[发明专利]一种圆锥滚子轴承的外圈的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种轴承外圈的制造方法，更具体说是一种圆锥滚子轴承的外圈的制造方法，属机械加工领域。

背景技术

圆锥滚子轴承广泛用于汽车、轧机、矿山、冶金、塑料机械等行业。圆锥滚子轴承有圆锥形内圈和外圈滚道，圆锥滚子排列在两者之间。所有圆锥表面的投影线都在轴承轴线的同一点相聚。这种设计使圆锥滚子轴承特别适合承受复合(径向与轴向)负荷。轴承的轴向负荷能力大部分是由接触角α决定的；α角度越大，轴向负荷能力就越高。角度大小用计算系数e来表示；e值越大，接触角度越大，轴承承受轴向负荷的适用性就越大。圆锥滚子轴承通常是分离型的，即由带滚子与保持架组件的内圈组成的圆锥内圈组件可以与圆锥外圈(外圈)分开安装。

圆锥滚子轴承外圈为管状，其外壁为圆柱形，内壁为圆锥形。现有生产工艺中外圈的一般采用锻造加工，加热、下料和锻造成形获得与产品形状相近的毛坯，需回火后车切削加工车件制得毛坯套圈。上述外圈的生产工艺中切削加工主要存在材料损耗大的问题，而热锻造加工过程存在能耗大、工艺复杂等不足。

发明内容

针对上述情况，本发明拟解决的问题是提供一种材料损耗小、能耗省、工艺简单、生产效率高的圆锥滚子轴承外圈的制造方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种圆锥滚子轴承外圈的制造方法，它包括以下步骤：

a：取料，设定成品圆锥滚子轴承外圈的质量为M，外径为D，以外径为D₁的轴承钢管为原材料，取质量为M₁的该种轴承钢管，其满足：1/2D≤D₁＜D，M₁＝2M+M₂+2M₃

所述M₂为切割的质量余量，M₃是单个轴承外圈的磨加工质量余量；

b：冷碾扩，将步骤a所取的轴承钢管在碾扩机上碾扩得到外圈的联体毛坯，即具有二个圆锥滚子轴承外圈形状的外圈毛坯，且所述二个外圈毛坯通过连接圈连接；

所述连接圈的质量为M₂；所述连接圈的轴向高度与切割锯缝的宽度相等。

c、切割，将步骤b得到外圈的联体毛坯在连接圈处进行切割，得到二个外圈的单体毛坯，所述每个外圈的单体毛坯的质量为M+M₃；

d：热处理；

e：精加工：将热处理后的外圈的单体毛坯进行磨加工，得到成品圆锥滚子轴承外圈，其质量为M。

所述步骤b中二个外圈毛坯通过连接圈连接，其具体连接为二个外圈毛坯的大半径端分别与连接圈连接，或二个外圈毛坯的小半径端分别与连接圈连接。所述步骤b中切割锯缝的宽度是1-4毫米，也就是连接圈的轴向高度为1-4毫米。所述热处理为：在845℃±5℃加热保温45分钟，再在90℃±5℃快速改性淬火油池冷却20分钟，清洗后回火。所述清洗是：在75℃±5℃的清洗剂溶液热清洗后，转入-10±5℃清洗剂溶液冷清洗。所述回火是：在空气网带回火炉180±10分钟结束。

由于采用了上述方案，使圆锥滚子轴承的外圈实现了冷辗扩成形，与传统的切削加工相比，节约了大量的原材料，实验证明，本发明的工艺比传统的切削加工节约了原材料20-35％；与传统的热锻造加工工艺相比，可减少加热成本和二次退火成本。进一步消除金属内在缺陷，改善金属组织，使金属流线呈环状且分布合理，金属紧密度好，从而提高轴承的使用寿命。另外，通过对锥形套圈冷辗扩时不均匀变形的分析，在确定冷辗扩前轴承钢管毛坯环的金属分配方面，以“水平横截面面积相等原则”为基础，有意识地减少小端部位的金属，增加大端部位的金属，使大端部位在冷辗扩时早变形、多变形，以克服大小端不均匀变形而引起的辗扩件几何精度的差异，采用双料成对冷辗扩方法能抵消因不对称变形产生的轴向力、提高套圈精度、延长冷辗扩模具芯辊寿命，提高生产效率。总之，本发明的圆锥滚子轴承外圈的制造方法具有材料损耗小，能耗省、工艺简单、生产效率高等优点，同时还可确保产品的质量。

附图说明

图1是外圈的联体毛坯结构示意图；

图2是外圈的单体毛坯的结构示意图。

图中：1-连接圈。

具体实施方式

本发明的圆锥滚子轴承外圈的制造方法，它包括以下步骤：

a：取料，设定成品圆锥滚子轴承外圈的质量为M，外径为D，

以外径为D₁的轴承钢管为原材料，取质量为M₁的该种轴承钢管，