Способ изготовления наружных колец подшипников качения
Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к холодной раскатке колец подшипников качения. Сущность: способ включает предварительное вытачивание кольцевой профильной заготовки, холодную раскатку заготовки с получением заданного профиля кольца. При предварительном вытачивании профиль заготовки под раскатку формируют из условия, что коэффициенты раскатки по дорожке качения готового кольца, бортикам и канавкам под уплотнения принимают отличающимися один от другого не более чем на 6%, а усилие раскатки и/или темп подачи раскатного инструмента задают в зависимости от скорости изменения наружного диаметра кольца. Кроме того, в процессе раскатки СОЖ подают в зону выхода заготовки из очага деформации. Данный способ позволяет расширить технологические возможности холодной раскатки за счет увеличения номенклатуры колец, получаемых раскаткой, повысить стойкость инструмента путем уменьшения напряжений при деформации и повысить точность раскатки. Обеспечивается возможность получения канавок под уплотнения глубиной до 4 - 4,5 мм, составляющей 40 - 50% толщины стенки кольца. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к холодной раскатке колец подшипников качения.
Известен способ изготовления колец, по крайней мере двухрядных подшипников качения [1], включающий предварительное вытачивание кольцевой профильной заготовки и последующее формирование профиля кольца путем открытой раскатки. Недостатком этого способа является невозможность получения колец однорядных подшипников с канавками под уплотнения и недостаточно высокая точность раскатки. Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ изготовления наружных колец шарикоподшипников [2], включающий вытачивание заготовки с внутренними фасками и ее последующую раскатку. Однако таким способом можно получить кольца только из конструкционных углеродистых сталей при существенных ограничениях на форму профиля канавки - невозможно получение поверхностей перпендикулярно оси раскатника. При использовании для раскатки стали ШХ-15 профиль кольца не выкатывается полностью, в любом случае невозможно получить канавку глубиной более 2,5 мм. Техническая задача, решаемая с помощью изобретения, - повышение качества раскатки колец путем гарантированного выкатывания профиля кольца при одновременном повышении точности раскатки. Указанная задача достигается тем, что в известном способе изготовления наружных колец подшипников качения, включающем предварительное вытачивание кольцевой профильной заготовки, холодную раскатку заготовки с получением заданного профиля кольца, при предварительном вытачивании профиль заготовки под раскатку формируют из условия, что коэффициенты раскатки по дорожке качения готового кольца, бортикам и канавкам под уплотнения принимают отличающимися один от другого не более чем на 6%, а усилие раскатки и/или темп подачи раскатного инструмента задают в зависимости от скорости изменения наружного диаметра кольца. Кроме того, в процессе раскатки СОЖ подают в зону выхода заготовки из очага деформации. Новым является то, что профиль заготовки под раскатку формируют из условия, что коэффициенты раскатки по дорожке качения готового кольца, бортикам и канавкам под уплотнения отличаются один от другого не более чем на 6%, а усилие раскатки и/или темп подачи раскатного инструмента задают в зависимости от скорости изменения наружного диаметра кольца. Кроме того, в процессе раскатки СОЖ подают в зону выхода заготовки из очага деформации. Используемые в настоящее время раскатные машины работают либо при заданном законе изменения подачи раскатного инструмента (например, 4К046) либо заданном законе изменения усилия раскатки (например, УПВ-63). Из-за различия размеров, механических свойств заготовки, изменения характеристик машины в процессе работы и ряда других факторов скорость увеличения диаметральных размеров заготовки для различных колец неодинакова. При достижении заготовкой необходимого размера поступает сигнал на прекращение цикла раскатки, однако вследствие инерционности привода раскатка продолжается некоторое время после поступления сигнала на отключение. Так как скорость увеличения диаметральных размеров колец различна, различаются и конечные размеры колец. Стабилизация скорости увеличения диаметральных размеров, как предлагается в данном изобретении, позволит повысить точность раскатки. Контроль скорости роста колец может осуществляться, например, путем замера расхода жидкости, вытесняемой из полости гидроцилиндра измерительного ролика, или замера механического перемещения измерительного ролика. Подача СОЖ в зону выхода заготовки из очага деформации позволяет повысить эффективность охлаждения, снизить температуру заготовки, т.к. увеличивается поверхность охлаждения, кроме того, жидкость подается в зону заготовки с наибольшей температурой. Сказанное выше поясняется чертежами, на которых изображено: фиг. 1 - схема раскатки, фиг. 2 - профильная заготовка под раскатку наружного кольца шарикового подшипника с уплотнениями, фиг. 3 - схема подачи СОЖ в зону раскатки. Примеры осуществления способа. 1. При реализации операций холодной раскатки использовали наружный валок 1 (фиг. 1), имеющий ручей 2 с профилем, предназначенным для формирования монтажных фасок и наружной цилиндрической поверхности кольца, внутренний валок 3, имеющий ручей с профилем, у которого выступы 4 и 5 предназначены для формирования канавок, а выступ 6 в центре предназначен для формирования дорожки качения. Изготавливали наружные кольца подшипника 6309 ZZ, имеющие после раскатки габариты: наружный диаметр 100,3 мм, ширину 25,8 мм, диаметр бортов 82,75 мм, диаметр дорожки качения 89,45 мм, диаметр канавок 90,05 мм. Использовали заготовку (фиг. 2), полученную вытачиванием из штучной поковки. Заготовка имеет профильную внутреннюю поверхность, включающую бортики 8,9, торцевые углубления 10, 11 и углубление под дорожку качения 12. Наружный диаметр заготовки составил 81,5 мм, ширина 24,5 мм, диаметр бортиков 61,5 мм, диаметр торцевых углублений 66,3 мм, диаметр углубления под дорожку качения принят равным 61,8; 62,8; 63,8; 64,8; 65,8 мм. Раскатано 5 партий заготовок с указанными размерами, по 20 заготовок в каждой партии. Коэффициент раскатки по диаметру канавки составил 1,35, по диаметру бортов - 1,34, по диаметру дорожки качения 1,46, 1,44; 1,42; 1,40; 1,38. При коэффициентах раскатки свыше 1,44 не выкатывается профиль борта готового кольца, на части заготовок наблюдаются трещины на бортах. Разница в коэффициентах раскатки по поперечному сечению в этом случае составляет
= (1,44-1,34)/1,34=7,5%. При коэффициентах раскатки 1,38-1,42 профиль выкатывается полностью = 5,9%. 2. Проводили раскатау наружных колец 6309ZZ из заготовки с указанными выше размерами и диаметром углубления под дорожку качения 65,3 мм. Раскатали 2 партии колец по 50 штук. Первая партия - при постоянной подаче, при раскатке второй партии изменяли темп подачи внутреннего валка в конце цикла раскатки с помощью изменения числа оборотов двигателя механизма подачи. Темп подачи выбирали таким образом, чтобы обеспечить увеличение диаметральных размеров кольца равным 0,2 мм на 1 оборот наружного валка. Скорость увеличения диаметральных размеров кольца измеряли путем контроля перемещения измерительного ролика 7 (фиг. 1). В первой партии точность раскатки составила 0,35 мм, во второй - 0,18 мм. 3. Провели раскатку 2 партий колец по 100 штук. В первой партии подачу СОЖ осуществляли на внутреннюю поверхность заготовки 13 (фиг. 3) в зону выхода ее из очага деформации, во втором случае в зону входа при одинаковых расходах в обоих вариантах. В первой партии дефектов на раскатанных кольцах не обнаружено, во второй партии у 28 колец наблюдаются трещины на торцах из-за повышенного разогрева колец при раскатке. Данный способ позволяет расширить технологические возможности холодной раскатки за счет увеличения номенклатуры колец, получаемых раскаткой, повысить стойкость инструмента путем уменьшения напряжений при деформации и повысить точность раскатки. Обеспечивается возможность получения канавок под уплотнения глубиной до 4-4,5 мм, составляющей 40-50% от толщины стенки кольца. Список использованных источников: 1. Патент РФ N 2076785, В 21 H 1/12. 2. Патент РФ N 2036744, B 21 H 1/06.Формула изобретения
1. Способ изготовления наружных колец подшипников качения, включающий предварительное вытачивание кольцевой профильной заготовки, холодную раскатку заготовки с получением заданного профиля кольца, отличающийся тем, что при предварительном вытачивании профиль заготовки под раскатку формируют из условия обеспечения разницы коэффициентов раскатки по дорожке качения готового кольца, бортикам и канавкам под уплотнения, которые принимают отличающимися один от другого не более чем на 6%, а усилие раскатки и/или темп подачи раскатного инструмента задают в зависимости от скорости изменения наружного диаметра кольца. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в процессе раскатки СОЖ подают на внутреннюю поверхность заготовки в зону выхода из очага деформации.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Похожие патенты:
Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к раскатке колец, предназначенных для изготовления подшипников качения, и может быть использовано по прямому назначению при производстве подшипников
Изобретение относится к судостроению, в частности к правке сварных конструкций из титановых сплавов, и может быть пpименено также в машиностроительной и химической промышленностях
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении подшипников, в частности, обойм опорных подшипников
Способ изготовления плоских колец // 2041003
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении плоских колец упорной группы подшипников, плоских венцов и т.д
Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к холодной раскатке наружных колец шарикоподшипников
Способ прокатки колец в закрытых калибрах // 1821279
Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для формообразования внутренней профилированной поверхности наружных колец
Способ изготовления подшипниковых колец // 1787635
Поточная линия для производства колец // 2152839
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для изготовления колец, различных по диаметрам, высоте, толщине и поперечному сечению
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам изготовления кольцевых заготовок
Устройство статико-импульсного раскатывания внутренней дорожки наружного кольца шарикоподшипника // 2483857
Изобретение относится к технологии машиностроения, в частности к деформирующим устройствам
Способ статико-импульсного раскатывания внутренней дорожки наружного кольца шарикоподшипника // 2483858
Изобретение относится к технологии машиностроения, в частности к раскатыванию внутренней дорожки наружного кольца шарикоподшипника
Изобретение относится к технологии машиностроения, а именно к раскатке дорожек качения колец подшипников качения. Используют раскатку в виде полой оправки с деформирующими элементами в виде шариков, установленными в отверстия, равномерно расположенные на торце полой оправки. Сообщают раскатке периодическую импульсную нагрузку с помощью гидроцилиндра импульсной нагрузки, в котором располагают боек и волновод. Заготовку закрепляют на опорном фланце, установленном с возможностью вращения относительно продольной оси оправки. Заготовке сообщают вращательное движение с помощью штока гидроцилиндра статической нагрузки, имеющего винтовые шлицы, расположенного в полой оправке и проходящего в шлицевом отверстии упомянутого опорного фланца. Между торцом полой оправки и опорным фланцем устанавливают винтовую цилиндрическую пружину сжатия. В результате расширяются технологические возможности, увеличивается глубина упрочненного слоя и снижается высота микронеровностей поверхности. 9 ил., 1 пр.
Изобретение относится к раскатке дорожки качения кольца упорного шарикоподшипника. Раскатка содержит оправку с деформирующими элементами, выполненными в виде шариков, и опорный фланец. Оправка выполнена полой с центральным продольным отверстием и с возможностью приложения к ней периодической импульсной нагрузки с помощью гидроцилиндра. В центральном продольном отверстии оправки расположен шток гидроцилиндра статической нагрузки. Деформирующие элементы выполнены с диаметром не более диаметра тела качения упорного подшипника, для которого изготовляется кольцо, в количестве не более числа тел качения указанного упорного подшипника и установлены в глухих отверстиях, равномерно расположенных на торце оправки, с превышением над плоскостью торца оправки не менее глубины раскатываемой дорожки. Опорный фланец установлен с возможностью вращения относительно продольной оси оправки с помощью подшипника скольжения в неподвижном основании и выполнен с возможностью закрепления заготовки и сообщения ей вращательного движения с помощью штока гидроцилиндра статической нагрузки, имеющего винтовые шлицы, которые расположены в шлицевом отверстии опорного фланца. Между торцом оправки и опорным фланцем установлена винтовая цилиндрическая пружина сжатия. В результате расширяются технологические возможности, увеличивается глубина упрочненного слоя и снижается высота микронеровностей обрабатываемой поверхности. 9 ил., 1 пр.
Изобретение относится к изготовлению кольца подшипника. Для упрощения изготовления колец подшипника, повышения твердости, износостойкости, усталостной прочности способ включает стадию формирования кольца подшипника по меньшей мере из одной стальной полосы, имеющей концы, в по меньшей мере один кольцевой сегмент и стадию стыковой сварки оплавлением концов указанного по меньшей мере одного кольцевого сегмента для изготовления кольца. Способ также включает стадию науглероживания по меньшей мере части поверхности указанной по меньшей мере одной стальной полосы, прилегающей к поверхности, которую сваривают встык оплавлением, перед указанной стыковой сваркой оплавлением. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 11 ил.
Изобретение относится к обработке дорожек качения колец шарикоподшипников. Осуществляют вращение кольца шарикоподшипника и прижатие к дорожке его качения шарикового раскатного инструмента. Ось шарикового раскатного инструмента совмещают с осью вращения кольца шарикоподшипника. Используют шариковый раскатный инструмент, содержащий оправку с конической поверхностью и шарики, которые свободно катятся по упомянутой конической поверхности оправки, угол которой совпадает с углом контакта шариков и дорожки качения кольца собранного шарикоподшипника. Диаметр шариков раскатного инструмента равен диаметру шариков в обрабатываемом шарикоподшипнике. В результате уменьшается износ шарикового раскатного инструмента. 2 ил.
Изобретение относится к обработке кольцевой детали обкаткой. Устанавливают деталь между тремя валками, с помощью которых обеспечивают деформацию детали и ее непрерывную обкатку между ними. Максимальную величину деформации детали определяют из равенства:
где D - диаметр наружной поверхности детали, W - момент сопротивления изгибу, [σt] - предел текучести материала детали, Ε - модуль упругости материала детали, J - осевой момент инерции поперечного сечения детали, kp - коэффициент допустимой погрешности (kp=(1,4-1,7)), F - площадь поперечного сечения детали. В результате повышается производительность обработки и расширяются технологические возможности. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.
Изобретение относится к области раскатки дорожек качения колец шариковых подшипников. Установка содержит шариковую оправку с деформирующими элементами в виде шариков, механизм нагружения и механизм для установки и вращения заготовки. В механизме нагружения установлен электронный динамометр. Между механизмом нагружения и шариковой оправкой установлен компенсатор перекоса осей шариковой оправки и заготовки в виде эластичной прокладки или шарнирного подшипника. В качестве шариковой оправки служит противоположное верхнее кольцо шарикового подшипника. В механизме для установки и вращения заготовки в качестве опоры установлен подшипник качения. Деформирующие шарики имеют диаметр, равный диаметру шариков подшипника качения. В результате повышается качество подшипника. 1 ил, 1 пр.
