軸承防塵圈壓裝模具設計

瓦房店軸承股份有限公司 （遼寧 116300) 魏麗芬

我公司生產的用于野外吊車上的雙列圓柱滾子軸承有三種密封和防塵結構：一種是軸承一側裝一個帶缺口的65Mn彈簧圈；第二種是軸承兩側各裝一個聚氨酯的密封圈；第三種就是軸承兩側各裝一個35鋼的防塵圈。

第一種結構的彈簧圈通常用膠皮錘直接敲擊就可裝靠；第二種結構的密封圈用手工壓裝即可達到裝配質量要求；只有第三種結構的防塵圈由于是35鋼車制而成且不淬火，其硬度低、彈性小，用膠皮錘敲擊時用力小了裝不靠，用力大了極易出現防塵圈變形或裝偏現象。由于軸承體積小，各零件結構緊湊，扒套難度很大，極易出現廢品。

考慮到防塵圈的材料特性，結合此類軸承防圈結構特點，根據產品圖所要求的尺寸，設計出安裝在壓力機上的壓裝防塵圈模具。

1.模具的結構及工作原理

圖1所示，裝壓模具由上、下模組成，上模安裝在壓力機沖頭上，使壓力通過上模正好作用在防塵圈端面。下模起定位和引導作用，保證防塵圈在受力后通過下模光滑斜面的引導進入到軸承外圈的防塵圈牙槽內。工作時將上模插進壓力機沖頭內孔并用頂絲固定；下模內孔與軸承外徑以較小的間隙配合，套在軸承外徑并壓在軸承端面上起定位作用。調整壓力機上模同下模的相對位置，點動壓力機使壓力機沖頭帶著上模緩慢下降，當上模即將接觸到下模時，通過目測移動軸承與下模組合體，使上模能順利進入下模，再一邊點動壓力機、一邊輕微地移動軸承與下模組合體，直至上模剛好下落到軸承外圈內，再用壓力機平臺上三個燕尾槽內的頂鐵，將軸承固定在壓力機平臺上，保證其能軸向拿出來且徑向不竄動。將防塵圈平放在下模里試壓，微調壓力機行程，使防塵圈在上模壓力作用下順著下模光滑斜面導入，最后經過瞬間彈性變形進入軸承外圈牙槽。檢查第一個防塵圈壓裝質量，合格后即可連續壓裝。防塵圈的結構如圖2所示。

圖1 1.下模 2.上模 3.防塵圈 4.軸承

圖2 防塵圈

2.模具關鍵尺寸確定

（1）上模如圖3所示，圖中各部位尺寸與圖1相對應：

上模小外徑尺寸d根據所使用的壓力機沖頭內孔尺寸確定，二者間隙配合，間隙量0.2～0.4mm為宜。

上模外徑尺寸必須略小于外圈內徑尺寸，以保證上模能順利落進入外圈內徑。因此取

式中，d2為上模外徑尺寸；D2為軸承外圈內徑尺寸。

上模內徑尺寸應小于內圈外徑尺寸。由于軸承設計時防塵圈內徑小于軸承內圈外徑，為間隙配合，因此上模內徑尺寸可按防塵圈內徑尺寸選取

式中，d1為上模內徑尺寸，D1為防塵圈內徑尺寸。

下模定位高度尺寸的確定必須精確，它是下胎斜面高度尺寸，同防塵圈端面與軸承端面最大間距的尺寸之和，這樣可以保證上胎將防塵圈壓入外圈牙槽且不變型?；境叽缛?/p>

式中，H為下模定位高度尺寸；H1為下模斜面的高度尺寸；H2為軸承端面與防塵圈端面之間的相對距離。

（2）下模如圖4所示。

圖3 上模

圖4 下模

下模內徑尺寸與軸承外徑尺寸采用間隙配合，保證下模能靈活套在軸承外徑上，起徑向定位作用，取

式中，D為軸承外徑尺寸；D3為下模內徑尺寸。

下模斜面內徑尺寸應略小于軸承外圈內徑尺寸，使防塵圈順著下膜斜面向軸承導入的過程中不至于被軸承端面卡住，從而順利下到外牙槽內，取

式中，D4為下模斜面內徑尺寸；D2為軸承外圈內徑尺寸。

下模導入面采用5°光滑斜面，開口尺寸D5為斜面高度確定后計算所得的尺寸，可作為參考尺寸。

3.結語

采用模具壓裝雙列圓柱滾子防塵圈，實現了機械代替手工壓裝，不僅提高了壓裝質量而且大大提高了軸承裝配的生產效率，適合大批量生產。同時，該模具不僅可以裝壓雙列圓柱滾子軸承防塵圈，也適用于相同防塵結構各種軸承類型的防塵圈壓裝。