[发明专利]轴承外圈特殊型腔精密加工方法

说明书

技术领域：本发明属于轴承加工技术领域，特别是一种轴承外圈特殊型腔精密加工方法。

背景技术：现有的轴承外圈，即轴承固定套型腔加工方法，如文献1 ZL200610038478.9公开的一种用冷挤压工艺加工轴承固定套的方法及装置，其“技术方案是：一种用冷挤压工艺加工轴承固定套的方法，包括下列步骤：A.将轴承固定套的坯料置入冷挤压模具的型腔中；B.合模，形成轴承固定套的外形，并用冲头冲压形成轴承固定套的内腔；C.开模，用顶杆将成型的轴承固定套项出。一种用冷挤压工艺加工轴承固定套的装置，包括冷挤压模具，所述冷挤压模具包括前模和后模，前模的后部和后模的前部为型腔，前模和后模合模时型腔与轴承固定套的外形相同；所述前模的前部设有与型腔连通的冲头孔，冲头孔中设有冲头，冲头的外形与轴承固定套的内腔的形状相同，冲头的前部连接有连杆；所述后模的后部设有与型腔连通的顶杆孔，顶杆孔中设有顶杆，顶杆的后部连接有顶出器。”

文献1中公开的轴承固定套的内腔加工方法是“所述前模的前部设有与型腔连通的冲头孔，冲头孔中设有冲头，冲头的外形与轴承固定套的内腔的形状相同，冲头的前部连接有连杆；”，也就是说通过设置于冲头孔中、外形与轴承固定套的内腔的形状相同的冲头，在前部连接着的连杆带动下，犹如气缸中的活塞般对轴承固定套的坯料内腔进行冲击挤压，使轴承固定套的型腔达到所需的加工工艺要求。

现有技术文献1中这样的轴承固定套的内腔加工方法，在实际使用中存在如下不足：加工精度低，只能作为轴承固定套的内腔是圆形的、且精度要求不高的加工方法之一，无法加工轴承固定套的内腔成为在精确圆周截面上分布有棱或槽的特殊型腔。

原因之一是：本领域的技术人员均熟知，由活塞、连杆、曲轴和飞轮组成的曲轴连杆机构的致命缺点是运动副存在不能自动补偿的间隙，无法精确地实现预期运动轨迹。具体到本案中，如文献1的图4中文献1所示：连杆的大头联结于曲轴上作圆周运动，连杆的另一端小头在前后伸缩的同时必然就会作上下挠动，而恰恰是这连杆小头连接于冲头前部，于是通过既作伸缩运动，又必然是上下挠动的连杆小头带动，外形与轴承固定套的内腔的形状相同的冲头，对轴承固定套的坯料内腔进行冲击挤压以使轴承固定套的型腔达到加工工艺所需的要求。本领域的技术人员均熟知，在曲轴连杆机构中活塞运动受到连杆小头的带动，受到连杆小头的上下挠动，活塞对气缸壁造成侧向压力，根据牛顿第三定律，气缸壁必然对活塞施加反作用力，迫使圆形的活塞上下侧向挤压变形。本案中相当于活塞的、外形与轴承固定套的内腔的形状相同的冲头，在对轴承固定套的坯料内腔进行冲击挤压成型过程中，也就必然受到轴承固定套的坯料的上下侧向挤压变形，其冲击挤压成型的轴承固定套的坯料内腔必然只能趋向于圆形，而不可能是加工工艺要求的在允许公差范围内的精确圆形。

原因之二是：外形与轴承固定套的内腔的形状相同的冲头，在曲轴连杆机构下以相当高的速度对轴承固定套的坯料内腔进行冲击挤压，加工速度快的结果是一方面产量得到提高，另一方面频繁快速对轴承固定套的坯料内腔进行冲击挤压必然使冲头的温度急速上升，热膨胀必然使外形与轴承固定套的内腔的形状相同的冲头，既快速磨损，又难以保证加工精度。至此可见，现有技术文献1中这样的轴承固定套的内腔加工方法只能作为轴承固定套的内腔是圆形的、且精度要求不高的加工方法之一，无法加工轴承固定套的内腔成为在精确圆周截面上分布有棱或槽的特殊型腔。

由此可见，研究并设计一种能够精密加工轴承外圈特殊型腔，既确保了加工精度，又提高了品质的轴承外圈特殊型腔精密加工方法是必要的。

发明内容：本发明的目的是克服现有技术的不足，研究并设计一种能够精密加工轴承外圈特殊型腔，既确保了加工精度，又提高了品质的轴承外圈特殊型腔精密加工方法。

本发明的目的是这样实现的：一种轴承外圈特殊型腔精密加工方法，其特征是包括下列步骤：

A、将经加工外形符合技术要求的轴承外圈坯料，水平放置入型腔相同于轴承外圈外形的模具中；

B、用材料硬度高于轴承外圈材料、经精密加工成外形与轴承外圈特殊型腔相同的模块；

C、将模块放置于轴承外圈坯料上面，使其模块中心与轴承外圈坯料中心同处于一条垂直线上；

D、启动液压机床的下行头，对准模块沿通过模块中心与轴承外圈坯料中心的垂直线缓慢下压，直到模块下行挤压穿过轴承外圈坯料为止，然后移开模块；

E、启动液压机床的上行头，将型腔经挤压加工过的轴承外圈成品，从模具中从下而上顶出。

本发明实施得到的轴承外圈特殊型腔精密加工方法，经本申请人的实际试用，与现有技术相比显示了如下有益效果：