[发明专利]一种滚动轴承保持架电磁径向冲击式半固态挤压模具

说明书

技术领域

本发明属于轴承保持架加工领域，涉及一种轴承保持架的成形模具，尤其涉及一种滚动轴承保持架电磁径向冲击式半固态挤压模具。

背景技术

滚动轴承主要由外圈、内圈、滚珠及保持架组成，保持架是保持滚珠在轴承中的相对位置的一个关键零件，同时又是轴承中形状最复杂、价格最高的零部件，起着保持滚动体正确运动、改善轴承载荷分配和润滑性能的作用，因此，对保持架加工工艺的研究显的尤为重要。

目前的轴承保持架的主要成形工艺分为：(1)挤压法，包括冷挤压、热挤压、温挤压和等温挤压四种方法，其中冷挤压法制备保持架过程中，模具所承受的应力远比一般冲压模大，使得冷挤压模具的寿命远低于冲压模，此外，由于冷挤压毛坯的变形抗力大，需要大吨位的压力机；采用热挤压法时，由于坯料必须加热至热锻温度进行挤压，常伴有较严重的氧化和脱碳等加热缺陷，影响了保持架成形件的尺寸精度和表面粗糙度；采用温挤压时，因毛坯温度与模具温度不一致，导致变形不均匀，使制件存在残余应力，将降低保持架的成形精度；热挤压法可大大提高变形的均匀性，减少制品的残余应力，但加工直径较大的保持架时仍需要大吨位的压力机。(2)铸造法，包括离心铸造法、压铸法、挤压铸造法三种方法。其中，离心铸造法存在劳动条件差，生产率低，特别是材料利用率只有20％～30％，大量的贵重金属被变成切屑而浪费掉等缺点；压铸法存在压铸速度快，制备的保持件内部易产生缩松、缩孔等缺陷，影响保持架的质量性能的缺点；挤压铸造法中液态金属的高温会促使模具寿命降低，特别是对于黑色金属的挤压铸造。(3)焊接法。焊接法的缺点在于保持架的焊接处易腐蚀，质量不易保证，不能用于高温高压场合。(4)塑铸法。由于塑料本身所存在的热变形、老化和脆裂等缺点，以及保持架结构和塑注工艺上的一些问题，使塑铸保持架的应用受到限制。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种滚动轴承保持架电磁径向冲击式半固态挤压模具，以利用该模具通过半固态连铸连锻工艺制备出综合性能优良的轴承保持架，并提高模具的使用寿命。

为了达到上述目的，本发明采取如下的技术方案：

一种滚动轴承保持架电磁径向冲击式半固态挤压模具，包括塞杆挤压装置Ⅰ、定模具装置Ⅱ、电磁径向冲击装置Ⅲ以及动模具装置Ⅳ，其中，定模具装置Ⅱ内部配合有塞杆挤压装置Ⅰ，定模具装置Ⅱ外侧固连有电磁径向冲击装置Ⅲ，定模具装置Ⅱ上侧是动模具装置Ⅳ，半固态坯料放入由塞杆挤压装置Ⅰ、定模具装置Ⅱ组成的模具腔内。

所述塞杆挤压装置Ⅰ包括下液压活塞杆1-1，下液压活塞杆1-1上侧固连有下垫块1-2，下垫块1-2上固连有挤压塞杆1-3。

所述定模具装置Ⅱ包括定模具底座2-1，定模具底座2-1上侧连接有定模具铜套2-2，挤压塞杆1-3与定模具铜套2-2相配合，定模具底座2-1的上侧及定模具铜套2-2的外侧连接有由不导磁的不锈钢制成的动模具第一核心件2-3，动模具第一核心件2-3与定模具底座2-1固连在一起，动模具第一核心件2-3的上侧固连有由不导磁的不锈钢制成的动模具第二核心件2-5。

所述电磁径向冲击装置Ⅲ包括电磁径向冲击装置底座3-1，电磁径向冲击装置底座3-1位于动模具第一核心件2-3外侧并与其固连在一起，电磁径向冲击装置底座3-1上侧外部固连有电磁装置外圈3-3，电磁装置外圈3-3内侧是绝缘绝热填充物3-4，绝缘绝热填充物3-4内部分布有电磁螺旋管3-5，绝缘绝热填充物3-4的内侧是集磁器3-6，集磁器3-6的内侧安装在动模具第一核心件2-3和动模具第二核心件2-5之间的卡槽中。

所述动模具装置Ⅳ包括上液压活塞杆4-1，上液压活塞杆4-1下侧通固连有上垫块4-2，上垫块4-2上固连有由不导磁的不锈钢制成的保持架型芯4-3，且上垫块4-2上还均布有导向杆4-6，保持架型芯4-3、动模具第一核心件2-3、第二核心件2-5及集磁器3-6组成形成第一轴承保持架5的型腔。

本发明包含以下有益效果：

(1)相对于现有技术，本发明将金属半固态连铸连锻技术应用在滚动轴承保持架的成形方面，特别是采用了金属的半固态挤压和径向电磁冲击两种方式分别来完成了连铸连锻工艺所要求的“先低压充型，后高压补缩”，并提供了一种滚动轴承保持架电磁径向冲击式半固态挤压模具，利用该模具装置可制备出性能优良的滚动轴承保持架，具有工艺过程简单，成本低，效率高的特点。