[发明专利]一种整体外圈自润滑关节轴承的滚压成形方法

说明书

技术领域

本发明涉及自润滑关节轴承的制造方法，特别是涉及整体外圈自润滑关节轴承的制造方法。

背景技术

当前我国在航空领域采用的精密自润滑关节轴承产品主要依赖进口，特别是在整体外圈自润滑轴承的技术研究和制造方面存在技术空白。自润滑关节轴承是由带外球面的内圈、带内球面的外圈和粘附在外圈内表面的自润滑层组成。整体式外圈结构的自润滑关节轴承，其外圈与自润滑层均为一体结构，外圈与内圈结构简单，使用中具有自润滑可靠性高、结构紧凑的特点，但在制造过程中，必须采用使外圈塑性成形的方法，将外圈包络成形在内圈上。

依据文献【《轴承》1973，（6）】提出的运用芯棒成形的方法，在成形过程中，造成对润滑层巨大的接触挤压作用，必然对润滑层造成损伤。而中国专利201110361353.0提出的塑性成形外圈的方法，为了形成外圈内球面与符合成品关节轴承要求的轴承游隙，在外圈模压成形过程与轧隙过程中，自润滑层没有了内球的剧烈挤压，但也随着内球面的形成，经受两次非均匀的变形，在成形过程中，成形力较大，在成形运动的过程中，位移变化较小而压力变化很大，因此位移与压力难于精确控制，自润滑层也易造成损伤，使得产品成品率不高、工艺可靠性不高，也易造成自润滑层与轴承内圈外表面损伤。

发明内容

针对上述存在问题，本发明旨在提供一种整体外圈自润滑关节轴承滚压成形制造方法，该方法在制造过程中轴承外圈内表面粘附的自润滑层与轴承内圈外表面间无剧烈挤压，因此制造中的成形过程对自润滑层无损伤，成形后具有符合成品关节轴承要求的轴承游隙。

本发明通过下述技术方案实现：一种整体外圈自润滑关节轴承滚压成形方法，其特征在于：粘附有自润滑层的外圈坯料成形端内表面的滚压成形和轴承外圈的装配同时进行，在轴承外圈坯料滚压成形后，轴承外圈刚好包络在轴承内圈上，其具体步骤如下：

a. 先将轴承外圈坯料外表面划分为外圈坯料定位端和外圈坯料成形端，然后将轴承外圈坯料外表面和内表面加工成工艺优化的形状；

b. 将自润滑层贴于外圈坯料的内表面上；

c. 采用滚压成形方法使外圈坯料成形端内表面随形贴合于轴承内圈上，其具体步骤是：先将加工成形的轴承内圈置于粘附有自润滑层的外圈坯料内，然后将轴承内圈套在下模芯轴上定位，将外圈坯料定位端通过胀紧套固定在下模的沉孔内；周向均布的一组圆锥滚子利用斜块、托环、保持架装配于上模座内，上模座在设备主轴的驱动下高速旋转，同时，上模座依据给定的工艺参数向下进给，使圆锥滚子对外圈坯料的成形端进行滚压，在滚压过程中，圆锥滚子既能够绕自身轴线自转，又能够在上模座带动下绕模具轴线公转，同时还可以随上模座向下进给；当上模座到达设定的目标位置，滚压成形完成；

d. 对轴承外圈的端面和外表面进行车、磨加工，获得整体外圈自润滑关节轴承成品。

本发明所述外圈坯料成形端外表面轮廓素线由外圈坯料成形端外表面直线段、外圈坯料成形端外表面光顺曲线组组成，所述外圈坯料定位端外表面轮廓素线由直线段组成，所述外圈坯料内表面为张口形状，其轮廓素线为光顺曲线组。

本发明所述外圈坯料定位端外表面为圆柱面，其直径为成品关节轴承外圈外径加1~5mm；所述外圈坯料成形端外表面直线段的角度与圆锥滚子母线的角度相同；所述外圈坯料成形端外径最大值大于对应成品关节轴承外圈外径的1.2倍；所述外圈坯料的高度为成品关节轴承外圈高度的1.2倍以上。

本发明所述斜块可以做成几组不同角度并按工艺要求进行更换，以实现对不同整体外圈自润滑关节轴承的滚压。

本发明的方法是通过精确控制轴承外圈坯料形状和滚压工艺参数，滚压内表面粘附有自润滑层的外圈坯料成形端，使其内表面逐渐塑性变形为内球面，形成符合成品轴承要求的轴承游隙，同时实现轴承装配。

本发明与现有技术相比具有以下优点：解决了现有整体外圈自润滑关节轴承外圈成形及装配对自润滑层损伤的问题，在关节轴承滚压成形过程中，轴承外圈与轴承内圈间无抱死与剧烈挤压作用，对自润滑层影响小，不会造成损伤，并且可以通过滚压工艺参数的调整，实现对轴承游隙的有效控制，关节轴承成形后具有符合成品轴承要求的轴承游隙。同时，轴承外圈的成形变形均匀、成形力小、设备吨位小，成形质量易于控制，滚压成形的轴承外圈内表面形状与轴承内圈外表面形状一致性好，受力均匀，轴承寿命及可靠性均有明显提升。

附图说明

图1是本发明的滚压成形工艺示意图；

图2是本发明的关节轴承在滚压成形前的形状示意图；