汽車輪轂軸承車加工彈性夾具的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種汽車輪轂軸承車加工彈性夾具，包括頭部設(shè)有支承筒的夾具本體以及設(shè)于支承筒內(nèi)腔中的彈性體，一拉桿依次穿過彈性體和夾具本體中心孔，所述支承筒的筒壁沿周向設(shè)有若干條膨脹槽，所述拉桿設(shè)有向后拉動時使彈性體向外擴(kuò)張，從而將穿套在支承筒上的外圈漲緊的驅(qū)動部。本實用新型采用彈性夾具，彈性體在擴(kuò)張過程中，會因被加工產(chǎn)品的橢圓進(jìn)行自調(diào)節(jié)，保證了旋轉(zhuǎn)中的同心度，使加工后的產(chǎn)品外徑橢圓不超過0.03mm，對糾正軸承外圈外徑的變形量，有決定性的作用。
【專利說明】
汽車輪轂軸承車加工彈性夾具
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及汽車零部件，具體涉及汽車輪轂軸承。
【背景技術(shù)】
[0002]目前汽車輪轂軸承采用傳統(tǒng)加工工藝，其中:
[0003]A、軸承外圈的工藝:
[0004]原材料檢查—鍛造、退火(外協(xié))—車加工(外協(xié))—洋火、回火、拋丸—磨兩端面—粗磨外徑—精磨外徑—粗磨溝道—精磨溝道—磨口徑—超精溝道—修磨外徑—儲存。
[0005]B、軸承內(nèi)圈的工藝:
[0006]原材料檢查—鍛造、退火(外協(xié))—車加工(外協(xié))—洋火、回火、拋丸—磨兩端面—無心磨口徑—粗磨溝道—精磨溝道—粗磨內(nèi)徑—精磨內(nèi)徑—超精溝道—儲存。
[0007]從軸承的制造過程分析可見:
[0008]A、軸承加工過程中將產(chǎn)生大量的污物(磨床污)，特別軸承外圈外徑的磨削量在0.3-0.5mmο
[0009]B、生產(chǎn)中最易出現(xiàn)故障的設(shè)備為磨床類，消耗大量的人力維修和調(diào)試時間。
[0010]C、磨床類是生產(chǎn)中最耗能源的設(shè)備，如電磁吸盤、電機和電主軸(磨頭)等。
[0011]D、員工技術(shù)掌握和提升較慢的操作設(shè)備當(dāng)屬磨床類，公司人員招聘困難，人難培養(yǎng)、難成活的困局。
[0012]E、磨削過程中產(chǎn)生的廢氣影響車間空氣質(zhì)量的。
[0013]從中可見，目前主要采用的磨削加工工藝存在能耗大，污染大，維修成本高，員工技術(shù)掌握慢等諸多的弊端。
[0014]在外圈加工工藝中，用車外徑代替現(xiàn)有的粗磨外徑，實現(xiàn)代替部分工藝的磨削加工，可以減少了磨削過程中產(chǎn)生的磨廢物，節(jié)約能源，有利于清潔生產(chǎn)。但是，由于外圈屬于薄壁件，極易在加工中變形，特別是熱處理后，軸承外圈內(nèi)外徑存在同步的變形，部分產(chǎn)品變形在0.2_左右。因此，如何糾正這種變形，是車外徑這一步驟的難點。
【實用新型內(nèi)容】
[0015]本實用新型所要解決的技術(shù)問題就是提供一種汽車輪轂軸承車加工彈性夾具，控制熱處理后產(chǎn)品變形。
[0016]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案:汽車輪轂軸承車加工彈性夾具，包括頭部設(shè)有支承筒的夾具本體以及設(shè)于支承筒內(nèi)腔中的彈性體，一拉桿依次穿過彈性體和夾具本體中心孔，所述支承筒的筒壁沿周向設(shè)有若干條膨脹槽，所述拉桿設(shè)有向后拉動時使彈性體向外擴(kuò)張，從而將穿套在支承筒上的外圈漲緊的驅(qū)動部。
[0017]作為優(yōu)選，所述驅(qū)動部為拉桿頭端的拉板，所述拉板的中心部環(huán)繞拉桿設(shè)有若干通槽。
[0018]作為優(yōu)選，所述支承筒的外筒壁后端設(shè)有對外圈端面進(jìn)行定位的定位凸緣。
[0019]作為優(yōu)選，所述彈性體采用聚氨酯或者橡膠制成。
[0020]作為優(yōu)選，所述夾具本體采用彈簧鋼制成。
[0021]本實用新型采用彈性夾具，彈性體在擴(kuò)張過程中，會因被加工產(chǎn)品的橢圓進(jìn)行自調(diào)節(jié)，保證了旋轉(zhuǎn)中的同心度，使加工后的產(chǎn)品外徑橢圓不超過0.03mm，對糾正軸承外圈外徑的變形量，有決定性的作用。
【附圖說明】
[0022]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進(jìn)一步描述:
[0023]圖1為帶儲脂結(jié)構(gòu)汽車輪轂軸承的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為保持架的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3為保持架的軸向結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4為軸承內(nèi)圈的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0027]圖5為密封組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖6為彈性夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖7為夾具本體的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0030]如圖1所示的汽車輪轂軸承，包括外圈12、內(nèi)圈11、安裝在內(nèi)圈11和外圈12之間用于支承滾動體14的保持架13，以及設(shè)置在內(nèi)圈11和外圈12之間的軸向端側(cè)空間內(nèi)，用來進(jìn)行密封的密封組件。密封圈15、第一防塵蓋16、第二防塵蓋17構(gòu)成密封組件。
[0031]其中，如圖2和圖3所示，保持架13包括內(nèi)環(huán)131、外環(huán)132以及連接內(nèi)環(huán)131和外環(huán)132的聯(lián)接臂134，相鄰兩聯(lián)接臂134與外環(huán)132和內(nèi)環(huán)131之間形成放置滾動體14的球籠兜孔133。所述聯(lián)接臂134上設(shè)有儲存油脂的儲脂槽135，儲脂槽135具體可呈U型，這是因為U型內(nèi)部具有較大的油脂存儲空間，該儲脂槽135可增大內(nèi)部空間及用于存儲潤滑脂，通過潤滑脂保持軸承內(nèi)部運轉(zhuǎn)過程中的長期、有效潤滑，以提升軸承的使用壽命，而且開設(shè)儲脂槽也可以節(jié)約保持架材料。
[0032]進(jìn)一步的，所述外環(huán)132和內(nèi)環(huán)131均為直筒形，所述內(nèi)環(huán)的軸向側(cè)端端面低于外環(huán)的軸向側(cè)端端面。常規(guī)的保持架設(shè)計為斜邊式結(jié)構(gòu)，即外環(huán)向徑向外側(cè)傾斜，使每列鋼球的數(shù)量不能最大化，影響了軸承的承載能力，進(jìn)而也影響了軸承的使用壽命。本實用新型將保持架設(shè)計為近似直“碗”形，即斜邊設(shè)計改進(jìn)為直壁碗形設(shè)計，這樣可以在有限的空間內(nèi)，使每列鋼球的數(shù)量最大化，以此提高軸承的承載能力，提升軸承的使用壽命。
[0033]如圖2所示，所述保持架13的內(nèi)環(huán)的內(nèi)孔壁上設(shè)有卡口136，其結(jié)構(gòu)為環(huán)繞內(nèi)環(huán)整圓或者在周向上間隔設(shè)置的翻邊。同時，如圖4所示，內(nèi)圈的小徑段外周壁上設(shè)有鎖口 112，鎖口結(jié)構(gòu)為環(huán)繞內(nèi)圈整圓設(shè)置的凸環(huán)或者在周向上間隔設(shè)置的凸點，內(nèi)圈的小徑段外周壁在凸點的大徑側(cè)設(shè)有鎖槽113，卡口 136卡入鎖槽113并由鎖口 112限位，防止脫出。
[0034]如圖4所示，所述內(nèi)圈的小徑段外周壁在端口倒角與鎖口之間設(shè)有引導(dǎo)卡口136進(jìn)入鎖口 112的引導(dǎo)段111。該引導(dǎo)段111可以縮短內(nèi)圈鎖口的長度，同時調(diào)整保持架13與內(nèi)圈11之間的鎖量。具體的，鎖口 112的軸向長度小于Imm。這是因為如果卡口 136進(jìn)入鎖口 112的距離過長，將致合套過程比較困難，需較大的壓入力，存在容易壓傷鋼球等滾動表面的風(fēng)險。
[0035]另外，鎖口 112與卡口 136之間的鎖量設(shè)計值為0.4mm。鎖量如小于0.2mm，用手就可輕易拉脫，產(chǎn)品的搬運或運輸過程中，會產(chǎn)生散架的風(fēng)險。鎖量如大于0.6_，將致合套過程比較困難，需較大的壓入力，存在容易壓傷鋼球等滾動表面風(fēng)險。
[0036]如圖5所示，密封組件中，第一防塵蓋16位于軸承的軸向內(nèi)端側(cè)，第一防塵蓋16的斷面呈L形，包括環(huán)繞內(nèi)圈設(shè)置且與軸向平行的第一軸向側(cè)邊161、環(huán)繞內(nèi)圈設(shè)置且與軸向垂直的第一徑向側(cè)邊162。第二防塵蓋17位于軸承的軸向外端側(cè)，第二防塵蓋17的斷面大致呈L形，包括環(huán)繞內(nèi)圈設(shè)置且與軸向平行的第二軸向側(cè)邊174、環(huán)繞內(nèi)圈設(shè)置且與軸向垂直的第二徑向側(cè)邊，第二徑向側(cè)邊包括與內(nèi)圈軸向垂直的第一段171、第二段173，以及連接第一段171、第二段173的斜邊段172。密封圈15包括斷面呈八字型且底部支撐在第一軸向側(cè)邊外環(huán)面上的底部支撐腳151、斜向支撐在第一徑向側(cè)邊上的側(cè)面支撐腳153、與第一段171嵌合的嵌槽152。
[0037]為了克服磨削加工存在的弊端，改進(jìn)后，汽車輪轂軸承的外圈加工工藝包括如下步驟:鍛造、退火—車加工—淬火、回火、拋丸—磨兩端面—車外徑—精磨外徑—精磨溝道—超精溝道—修磨外徑。
[0038]也就是用車外徑代替現(xiàn)有的粗磨外徑，實現(xiàn)代替部分工藝的磨削加工，通過車削加工，減少了磨削過程中產(chǎn)生的磨廢物，節(jié)約能源，有利于清潔生產(chǎn)。
[0039]但是，由于外圈12屬于薄壁件，極易在加工中變形，特別是熱處理后，軸承外圈內(nèi)外徑存在同步的變形，部分產(chǎn)品變形在0.2_左右。因此，如何糾正這種變形，是車外徑這一步驟的難點。采用彈性夾具對外圈進(jìn)行裝夾，對糾正軸承外圈外徑的變形量，有決定性的作用。
[0040]因此，上述外圈的加工工藝，帶來的有益效果體現(xiàn)在:
[0041]1、減少磨床污的產(chǎn)生，降低危廢的處理成本。
[0042]2、糾正軸承套圈因熱處理變形，提高后續(xù)加工的效率。
[0043]3、節(jié)約資源，減少設(shè)備的維修成本和減少公司的電能消耗。
[0044]如圖6和圖7所示，所述彈性夾具2包括頭部設(shè)有支承筒211的夾具本體21，夾具本體21的后側(cè)設(shè)有固定盤24，固定盤24沿周向分布有固定孔242，可以通過螺栓固定。
[0045]夾具本體21的后部設(shè)有與支承筒內(nèi)腔連通的中心孔，在支承筒內(nèi)腔中設(shè)有彈性體23，一拉桿22依次穿過彈性體23的中心通孔和夾具本體中心孔，所述支承筒的筒壁沿周向設(shè)有若干條膨脹槽2111，膨脹槽2111沿軸向延伸，呈長條形。所述拉桿22設(shè)有向后拉動時使彈性體23向外擴(kuò)張，從而將穿套在支承筒211上的外圈12漲緊的驅(qū)動部，具體的驅(qū)動部為拉桿頭端的拉板221，拉板為圓形板，其直徑小于支承筒內(nèi)徑并與彈性體直徑大致相等。所述拉板的中心部環(huán)繞拉桿設(shè)有通槽2211，設(shè)置多個通槽后，能更好的適應(yīng)被加工外圈的變形量，進(jìn)行各處位置點的自調(diào)節(jié)。所述支承筒的外筒壁后端設(shè)有對外圈端面進(jìn)行定位的定位凸緣212。支承筒211的壁厚2a在1.5-2.0_，壁厚太大，不利于膨脹變形，太小，強度不夠。膨脹槽2111的兩端設(shè)有圓弧部，膨脹槽之間支承筋的寬度2b不大于8mm，以兼顧強度和支承筒211的膨脹要求。
[0046]另外，固定盤前端設(shè)有支撐凸臺241，夾具本體后部設(shè)有圓盤部214，圓盤部后端面與支撐凸臺前端面壓合。圓盤部214與定位凸緣212之間設(shè)有過渡環(huán)槽213。所述拉桿的尾部設(shè)有螺柱段222，通過螺柱段將拉桿進(jìn)行固定。
[0047]所述彈性體23采用聚氨酯或者橡膠制成。采用彈性體的好處在于，彈性體在擴(kuò)張過程中，會因被加工產(chǎn)品的橢圓進(jìn)行自調(diào)節(jié)，保證了旋轉(zhuǎn)中的同心度，使加工后的產(chǎn)品外徑橢圓不超過0.03_。當(dāng)然，現(xiàn)在車加工中也有通過錐面配合進(jìn)行漲緊的夾具，但采用現(xiàn)有的錐面配合漲緊夾具，由于剛性比較大，不能適應(yīng)加工外圈的變形量，加工后的產(chǎn)品會隨熱處理的變形量而變形，如熱處理變形量有0.15mm，加工后仍會在0.15mm左右，不能糾正熱處理的變形量。
[0048]所述夾具本體21采用彈簧鋼制成，彈簧鋼彈性較好，較易變形，對漲緊外圈有利。
[0049]當(dāng)然上述的聚氨酯、橡膠、彈簧鋼均可以用其他現(xiàn)有技術(shù)中存在的類似材料進(jìn)行替換。
[0050]將被加工的外圈12裝入彈性夾具2。通過與拉緊裝置相連的拉桿22驅(qū)動拉緊，在拉緊過程中，使彈性體23向外擴(kuò)張，進(jìn)而漲大彈性體23外的支承筒21，將外圈12夾緊。夾緊后對外圈的外徑進(jìn)行加工，實踐表明，加工后外徑橢圓不超過0.03mm，其中80%的產(chǎn)品橢圓不超過0.0lmm，后續(xù)精磨外徑，僅需二道，可使外圈外徑圓度在0.002mm以內(nèi)，并且形狀比較規(guī)貝1J，避免二棱、三棱，為后續(xù)加工提供了良好的基準(zhǔn)。而且更重要的是，設(shè)置彈性夾具，可以避免對車加工工藝參數(shù)的精確要求，車床主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度方面的要求得以降低，便于操作工人加工。
[0051]由于采用彈性夾具夾緊，上述工藝不局限于軸承外圈外徑的加工，也適用于軸承內(nèi)圈外表面的加工，具體工藝可以為:
[0052]鍛造、退火—車加工—淬火、回火、拋丸—磨兩端面—無心磨口徑—車溝道—精磨溝道—粗磨內(nèi)徑—精磨內(nèi)徑—超精溝道，即將粗磨溝道替換為車溝道，而且同樣采用上述的彈性夾具進(jìn)行裝夾。
【主權(quán)項】
1.汽車輪轂軸承車加工彈性夾具，其特征在于:包括頭部設(shè)有支承筒的夾具本體以及設(shè)于支承筒內(nèi)腔中的彈性體，一拉桿依次穿過彈性體和夾具本體中心孔，所述支承筒的筒壁沿周向設(shè)有若干條膨脹槽，所述拉桿設(shè)有向后拉動時使彈性體向外擴(kuò)張，從而將穿套在支承筒上的外圈漲緊的驅(qū)動部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車輪轂軸承車加工彈性夾具，其特征在于:所述驅(qū)動部為拉桿頭端的拉板，所述拉板的中心部環(huán)繞拉桿設(shè)有通槽。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車輪轂軸承車加工彈性夾具，其特征在于:所述支承筒的外筒壁后端設(shè)有對外圈端面進(jìn)行定位的定位凸緣。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車輪轂軸承車加工彈性夾具，其特征在于:所述彈性體采用聚氨酯或者橡膠制成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車輪轂軸承車加工彈性夾具，其特征在于:所述夾具本體采用彈簧鋼制成。
【文檔編號】B23Q3/00GK205552028SQ201620368349
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月26日
【發(fā)明人】沈月興, 凌波, 王錦偉
【申請人】杭州雷迪克節(jié)能科技股份有限公司