均匀受冷，使得产品的淬火效果更好。

优选的，所述上模板上设置注入口，所述滑柱内部中空设置，所述注入口与滑柱内部导通，所述上锥模朝向下锥模的端面上设置有与滑柱内部导通的导通口。

通过上述技术方案，为了能够使得产品的淬火效率与淬火效果进一步提升，在上锥模上设置有注入口，使用时，通过注入口与进口同时向产品内部注入冷却液体，此时冷却液体将快速将产品内部以及冷却间隙填满，使得产品在很短的时间中完全浸入冷却液体中，提高了淬火效率，同时淬火效果更佳。

综上所述，本发明对比于现有技术的有益效果为：

1、通过推力弹簧的缓冲，使得产品将在受压时不易被压坏，因此保证了产品的良品率；

2、通过在滑动孔与滑柱之间设置调整间隙，可以使得上锥模可在水平方向进行一定距离的浮动，方便上锥模与下锥模进行配对，避免上锥模与下锥模相互卡死的情况发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例的第一结构示意图，主要表示合模前的结构；

图2为图1中a处的放大视图，主要突出上锥模与上模板之间的配合结构；

图3为实施例的第二结构示意图，主要突出下模插入产品内部时的结构；

图4为实施例的第三结构示意图，主要突出上模与下模均插入产品内部时的结构；

图5为上模与下模的结构示意图。

附图标记：1、上模；111、上模板；112、上锥模；2、下模；211、下模板；212、下锥模；3、滑柱；4、滑动孔；5、推力弹簧；6、限位凸起；7、缓冲间隙；8、凸台；9、定位孔；10、定位柱；11、抵触块；12、模架；13、脱模杆；14、缺口；15、第一驱动机构；16、流道；17、进口；18、上出口；19、底座；20、容纳腔；21、第二驱动机构；22、冷却套；23、冷却间隙；24、下出口；25、注入口；26、导通口；27、调整间隙。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1、2所示，一种轴承外圈压模淬火模具，包括上模1、用于固定上模1的模架12、下模2和用于固定下模2的底座19，在模架12与上模1之间设置有第一驱动机构15，在底座19上设置有容纳腔20，下模2位于容纳腔20中，且下模2的高度小于容纳腔20的深度，在容纳腔20底部设置有第二驱动机构21，第一驱动机构15用于驱动上模1向下模2运动，第二驱动机构21用于驱动下模2向上模1运动，本实施例中第一驱动机构15与第二驱动机构21均为液压缸。

如图1、2所示，其中，上模1包括上模板111和上锥模112，下模2包括下模板211和下锥模212，上锥模112与下锥模212的高度之和小于产品的高度，在上模板111上设置有滑柱3，在上锥模112上设置有滑动孔4，滑柱3与滑动孔4滑动配合，使用时，滑柱3插入滑动孔4中，在上模板111与上锥模112之间设置有推力弹簧5，推力弹簧5一端与上模板111连接另一端与上锥模112连接，在滑柱3上设置有用于阻止上锥模112与滑柱3完全脱开的限位凸起6，在上锥模112与上模板111之间设置有缓冲间隙7，且在上锥模112上以及下模板211上均设置有凸台8（参照图3所示），当上锥模112与下锥模212的锥面与产品内壁贴合时产品的端面刚好与凸台8抵触。

如图2、3所示，其中，下锥模212上设置有定位孔9，上锥模112上设置有与定位孔9配合的定位柱10,所述定位柱10与滑柱3连接，定位孔9与定位柱10的中心轴线均与上锥模112或下锥模212的中心轴线重合，为了使得上锥模112具有一定的水平浮动性，以方便上锥模112与下锥模212相互配对，在滑动孔4与滑动柱之间设置有1.5~3毫米的调整间隙27。

如图1、2所示，为了避免产品端面受力较大，在上锥模112朝向下锥模212端可拆卸设置有抵触块11，抵触块11通过螺纹配合在上锥模112上，使用时，抵触块11将与下锥模212端面抵触，以承受一部分作用力，通过更换不同厚度的抵触块11可以调整产品端面所受到的压力。

如图4、5所示，上模板111上固定有冷却套22，冷却套22环绕上锥模112设置，上锥模112与下锥模212的锥面均与产品内壁贴合时，冷却套22背离上模板111端刚好会与底座19端面贴合，且在冷却套22与产品之间设置有冷却间隙23，在上锥模112与下锥模212的锥面上设置有若干流道16，流道16从上锥模112或下锥模212的一端延伸至另一端，下模板211上设置有供冷却液体进入流道16中的进口17，下模板211上设置有供流道16中的冷却液体流至产品外侧的下出口24，上锥模112上设置有供流道16中的冷却液体流出的上出口18。

如图4、5所示，其中，在上模板111上设置注入口25，滑柱3内部中空设置，注入口25与滑柱3内部导通，上锥模112朝向下锥模212的端面上设置有导通口26，导通口26与滑柱3内部连通，使用时，冷却液体从注入口25进入，然后经过滑柱3内部最后从导通口26进入上锥模112与下锥模212之间，最后进入流道16中。

其中，模架12上连接有脱模杆13，且在上模板111上设置有供脱模杆13穿过的缺口14，脱模杆13背离模架12端与产品端面相对且用于与产品端面抵触，脱模杆13端部距离产品端面之间的距离小于上锥模112的最大运动行程，本实施例中脱模杆13端部距离产品端面之间的距离为2厘米。

第一步：将产品推至容纳腔20正上方，且使得产品的中心轴线与下锥模212的中心轴线重合。

第二步：合模，先通过第二驱动机构21驱动下模2运动并使得下锥模212进入产品中且与产品内壁贴合，此时下模板211上的凸台8将与产品下端面抵触，之后再驱动下模2继续运动一段距离，使得产品脱离底座19后为止；接着通过第一驱动机构15驱动上模1向产品中运动，当上锥模112上的凸台8与产品上端面抵触时上锥模112的锥面刚好与产品内壁贴合，且此时抵触块11刚好与下锥模212端面抵触，之后继续驱动上模1运动，此时，由于下锥模212通过抵触块11与上锥模112抵紧，因此上锥模112将停止运动，而上模板111继续向产品端运动，此时推力弹簧5将被逐渐压缩，当推力弹簧5被压缩一定长度后停止驱动上模1运动。

第三部：淬火，同时通过注入口25与进口17向上模1与下模2中注入冷却液体，本实施例中冷却液体为冷却油，此时从进口17进入的冷却液体一部分将通过下出口24进入冷却间隙23中，另一部分将进入流道16中，而从注入口25进入的冷却液体将进入滑柱3中，再从滑柱3进入上锥模112与下锥模212之间，之后流入流道16中，此时流道16中将被快速充满，最后流道16中多余的冷却液体将从上出口18溢出进入冷却间隙23中，直至将产品内外完全被冷却液体浸过时产品将完成淬火。

第四部：脱模，通过第二驱动机构21驱动下模2向远离上模1端运动，此时在推力弹簧5的作用下上锥模112将随着产品与下模2一起运动，当运动至产品与底座19贴合时，下模2继续向容纳腔20中运动，此时产品将与底座19抵触，使得产品与下模2分离，此时产品与上锥模112将停止运动，之后通过第一驱动机构15驱动上模1向远离下模2端运动，产品与上锥模112将向背离下模2端运动，当运动至产品上端面与脱模杆13端部抵触时，第一驱动机构15继续驱动上模1运动，此时产品将在脱模杆13的抵触下与上锥模112分离，完成脱模工作，之后第一驱动机构15与第二驱动机构21继续驱动上模1与下模2继续运动，直至下模2完全进入容纳腔20中且上模1完全从产品中脱出，之后将产品取下即可。

在上模1与下模2运动时，均有多根导杆供上模1与下模2滑动，避免上模1与下模2发生倾斜。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。