圓柱滾子軸承組合實體保持架鉚接方法的改進

康延輝，高朝輝，王獻偉，劉良勇

(1.洛陽LYC軸承有限公司，河南 洛陽 471039；2.中機十院國際工程有限公司，河南 洛陽 471000；3.河南科技大學 機電工程學院，河南 洛陽 471003)

圓柱滾子軸承因其既適用于承受重載荷與沖擊載荷，又適用于高速旋轉而得到越來越廣泛的應用。保持架對軸承的使用性能及壽命的影響很大，越來越受到生產廠家和用戶的關注。圓柱滾子軸承組合實體保持架在裝配完成后要進行鉚接，鉚接質量的好壞直接影響保持架的使用性能。

1 鉚接方法

圓柱滾子軸承組合實體保持架(圖1)的常規鉚接方法是在壓力機上通過模具對保持架釘頭進行冷鉚，效率高，但冷鉚時若壓力機的壓力控制不好，很容易對保持架造成損傷，且鉚接后的鉚釘頭容易開裂，影響鉚接外觀。另外此類實體保持架多為銅質，在沖擊力的影響下易變形而出現廢品。

圖1 組合實體保持架

鑒于此，將鉚接方法由冷鉚改為熱鉚，即利用電鉚機通電產生熱量，使鉚釘頭受熱達到可塑溫度，在電鉚機氣缸壓力作用下進行鉚接。但生產過程中仍會出現鉚接質量問題，如鉚接后鉚釘形狀大小及高度不均勻，鉚釘邊緣開裂、翻邊，鉚釘表面粗糙，鉚接不到位、松動、外觀差等。分析認為這與壓鉚模具與壓鉚行程有關，現對其進行改進。

2 壓鉚模具的改進

電鉚機鉚接保持架釘頭時要用壓鉚模具對其加熱并完成壓裝成形，因此，電鉚質量的好壞與壓鉚模具有很大關系。針對壓鉚模具的使用特性，對壓鉚模具從材料和結構兩方面進行改進。

凸模原采用的材料為18Cr2Ni4WA，優點是強度和韌性高，淬透性好，易加工；但其熱塑性低，加工后的壓鉚模具使用過程中易打火，造成鉚接后的釘頭發黑，并且表面不光滑，形成粘連。通過比較，改用W18Cr4V，該材料硬度高，加工性能好，在使用過程中不易與銅質材料發生粘連，鉚接質量較高。

原模具為平面鉚頭，電鉚后鉚釘頭易出現裂紋、翻邊等，經試驗將鉚頭改為弧面(圖2)，避免了此類現象的發生。經過大量的試驗分析，最終確定凸模鉚頭圓弧部分深度δ=0.5 mm時，鉚接質量最好，具體的圓弧半徑R可根據凸模寬度B和δ確定。

圖2 凸模改進前、后結構圖

3 定位行程的改進

電鉚時定位行程一直靠目測控制，很難準確把握鉚釘頭的尺寸。特別是剛開機時，因溫度不夠，一個釘頭要進行多次鉚接，最終使一套軸承保持架的釘頭鉚接高度和形狀不一。鑒于此，對定位行程進行了改進，設計并制作了結構簡單的定位塊(圖3)。定位塊可以根據保持架釘頭的高度進行上下調節，鉚接時根據鉚接后所要求的鉚釘高度調整螺釘的高度，使鉚接后的鉚釘達到工藝要求，并且保證了鉚釘高度的統一規整。

圖3 定位塊

4 結束語

通過改進，保持架的鉚接質量有了很大提高，鉚合后鉚釘頭美觀，形狀規則統一，并且形成了弧面形狀，無裂紋、松動等缺陷，同時提高了鉚接效率。