專利名稱：一種圓錐軸承內圈鍛造方式的改進方法
技術領域：
本發(fā)明屬于軸承內圈鍛造技術領域，尤其是一種圓錐軸承內圈鍛造方式的 改進方法。
背景技術：
圓錐軸承內圈鍛造通常采用壓力機擠壓成型工藝，軸承行業(yè)教材編審委員 會編寫的《軸承鍛工工藝學》中給出了具體的模具結構，這種現(xiàn)有軸承內圈鍛
造成型示意圖見說明書附圖1、 2。
從說明書附圖l、 2和實際生產中體會到
1、 沖頭、下頂桿的結構設計存在缺陷，致使鍛造時有效接觸面積減少，導 致軸承內圈金屬變形死區(qū)過大；
2、 圓錐軸承內圈形狀復雜，鍛造成型時，毛坯上端面僅有部分金屬參與變 形，金屬變形僅發(fā)生在與沖頭接觸的部分，沖頭隨滑塊下行時，未變形區(qū)金屬 一方面受變形區(qū)金屬向下的牽制作用向下作剛性移動，另一方面由于凹模B處 支撐作用，其結果是在A處形成大的內圓角。同理，在下頂桿與凹模交界處C 處形成大外圓角。圓角過大，超出工藝設計要求，后續(xù)加工仍不能消除，造成 工件廢品。
發(fā)明內容
為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種圓錐軸承內圈鍛造方式的改進方法， 該方法采用改變模具結構、實現(xiàn)雙向成型的設計方式，以達到工藝要求，減少
廢品率。
為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術方案所述的 一種圓錐軸承內圈鍛造方式的改進方法，其改進方法采用改變鍛壓 模具和未成型軸承內圈坯料的結構設計以實現(xiàn)鍛造時軸承內圈金屬變形區(qū)域的 雙向成型工作過程，其中
I 、改變模具的結構設計
改變模具的結構設計主要是改變沖頭和下頂桿的結構設訃，對于沖頭沖 頭端部的有效鍛壓軸長度=成型軸承內圈坯料內孔鍛造時的實際深度，沖頭擠 壓軸除外的有效鍛壓圓端面外徑《成型軸承內圈坯料外徑，或是《凹模內經， 所述的沖頭有效鍛壓圓端面外徑的寬度《凹模上部凹臺的深度；對于下頂桿 在下頂桿與成型軸承內圈坯料的接觸面設計有圓錐凸臺，該圓錐凸臺的最大外 徑《成型軸承內圈坯料外徑；
II、未成型軸承內圈坯料的結構設計
未成型軸承內圈的鍛造坯料在沖頭鍛壓時的接觸面設計有圓錐凸臺，該圓 錐凸臺的最小外徑〉沖頭端部有效鍛壓軸直徑。
所述的一種圓錐軸承內圈鍛造方式的改進方法，其實現(xiàn)鍛造時軸承內圈金 屬變形區(qū)域的雙向成型工作過程是將帶有圓錐凸臺的下頂桿安裝在凹模的下 部，將凹模固定在沖頭的下方，將帶有圓錐凸臺的未成型軸承內圈坯料放入凹 模內，其中未成型軸承內圈坯料的圓錐凸臺向上正對沖頭，沖頭向下鍛壓過程 中，未成型軸承內圈坯料的圓錐凸臺增大了其上部變形空間，同時沖頭的有效 鍛壓圓端面又對未成型軸承內圈坯料施加向下壓力，而下頂桿上部的圓錐凸臺 又使未成型軸承內圈坯料的底部形成金屬變形空間，促成未成型軸承內圈坯料 的上、下部分同時成為金屬變形區(qū)域，即所述的雙向成型，金屬變形充滿凹模 型腔，鍛造成合格的成型軸承內圈坯料，然后沖頭向上抬起，下頂桿將成型軸 承內圈坯料頂出凹模， 一個鍛壓成型過程完成。
由于采用如上所述的技術方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性
本發(fā)明的改進方法雖然簡單，但效果明顯，尤其是模具采用沖頭和頂桿雙 向成型的鍛造模具結構，同時在沖頭上部增加一臺階，在金屬變形的后期，使金屬的各部分都參與變形，消除了金屬變形死區(qū)，金屬易于充滿整個凹模型腔， 克服了圓錐軸承內圈在鍛造時金屬的變形不均不能充滿模腔形成的大圓角，減 少了廢品率。
圖1是現(xiàn)有軸承內圈鍛造成型初始狀態(tài)結構示意圖； 圖2是現(xiàn)有軸承內圈鍛造成型末了狀態(tài)結構示意圖； 圖3是本發(fā)明初始狀態(tài)結構示意圖； 圖4是本發(fā)明末了狀態(tài)結構示意圖。
上述圖中l(wèi)一沖頭；2—凹模；3—下頂桿；4—成型軸承內圈坯料；5—未 成型軸承內圈坯料。
具體實施例方式
結合圖3、 4，本發(fā)明的一種圓錐軸承內圈鍛造方式的改進方法，其改進方 法采用改變鍛壓模具和未成型軸承內圈的結構設計，實現(xiàn)鍛造時軸承內圈金屬 變形區(qū)域的雙向成型。
實現(xiàn)本發(fā)明的改進方法如下
一、 改變模具的結構設計
改變模具的結構設計主要是改變沖頭1和下頂桿3的結構設計，對于沖頭
l:沖頭1端部的有效鍛壓軸長度=成型軸承內圈坯料4內孔鍛造時的實際深度，
沖頭1擠壓軸除外的有效鍛壓圓端面外徑《成型軸承內圈坯料4外徑，或是《 F1模2內經，所述的沖頭1有效鍛壓圓端面外徑的寬度《凹模2上部凹臺的深 度；對于下頂桿3:在下頂桿3與成型軸承內圈坯料4的接觸面設計有圓錐凸 臺，該圓錐凸臺的最大外徑《成型軸承內圈坯料4外徑。
二、 未成型軸承內圈坯料5的結構設計
未成型軸承內圈的鍛造坯料在沖頭鍛壓時的接觸面設計有圓錐凸臺，該圓
6錐凸臺的最小外徑>沖頭1端部有效鍛壓軸直徑。
本發(fā)明的改進方法在采取上述結構設計后，其實現(xiàn)鍛造時軸承內圈金屬變 形區(qū)域雙向成型的工作過程如下
將帶有圓錐凸臺的下頂桿3安裝在凹模2的下部，將凹模2固定在沖頭1
的下方，將帶有圓錐凸臺的未成型軸承內圈坯料5放入凹模2內，其中未成型 軸承內圈坯料5的圓錐凸臺向上正對沖頭1，沖頭1向下鍛壓過程中，未成型 軸承內圈坯料5的圓錐凸臺增大了其上部變形空間，同時沖頭1的有效鍛壓圓 端面又對未成型軸承內圈坯料5施加向下壓力，而下頂桿3上部的圓錐凸臺又 使未成型軸承內圈坯料5的底部形成金屬變形空間，促成未成型軸承內圈坯料 5的上、下部分同時成為金屬變形區(qū)域，即所述的雙向成型，金屬變形充滿凹 模2型腔，鍛造成合格的成型軸承內圈坯料4，然后沖頭l向上抬起，下頂桿3 將成型軸承內圈坯料4頂出凹模2， 一個鍛壓成型過程完成。
本發(fā)明將沖頭1和頂桿3的結構設計改變后能實現(xiàn)未成型軸承內圈坯料5 鍛造時金屬變形雙向成型，尤其是在金屬變形的后期，使未成型軸承內圈坯料 5金屬的各部分都參與變形，徹底消除金屬變形死區(qū)并充滿整個凹模2型腔， 克服了未成型軸承內圈坯料5在鍛造時金屬的變形不均不能充滿凹模2型腔形 成的大圓角，減少了成型軸承內圈坯料4廢品率，使用效果良好。
本發(fā)明的改進方法不但適用圓錐軸承內圈的鍛造生產，更適用任何軸承內 圈的鍛造生產。
權利要求
1、一種圓錐軸承內圈鍛造方式的改進方法，其特征在于其改進方法采用改變鍛壓模具和未成型軸承內圈坯料的結構設計以實現(xiàn)鍛造時軸承內圈金屬變形區(qū)域的雙向成型工作過程，其中I、改變模具的結構設計改變模具的結構設計主要是改變沖頭(1)和下頂桿(3)的結構設計，對于沖頭(1)沖頭(1)端部的有效鍛壓軸長度＝成型軸承內圈坯料(4)內孔鍛造時的實際深度，沖頭(1)擠壓軸除外的有效鍛壓圓端面外徑≤成型軸承內圈坯料(4)外徑，或是≤凹模(2)內經，所述的沖頭(1)有效鍛壓圓端面外徑的寬度≤凹模(2)上部凹臺的深度；對于下頂桿(3)在下頂桿(3)與成型軸承內圈坯料(4)的接觸面設計有圓錐凸臺，該圓錐凸臺的最大外徑≤成型軸承內圈坯料(4)外徑；II、未成型軸承內圈坯料(5)的結構設計末成型軸承內圈的鍛造坯料在沖頭鍛壓時的接觸面設計有圓錐凸臺，該圓錐凸臺的最小外徑＞沖頭(1)端部有效鍛壓軸直徑。
2、 根據(jù)權利要求l所述的一種圓錐軸承內圈鍛造方式的改進方法，其特征在于其實現(xiàn)鍛造時軸承內圈金屬變形區(qū)域的雙向成型工作過程是將帶有圓錐凸臺的下頂桿(3)安裝在凹模(2)的下部，將凹模(2)固定在沖頭(1)的下方，將 帶有圓錐凸臺的未成型軸承內圈坯料(5)放入凹模(2)內，其中未成型軸承內圈 坯料(5)的圓錐凸臺向上正對沖頭(1)，沖頭(l)向下鍛壓過程中，未成型軸承內 圈坯料(5)的圓錐凸臺增大了其上部變形空間，同時沖頭(l)的有效鍛壓圓端面 又對未成型軸承內圈坯料(5)施加向下壓力，而下頂桿(3)上部的圓錐凸臺又使 未成型軸承內圈坯料(5)的底部形成金屬變形空間，促成未成型軸承內圈坯料(5) 的上、下部分同時成為金屬變形區(qū)域，即所述的雙向成型，金屬變形充滿凹模(2) 型腔，鍛造成合格的成型軸承內圈坯料(4)，然后沖(l)頭向上抬起，下頂桿(3) 將成型軸承內圈坯料(4)頂出凹模(2)， 一個鍛壓成型過程完成。
全文摘要
一種圓錐軸承內圈鍛造方式的改進方法，采用改變鍛壓模具和未成型軸承內圈坯料的結構設計以實現(xiàn)鍛造時軸承內圈金屬變形區(qū)域的雙向成型工作過程。將帶有圓錐凸臺的下頂桿(3)安裝在凹模(2)的下部，將凹模固定在沖頭(1)的下方，未成型軸承內圈坯料(5)的圓錐凸臺向上正對沖頭，鍛壓時軸承內圈坯料金屬的各部分都參與變形，即軸承內圈坯料的上、下部分同時成為金屬變形區(qū)域，實現(xiàn)所述的雙向成型，鍛造成合格的成型軸承內圈坯料(4)，徹底消除金屬變形死區(qū)并充滿整個凹模型腔，克服了圓錐軸承內圈在鍛造時金屬的變形不均不能充滿模腔形成的大圓角，減少了廢品率，使用效果良好。
文檔編號F16C33/64GK101537471SQ200910064490
公開日2009年9月23日 申請日期2009年3月18日 優(yōu)先權日2009年3月18日
發(fā)明者劉俊生, 杜福貴, 花聚東, 郝雪玲, 郭營民, 高雙印 申請人:洛陽軸研科技股份有限公司