一种用于高分子材料大孔薄壁实体保持架的整形工艺的制作方法

1.本发明涉及轴承加工技术领域，具体为一种用于高分子材料大孔薄壁实体保持架的整形工艺。


背景技术：

2.目前特种领域所用高端大孔薄壁小型轴承，特别是当圈的壁厚与直径的比值达到1:50以上，且采用小直径滚动体的时候，普通金属材料冲压保持架因其强度不足易断裂而严重影响轴承质量，因此实体保持架采用韧性好的高分子材料替代。
3.大孔薄壁实体保持架由于壁厚与直径比值也达到1:50以上，经后处理后，由于应力的作用，而产生较大变形，径向变形量
○
≥5mm并轴向平面伴有翘曲和扭曲问题，无法直接使用在轴承内，所以必须对其进行整形处理。但目前国内尚无相关工艺解决方案，成为高分子材料在大孔薄壁小型轴承保持架领域应用的“卡脖子”问题。
4.因此，解决高分子材料大孔薄壁实体保持架整形问题显得尤为重要。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种用于高分子材料大孔薄壁实体保持架的整形工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于高分子材料大孔薄壁实体保持架的整形工艺，包括以下步骤：
7.s1、粗整形：采用粗整形工装对大孔薄壁实体保持架进行粗整形，将实体保持架放入粗整形芯棒体内，压紧上压整形环与下支撑整形环，在放入真空回火炉内进行抽真空和加热到200～250℃，持续24小时后关闭回火炉，待炉内温度降至室温，取出粗整形工装，然后无尘静置4～6天，对实体保持架进行时效处理，让实体保持架内部应力得到充分释放；
8.s2、粗清洗：用清水冲洗实体保持架，除去实体保持架上的垃圾及浮尘，防止拉伤实体保持架，然后无尘静置4～6天，对实体保持架进行时效处理，让实体保持架内部应力得到充分释放；
9.s3、精整形：采用精整形工装对大孔薄壁实体保持架进行精整形，将实体保持架放入精整形芯棒体内，压紧上压整形环与下支撑整形环，在放入真空回火炉内进行抽真空和加热到250～300℃，持续24小时后关闭回火炉，待炉内温度降至室温，取出精整形工装，然后无尘静置4～6天，对实体保持架进行时效处理，让实体保持架内部应力得到充分释放；
10.s4、精清洗：用蒸馏水冲洗实体保持架4～6次，除去实体保持架上的垃圾及浮尘，防止拉伤实体保持架，然后得到整形结束的实体保持架，并检查整形效果。
11.优选的，所述粗整形工装和精整形工装均包括芯棒体、下支撑整形环和上压整形环，所述下支撑整形环和上压整形环滑动套设在芯棒体的外侧。
12.优选的，所述粗整形工装和精整形工装均采用9cr18钢材制作而成，且所述芯棒体的上下两端端均设有倒角，所述倒角为60
°
。
13.优选的，所述粗整形工装中芯棒体的外径小于实体保持架的内径。
14.优选的，所述精整形工装中芯棒体的外径大于实体保持架的内径。
15.优选的，所述下支撑整形环和上压整形环的尺寸大于实体保持架的尺寸。
16.优选的，所述芯棒体、下支撑整形环和上压整形环的外表面粗糙度≤0.25。
17.优选的，所述粗整形时真空回火炉内压强为1.26～1.31
×
10-3pa。
18.优选的，所述精整形时真空回火炉内压强为1.29～1.33
×
10-3pa。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过整形工装和时效处理对大孔薄壁实体保持架进行整形处理，解决了大孔薄壁实体保持架大变形量的整形问题，解决了径向大变形问题，解决了轴向平面扭曲和翘曲问题，并消除了大孔薄壁实体保持架材料内的应力，提高高分子材料大孔薄壁实体保持架的加工效率，利于实际的使用。
附图说明
20.图1为本发明精整形工装的结构示意图。
21.图中：1、芯棒体；2、下支撑整形环；3、上压整形环。
具体实施方式
22.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例说明书中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
23.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
24.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
25.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
26.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
27.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术
中的具体含义。
28.下面结合附图，对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的各个实施例及实施例中的各个特征可以相互。
29.请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种用于高分子材料大孔薄壁实体保持架的整形工艺，包括以下步骤：
30.s1、粗整形：采用粗整形工装对大孔薄壁实体保持架进行粗整形，将实体保持架放入粗整形芯棒体内，压紧上压整形环与下支撑整形环，在放入真空回火炉内进行抽真空和加热到200～250℃，真空回火炉内压强为1.26～1.31
×
10-3pa，持续24小时后关闭回火炉，待炉内温度降至室温，取出粗整形工装，然后无尘静置4～6天，对实体保持架进行时效处理，让实体保持架内部应力得到充分释放。
31.其中，粗整形工装有粗整形芯棒体、上压整形环、下支撑整形环三个部件组成。粗整形工装整体均采用9cr18钢材，上下两端均采用60
°
倒角的引导结构，在实体保持架放入时起到引导的作用。粗整形工装的芯棒体外径尺寸小于保持架内孔设计，起到间隙配合、消除大孔薄壁保持架径向大变形量的作用。上压整形环和下支撑整形环的尺寸大于芯棒体的尺寸，起到了方便上压紧整形环和下支撑整形环在芯棒体外侧的轴向运动，上压整形环与下支撑整形环工作面采用无倒角设计，起到了保证压紧和支撑对实体保持架的平面扭曲和翘曲整形的作用。粗整形工装整体外表面粗糙度≤0.25，起到了保持架在放入芯棒时防止拉伤保持架表面的作用。
32.s2、粗清洗：用清水冲洗实体保持架，除去实体保持架上的垃圾及浮尘，防止拉伤实体保持架，然后无尘静置4～6天，对实体保持架进行时效处理，让实体保持架内部应力得到充分释放。
33.s3、精整形：采用精整形工装对大孔薄壁实体保持架进行精整形，将实体保持架放入精整形芯棒体内，压紧上压整形环与下支撑整形环，在放入真空回火炉内进行抽真空和加热到250～300℃，精整形时真空回火炉内压强为1.29～1.33
×
10-3pa，持续24小时后关闭回火炉，待炉内温度降至室温，取出精整形工装，然后无尘静置4～6天，对实体保持架进行时效处理，让实体保持架内部应力得到充分释放。
34.其中，精整形工装同样有精整形芯棒体、上压整形环、下支撑整形环三个部件组成。精整形工装整体均采用9cr18钢材，上下两端均采用60
°
倒角的引导结构，与粗整形工装结构相同，在实体保持架放入时起到引导的作用。但是，精整形芯棒体外径尺寸大于实体保持架内孔，起到一定的过盈配合量、消除大孔薄壁实体保持架径向微变形量的作用。上压整形环和下支撑整形环的尺寸大于芯棒体的尺寸，起到了方便上压紧整形环和下支撑整形环在芯棒体外侧的轴向运动，上压整形环与下支撑整形环工作面采用无倒角设计，起到了保证压紧和支撑实体保持架在芯棒体内、对平面扭曲和翘曲整形的作用。精整形工装整体外表面粗糙度≤0.25，起到了实体保持架在放入芯棒时防止拉伤实体保持架表面的作用。
35.s4、精清洗：用蒸馏水冲洗实体保持架4～6次，除去实体保持架上的垃圾及浮尘，防止拉伤实体保持架，然后得到整形结束的实体保持架，并检查整形效果。
36.在本实施例中，通过整形工装和时效处理对大孔薄壁实体保持架进行整形处理，解决了大孔薄壁实体保持架大变形量的整形问题，解决了径向大变形问题，解决了轴向平面扭曲和翘曲问题，并消除了大孔薄壁实体保持架材料内的应力，提高高分子材料大孔薄
壁实体保持架的加工效率，利于实际的使用。
37.实施例1、一种用于高分子材料大孔薄壁实体保持架的整形工艺，包括以下内容：
38.s1、粗整形：采用粗整形工装对大孔薄壁实体保持架进行粗整形，将实体保持架放入粗整形芯棒体内，压紧上压整形环与下支撑整形环，在放入真空回火炉内进行抽真空和加热到200℃，持续24小时后关闭回火炉，待炉内温度降至室温，取出粗整形工装，然后无尘静置4天，对实体保持架进行时效处理，让实体保持架内部应力得到充分释放；
39.s2、粗清洗：用清水冲洗实体保持架，除去实体保持架上的垃圾及浮尘，防止拉伤实体保持架，然后无尘静置4天，对实体保持架进行时效处理，让实体保持架内部应力得到充分释放；
40.s3、精整形：采用精整形工装对大孔薄壁实体保持架进行精整形，将实体保持架放入精整形芯棒体内，压紧上压整形环与下支撑整形环，在放入真空回火炉内进行抽真空和加热到250℃，持续24小时后关闭回火炉，待炉内温度降至室温，取出精整形工装，然后无尘静置4天，对实体保持架进行时效处理，让实体保持架内部应力得到充分释放；
41.s4、精清洗：用蒸馏水冲洗实体保持架4次，除去实体保持架上的垃圾及浮尘，防止拉伤实体保持架，然后得到整形结束的实体保持架，并检查整形效果。
42.实施例2、一种用于高分子材料大孔薄壁实体保持架的整形工艺，包括以下内容：
43.s1、粗整形：采用粗整形工装对大孔薄壁实体保持架进行粗整形，将实体保持架放入粗整形芯棒体内，压紧上压整形环与下支撑整形环，在放入真空回火炉内进行抽真空和加热到220℃，持续24小时后关闭回火炉，待炉内温度降至室温，取出粗整形工装，然后无尘静置5天，对实体保持架进行时效处理，让实体保持架内部应力得到充分释放；
44.s2、粗清洗：用清水冲洗实体保持架，除去实体保持架上的垃圾及浮尘，防止拉伤实体保持架，然后无尘静置5天，对实体保持架进行时效处理，让实体保持架内部应力得到充分释放；
45.s3、精整形：采用精整形工装对大孔薄壁实体保持架进行精整形，将实体保持架放入精整形芯棒体内，压紧上压整形环与下支撑整形环，在放入真空回火炉内进行抽真空和加热到270℃，持续24小时后关闭回火炉，待炉内温度降至室温，取出精整形工装，然后无尘静置5天，对实体保持架进行时效处理，让实体保持架内部应力得到充分释放；
46.s4、精清洗：用蒸馏水冲洗实体保持架5次，除去实体保持架上的垃圾及浮尘，防止拉伤实体保持架，然后得到整形结束的实体保持架，并检查整形效果。
47.实施例3、一种用于高分子材料大孔薄壁实体保持架的整形工艺，包括以下内容：
48.s1、粗整形：采用粗整形工装对大孔薄壁实体保持架进行粗整形，将实体保持架放入粗整形芯棒体内，压紧上压整形环与下支撑整形环，在放入真空回火炉内进行抽真空和加热到250℃，持续24小时后关闭回火炉，待炉内温度降至室温，取出粗整形工装，然后无尘静置6天，对实体保持架进行时效处理，让实体保持架内部应力得到充分释放；
49.s2、粗清洗：用清水冲洗实体保持架，除去实体保持架上的垃圾及浮尘，防止拉伤实体保持架，然后无尘静置6天，对实体保持架进行时效处理，让实体保持架内部应力得到充分释放；
50.s3、精整形：采用精整形工装对大孔薄壁实体保持架进行精整形，将实体保持架放入精整形芯棒体内，压紧上压整形环与下支撑整形环，在放入真空回火炉内进行抽真空和
加热到300℃，持续24小时后关闭回火炉，待炉内温度降至室温，取出精整形工装，然后无尘静置6天，对实体保持架进行时效处理，让实体保持架内部应力得到充分释放；
51.s4、精清洗：用蒸馏水冲洗实体保持架6次，除去实体保持架上的垃圾及浮尘，防止拉伤实体保持架，然后得到整形结束的实体保持架，并检查整形效果。
52.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。