雙列圓柱滾子軸承滲碳鋼外圈二次淬火用壓模

王珂，陳國志，張中文，康風波

(洛陽LYC軸承有限公司 熱處理廠，河南 洛陽 471039)

滲碳鋼制造的大型雙列圓柱滾子軸承部分型號(如FC4866220，BFC4260210，FC3854200/HC等)外圈帶擋邊，且高度偏高(110 mm左右)，因此，其在滲碳淬火后二次淬火前存在較大的淬火變形，一旦變形超差將給整形工作帶來極大不便；特別是在套圈高度的一半處一旦產生凹心，將造成外徑面留量不足，無法滿足磨加工的要求，最終成為廢品。實際生產中一般用壓模對工件進行二次淬火予以解決，因此，淬火模具的設計是否合理與減少變形、保證最終尺寸密切相關。

1 普通大型滲碳鋼軸承套圈用壓模

一般大型滲碳鋼軸承套圈用壓模的結構如圖1所示。圖1a中，上、下模支撐滾道使其達到工作尺寸并控制其變形，模具的支撐面角度與外圈滾道角度一致，模具工作高度同外圈寬度一致。圖1b中，活動塊的外圓周面為模具的工作面，與內圈內表面接觸，對內圈整個寬度進行支撐。

圖1 普通滲碳鋼軸承套圈淬火用壓模

2 雙列圓柱滾子軸承滲碳鋼外圈壓模設計

2.1 壓模支撐面的選擇

由于雙列圓柱滾子軸承外圈帶中擋邊，無法用上、下模工作面對其滾道進行支撐，只能用上、下模工作面與滾道擋邊接觸，并對其進行支撐，間接達到控制滾道尺寸和套圈變形的目的。因此，模具支撐面選擇為擋邊。

2.2 壓模結構選擇

對于外圈寬度較大的雙列圓柱滾子軸承，若采用普通的軸承外圈壓模，存在如下問題：(1)若模具工作面高度尺寸與套圈寬度接近，則二次淬火后零件抱緊模具，造成脫模困難，甚至可能會因為脫模操作不當而造成產品的磕碰傷；(2)若模具工作面高度尺寸小，則會使套圈中間部位有相當高度無法被支撐，雖然利于模具和套圈的脫離，但會導致二次淬火套模時套圈收縮，在套圈寬度的中間部位因得不到支撐而產生凹心，影響后序加工。

采用如圖2所示結構的模具可避免上述問題。該結構的模具保證了活動塊的外圓周面與套圈擋邊部位的接觸；可將活動塊設計得足夠高，對套圈的整個寬度進行支撐，因而不會出現凹心問題；套圈二次淬火冷卻打掉銷子后，錐體可以被其與底板之間的壓簧頂起致使活動塊縮回，從而方便地取下零件，使脫模變得容易。

1—吊環螺釘；2—吊桿；3—銷子；4—壓簧；5—錐體；6—活動塊；7—拉簧；8—工件；9—底板圖2 雙列圓柱滾子軸承外圈壓模

2.3 壓模工作尺寸的設計

雙列圓柱滾子軸承外圈采用模具工作面支撐擋邊對滾道進行控制，考慮外圈內、外徑留量，采用擋邊部位車加工尺寸下限作為模具工作面尺寸。

3 使用效果

為了驗證所設計壓模的可靠性，對3種型號軸承外圈的二次淬、回火后的脫模、凹心情況、留量及磨加工后質量狀況進行了跟蹤試驗，試驗測試結果如表1所示。表1中二次淬火的加熱溫度為(800±5) ℃，回火溫度為(165±5) ℃。結果表明，套圈脫模容易，無磕碰傷和凹心現象，外圈外徑尺寸和變形均達到相關技術條件要求，滿足后序加工的要求。

表1 二次淬、回火后外圈的變形及外徑留量 mm