[发明专利]整体式关节轴承双向旋锻成形方法

权利要求书

1.一种整体式关节轴承双向旋锻成形方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.轴承组件的准备和定位装夹设置：将自润滑关节轴承内圈(3)固定在旋锻加工中心装置的芯轴(4)上，准备自润滑关节轴承外圈(1)坯料，按不同产品对轴承外圈(1)坯料的要求，制造出所需形状的轴承外圈(1)坯料，使轴承外圈(1)坯料形状为整体式的圆柱管件，该圆柱管件内表面已经经过打磨处理并且径向尺寸相同，不需要进行后续加工，作为轴承外圈(1)坯料的待加工内表面，在旋锻加工中心装置的箍环(5)夹紧装置上安装轴承外圈(1)坯料时，将自润滑层(2)贴于轴承外圈(1)坯料的内表面上，完成自润滑层(2)的预先设置，然后将轴承外圈(1)坯料套装到轴承内圈(3)上，将轴承外圈(1)坯料的中间段固定安装于旋锻加工中心装置的箍环(5)夹紧装置上，并且轴承内圈(3)和轴承外圈(1)需要机械对中，轴承外圈(1)坯料的外表面朝向旋锻加工中心装置的主旋轮(6)和修补轮(7)的来向，主旋轮(6)和修补轮(7)设置于紧贴箍环(5)的轴承外圈(1)坯料外侧的位置处，完成轴承组件的准备和定位装夹设置；

b.主旋轮(6)和修补轮(7)按照设定的相对位置安装，并且使主旋轮(6)和修补轮(7)的起始位置位于紧贴箍环(5)上的位置，在进行旋锻加工时，保持轴承外圈(1)坯料内表面的旋锻制备及轴承装配同时进行，使主旋轮(6)和修补轮(7)的进给方向和进给速度均能够调整，旋锻加工中心的主旋轮(6)和修补轮(7)分为上下两侧共4个旋轮，当开始旋锻加工时，上下两侧的主旋轮(6)分别向轴承两端同时进给，以此达到双向成形的效果，并且使上下两侧的主旋轮(6)和修补轮(7)按照给定的旋锻工艺参数沿着轴向与径向进行进给运动，主旋轮(6)和修补轮(7)为非同步进给，当主旋轮(6)进给到规定的轨迹线的一半路程时，修补轮(7)开始进给；随着主旋轮(6)的进给，轴承外圈(1)坯料发生变形，轴承外圈(1)坯料内表面逐渐塑性变形为球面，修补轮(7)的进给优化了轴承外圈(1)坯料内表面的形状，使轴承外圈(1)坯料和轴承内圈(3)之间形成符合成品要求的轴承游隙，主旋轮(6)先达到目标位置，当修补轮(7)也达到设定的目标位置时，旋锻成形完成，轴承外圈(1)坯料的待加工内表面加工完成，轴承外圈(1)坯料内表面刚好成一体式连续内球面，将轴承外圈(1)坯料完全套装到轴承内圈(3)上；

c.最后再通过对轴承外圈(1)坯料的端面与外表面进行车磨加工，形成所需的轴承外圈(1)外部形状，即获得由一个带外球面的轴承内圈(3)、一个带内球面的轴承外圈(1)和中间自润滑层(2)组成的整体式自润滑关节轴承成品。

2.根据权利要求1所述整体式关节轴承双向旋锻成形方法，其特征在于：在所述步骤b中，进行旋锻加工时，旋锻加工中心的主旋轮(6)和修补轮(7)分为上下两端共4个旋轮，上下两侧的旋轮分别向轴承两端同时进给，以此达到双向成形的效果；轴承外圈(1)坯料按照给定的工艺参数匀速旋转，上下两侧主旋轮(6)和修补轮(7)做径向和轴向的复合运动，对轴承外圈(1)坯料进行双向旋锻并且能够达到一次成形的效果。

3.根据权利要求2所述整体式关节轴承双向旋锻成形方法，其特征在于：在所述步骤b中，进行旋锻加工时，在轴承外圈(1)坯料转动的同时，通过轴承外圈(1)坯料外表面和主旋轮(6)和修补轮(7)之间的摩擦作用，带动主旋轮(6)和修补轮(7)绕自身轴线转动。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述整体式关节轴承双向旋锻成形方法，其特征在于：在所述步骤b中，进行旋锻加工时，使主旋轮(6)和修补轮(7)按给定的旋锻的工艺参数进行曲线进给运动。

5.根据权利要求1～3中任意一项所述整体式关节轴承双向旋锻成形方法，其特征在于：在所述步骤b中，进行旋锻加工时，控制轴承外圈(1)坯料转速范围是350～550r/min，控制主旋轮(6)径向进给量范围是0.1～0.2mm/r，修补轮(7)径向进给量范围为0.08～0.1mm/r，控制主旋轮(6)轴向进给量范围是1～2mm/r，修补轮(7)的轴向进给量范围是1.2mm～1.5mm/r。