[发明专利]整体式自润滑关节轴承无内圈作用旋压成形方法

说明书

技术领域

本发明属于关节轴承制造领域，特别涉及一种关节轴承成形方法。

背景技术

目前，公知的自润滑关节轴承是由一个带外球面的内圈、一个带内球面的外圈和自润滑层组成。按外圈的结构形式分为：单缝式、双缝式、双半式和整体式，在外圈内球面的自润滑层是轴承的关键功能结构，制造中无损伤与形成符合成品轴承要求的间隙条件，对其性能起到决定性作用。单缝式自润滑关节轴承虽然外圈内表面制造简单，组装时可将内圈直接压入开缝的外圈内，但极易造成外圈内表面自润滑层与内圈外表面损伤，另外，在使用上，因开缝导致受力不均，使轴承寿命与可靠性降低；双缝式自润滑关节轴承，虽然制造中对润滑层无损伤，但外圈与自润滑层表面是剖分的，在使用中非整体的结构使得间隙不均匀、受力不均匀，双缝式润滑层及其轴承可靠性较低，装配结构相对复杂；另外，双半式自润滑关节轴承，由若干螺栓将两个半外圈连接，结构复杂、装配要求高，两半外圈与自润滑层表面也是非整体的结构，间隙不均匀、受力不均匀，并且此结构不适用于小型自润滑关节轴承，可靠性低。

整体式自润滑关节轴承的外圈与自润滑层为整体结构，外圈与内圈结构简单，间隙条件符合成品轴承要求，使用中可靠性高，但现有制造技术上，外圈是用锻压方法包络成形在内圈上，当外圈成形时，首先内圈套在心轴上，再将外圈坯料套在内圈外，然后压制外圈，使得外圈内表面抱死内圈的外球面上，然后机加工外圈，通过控制心轴过盈量【《轴承》1973,(6)】，使得润滑层与内圈外表面之间产生间隙，即自润滑关节轴承游隙，在整体式自润滑关节轴承制造过程中，为形成外圈内球面与符合成品轴承要求的轴承游隙，自润滑层经受两次非均匀的剧烈挤压与变形，自润滑层极易造成压溃损伤，产品成品率不高、自润滑层可靠性不高，因此整体式自润滑关节轴承制造中无内圈作用成形技术的开发很有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在制造过程中外圈坯料内表面与内圈外球面间无压力作用，对自润滑层影响小，成形后具有符合成品轴承要求的轴承游隙的整体式自润滑关节轴承无内圈作用旋压成形方法。

本发明的目的可通过下述技术方案来实现：

一种包括轴承内圈、轴承外圈和粘附在轴承外圈内表面的自润滑层的整体式自润滑关节轴承的旋压成形方法，是先将自润滑层贴于外圈坯料内表面，将轴承内圈置于粘附有自润滑层的外圈坯料中，将轴承内圈套在旋压机的浮动轴上；然后，在旋压机上用卡盘夹紧外圈坯料，卡盘带动轴承外圈坯料高速旋转，旋压轮依据给定的旋压工艺参数进行进给运动，对外圈坯料进行旋压；当旋压轮到达设定的目标位置，旋压成形完成；最后，再通过对其端面与外表面车磨加工，获得自润滑关节轴承成品。

本发明的方法是通过精确控制轴承外圈坯料形状和旋压工艺参数，旋压内表面粘附有自润滑层的外圈坯料，使其内表面逐渐塑性变形为球面，形成符合成品要求的轴承游隙，同时实现轴承装配，轴承外圈与轴承内圈之间无抱死挤压作用，不会对自润滑层造成损伤。

在所述成形工艺方法中，粘附有自润滑层的整体式轴承外圈内表面的旋压成形及装配是同时进行的，并且在轴承外圈旋压成形及装配后，外圈坯料内表面刚好成内球面，外圈坯料不会对轴承内圈外球面产生抱死挤压作用。

本发明与现有技术相比具有以下优点：解决了现有整体式自润滑关节轴承外圈成形及装配对自润滑层影响的问题，在外圈成形及装配中，轴承外圈与轴承内圈间无抱死与挤压作用，在制造过程中对自润滑层影响小，成形后具有符合成品轴承要求的轴承游隙，旋压成形变形均匀、成形力小、易于控制。该制造方法的成品率、轴承寿命及可靠性均有明显提升。

附图说明

图1是本发明的旋压工艺示意图。

图2是本发明的轴承形状变化示意图。

附图中：1、外圈坯料，2、自润滑层，3、轴承内圈，4、浮动轴，5、卡盘，6、弹簧，7、旋压轮，8、轴承外圈，9、外圈坯料张口端外表面圆弧线，10、外圈坯料张口端外表面倒角线，11、张口端，12、装夹端。

具体实施方式

依照附图1、2所示，整体式自润滑关节轴承的外圈坯料1形状为整体环件，外圈坯料分为装夹端12与张口端11，装夹端外表面为圆柱面，其直径为成品轴承外圈外径的1.1倍，张口端外表面素线由圆弧线9和倒角线10组成，其中，圆弧线的半径大小与轴承内圈半径相同，倒角尺寸为                                                ，外圈坯料的内表面为张口形状，其素线为经过工艺优化的光滑样条曲线，外圈坯料最大宽度为成品轴承外圈宽度的1.3~1.8倍；按不同产品对外圈坯料的要求，制造出外圈坯料，将外圈坯料内表面进行打磨处理，在打磨后的外圈坯料内表面上粘附自润滑层2；然后，将轴承内圈3套在浮动轴4上，在旋压机上用卡盘5夹紧固定外圈坯料一端，卡盘带动轴承坯料绕自身高速旋转，旋压轮7形状为圆柱体，旋压轮进给方向与进给速度均可调整，旋压轮压在外圈坯料的张口端的倒角面上，按给定的旋压工艺参数进行进给运动，其中，旋压速度范围是，旋压进给量范围是，随着旋压轮的进给，外圈坯料内表面逐渐塑性变形为球面，当旋压轮到达设定的目标位置，旋压成形完成，此时，外圈坯料内表面与轴承内圈外表面无抱死挤压作用，并且外圈坯料内表面与轴承内圈外表面之间的间隙符合成品游隙要求。最后，再通过对其端面与外表面车磨加工，获得自润滑关节轴承成品。