[发明专利]整体式自润滑关节轴承旋压成形方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种关节轴承制造工艺，特别是涉及一种自润滑关节轴承制造工艺，应用于特种轴承和精密轴承制造技术领域。

背景技术

自润滑关节轴承是一种无需补充润滑剂的特殊关节轴承，其结构简单，体积小，承载力大，耐冲击和腐蚀，具有自动调心功能，适合多种恶劣工况，特别是在航空航天以及国防武器上有广泛应用。自润滑关节轴承的失效主要是由自润滑衬垫引起的，而内外圈过载变形和内外圈装配间隙不均匀直接影响了衬垫的性能。轴承密合度是自润滑关节轴承最重要的性能指标之一，用于考核其成形加工后内外圈间隙的均匀性。目前轴承外圈的制造工艺多采用挤压成形对轴承内圈及衬垫的损伤较大，内外圈间隙分布不均，并且需要进行二次挤压装配，这就很有必要对自润滑关节轴承的成形工艺进行探索创新。

自润滑关节轴承是由一个带外球面的内圈、一个带内球面的外圈和自润滑层组成。按外圈的结构形式分为：单缝式、双缝式、双半式和整体式，在外圈内球面的自润滑层是轴承的关键功能结构，制造中无损伤与形成符合成品轴承要求的间隙条件，对其性能起到决定性作用。单缝式自润滑关节轴承是在组装时将内圈直接压入开缝的外圈中，极易造成外圈内表面自润滑层与内圈外表面损伤，因开缝导致受力不均，在使用时会降低轴承的寿命与可靠性；双缝式自润滑关节轴承的外圈与自润滑层表面是剖分的，由于非整体结构导致间隙及受力不均匀，所以可靠性较低，装配结构相对复杂；双半式自润滑关节轴承，由若干螺栓将两个半外圈连接，结构复杂、装配要求高，由于也是非整体的结构，间隙及受力不均匀，并且此结构不适用于小型自润滑关节轴承，可靠性低。整体式自润滑关节轴承的外圈与自润滑层为整体结构，并且结构简单，间隙条件符合成品轴承要求，使用中可靠性高，但现有制造技术上，外圈是用锻压方法包络成形在内圈上，在外圈成形时，首先内圈套在芯轴上，再将外圈坯料套在内圈外，然后压制外圈，使得外圈内表面抱死内圈的外球面上，然后机加工外圈，通过控制芯轴过盈量，使得润滑层与内圈外表面之间产生游隙，然而为形成外圈内球面与符合成品轴承要求的轴承游隙，自润滑层经受两次非均匀的剧烈挤压与变形，自润滑层极易造成压溃损伤，产品成品率不高、自润滑层可靠性不高，因此整体式自润滑关节轴承制造中无内圈作用成形技术的开发很有必要，具有自润滑层无压溃损伤的整体式自润滑关节轴承的制备方法称为亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种整体式自润滑关节轴承旋压成形方法，在制造过程中外圈坯料内表面与内圈外球面间无压力作用，对自润滑层影响小，成形后具有符合成品轴承要求的轴承游隙的整体式自润滑关节轴承无内圈作用，可解决现有自润滑关节轴承外圈成形工艺中诸多缺陷，对实际生产加工有重大应用价值。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种整体式自润滑关节轴承旋压成形方法，包括如下步骤：

a.轴承组件的准备和装夹设置：将自润滑关节轴承的带外球面的轴承内圈套装固定在旋压加工中心装置的芯轴上，准备自润滑关节轴承的轴承外圈坯料，按不同产品对轴承外圈坯料的要求，制造出所需形状的轴承外圈坯料，使轴承外圈坯料形状为整体式的圆柱环件，并使轴承外圈坯料的两端分别为张口端与装夹端，其中，靠近装夹端一侧的轴承外圈坯料的一部分内表面已加工成形并进行打磨处理为内球面，形成轴承外圈坯料的局部内表面能与轴承内圈的外球面配合的凹凸关节形式，不需要进行后续加工，而靠近张口端一侧的轴承外圈坯料的另一部分内表面为已经经过打磨处理的径向尺寸相同的圆柱形表面，作为轴承外圈坯料的待加工内表面，在旋压加工中心装置的夹具上安装轴承外圈坯料时，先将自润滑层贴于轴承外圈坯料的内表面上，使轴承外圈坯料的已加工成形的内球面和待加工内表面上形成一体连续的自润滑层，完成自润滑层的预先设置，然后将轴承外圈坯料套装到轴承内圈上，将轴承外圈坯料的装夹端固定安装于旋压加工中心装置的夹具上，使轴承外圈坯料的张口端形成自由端，并使轴承外圈坯料的外表面朝向旋压加工中心装置的圆盘状旋轮的来向，旋轮设置于对应轴承外圈坯料的待加工内表面的轴承外圈坯料的外围位置处，完成轴承组件的准备和装夹设置；