圓柱滾子軸承組合實(shí)體保持架鉚接方法的改進(jìn)

康延輝，高朝輝，王獻(xiàn)偉，劉良勇

(1.洛陽LYC軸承有限公司，河南 洛陽 471039；2.中機(jī)十院國(guó)際工程有限公司，河南 洛陽 471000；3.河南科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，河南 洛陽 471003)

圓柱滾子軸承因其既適用于承受重載荷與沖擊載荷，又適用于高速旋轉(zhuǎn)而得到越來越廣泛的應(yīng)用。保持架對(duì)軸承的使用性能及壽命的影響很大，越來越受到生產(chǎn)廠家和用戶的關(guān)注。圓柱滾子軸承組合實(shí)體保持架在裝配完成后要進(jìn)行鉚接，鉚接質(zhì)量的好壞直接影響保持架的使用性能。

1 鉚接方法

圓柱滾子軸承組合實(shí)體保持架(圖1)的常規(guī)鉚接方法是在壓力機(jī)上通過模具對(duì)保持架釘頭進(jìn)行冷鉚，效率高，但冷鉚時(shí)若壓力機(jī)的壓力控制不好，很容易對(duì)保持架造成損傷，且鉚接后的鉚釘頭容易開裂，影響鉚接外觀。另外此類實(shí)體保持架多為銅質(zhì)，在沖擊力的影響下易變形而出現(xiàn)廢品。

圖1 組合實(shí)體保持架

鑒于此，將鉚接方法由冷鉚改為熱鉚，即利用電鉚機(jī)通電產(chǎn)生熱量，使鉚釘頭受熱達(dá)到可塑溫度，在電鉚機(jī)氣缸壓力作用下進(jìn)行鉚接。但生產(chǎn)過程中仍會(huì)出現(xiàn)鉚接質(zhì)量問題，如鉚接后鉚釘形狀大小及高度不均勻，鉚釘邊緣開裂、翻邊，鉚釘表面粗糙，鉚接不到位、松動(dòng)、外觀差等。分析認(rèn)為這與壓鉚模具與壓鉚行程有關(guān)，現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。

2 壓鉚模具的改進(jìn)

電鉚機(jī)鉚接保持架釘頭時(shí)要用壓鉚模具對(duì)其加熱并完成壓裝成形，因此，電鉚質(zhì)量的好壞與壓鉚模具有很大關(guān)系。針對(duì)壓鉚模具的使用特性，對(duì)壓鉚模具從材料和結(jié)構(gòu)兩方面進(jìn)行改進(jìn)。

凸模原采用的材料為18Cr2Ni4WA，優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度和韌性高，淬透性好，易加工；但其熱塑性低，加工后的壓鉚模具使用過程中易打火，造成鉚接后的釘頭發(fā)黑，并且表面不光滑，形成粘連。通過比較，改用W18Cr4V，該材料硬度高，加工性能好，在使用過程中不易與銅質(zhì)材料發(fā)生粘連，鉚接質(zhì)量較高。

原模具為平面鉚頭，電鉚后鉚釘頭易出現(xiàn)裂紋、翻邊等，經(jīng)試驗(yàn)將鉚頭改為弧面(圖2)，避免了此類現(xiàn)象的發(fā)生。經(jīng)過大量的試驗(yàn)分析，最終確定凸模鉚頭圓弧部分深度δ=0.5 mm時(shí)，鉚接質(zhì)量最好，具體的圓弧半徑R可根據(jù)凸模寬度B和δ確定。

圖2 凸模改進(jìn)前、后結(jié)構(gòu)圖

3 定位行程的改進(jìn)

電鉚時(shí)定位行程一直靠目測(cè)控制，很難準(zhǔn)確把握鉚釘頭的尺寸。特別是剛開機(jī)時(shí)，因溫度不夠，一個(gè)釘頭要進(jìn)行多次鉚接，最終使一套軸承保持架的釘頭鉚接高度和形狀不一。鑒于此，對(duì)定位行程進(jìn)行了改進(jìn)，設(shè)計(jì)并制作了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的定位塊(圖3)。定位塊可以根據(jù)保持架釘頭的高度進(jìn)行上下調(diào)節(jié)，鉚接時(shí)根據(jù)鉚接后所要求的鉚釘高度調(diào)整螺釘?shù)母叨?，使鉚接后的鉚釘達(dá)到工藝要求，并且保證了鉚釘高度的統(tǒng)一規(guī)整。

圖3 定位塊

4 結(jié)束語

通過改進(jìn)，保持架的鉚接質(zhì)量有了很大提高，鉚合后鉚釘頭美觀，形狀規(guī)則統(tǒng)一，并且形成了弧面形狀，無裂紋、松動(dòng)等缺陷，同時(shí)提高了鉚接效率。