[发明专利]一种外胀式关节轴承翻边压铆装置及方法

说明书

本发明为一种外胀式关节轴承翻边压铆装置及方法，此装置通过锥面配合结构使得在压铆翻边工作过程中，压铆头向下运动的同时沿工具的径向胀开，增加了向外侧的水平运动，增加了向外翻边的作用力。其装置包括芯轴、压铆头、波形弹簧以及螺母。本发明通过压铆头及带锥度芯轴之间的锥面配合，使压铆头沿锥面运动，实现了压铆头前段的外胀翻边运动，使得V形槽易于翻边成形，减少对外圈的镦粗影响，避免启动力矩增加与失效、内外圈抱死，提高关节轴承安装固定的工艺质量，并且，工具结构简单，方法易实现。

技术领域

本发明属于关节轴承的安装技术，特别涉及一种外胀式关节轴承翻边压铆装置及方法。

背景技术

在航空制造业中，关节轴承普遍采用V形槽翻边安装固定方法，即，将外圈带V形槽的关节轴承的V形槽，翻边成形到座圈上，实现安装固定。因为翻边成形的质量直接关系到机构连接的安全性与使用寿命，所以研发高质量的压铆安装工艺及工具十分重要。

目前，翻边成形V形槽的工艺主要有三种：第一种是压铆，采用按照航空标准要求形状的压铆头，挤压V形槽外侧材料，使其变形翻边到座圈上；第二种是旋铆(也称滚铆)，采用可旋转的滚轮铆头，在铆压力作用下，旋压V形槽的外侧，滚轮铆头经过多圈旋转与下压，使V形槽外侧翻边到座圈。第三种是辊铆，采用均布在铆压工具前端中的多个圆柱形或圆锥形小辊，在铆压力作用下，多圈辊压使V形槽外侧翻边到座圈。

以上这些工艺方法，与V形槽外侧接触而施加压铆力的是工具前段的齿尖、滚轮或小辊，它们的运动都不包含关节轴承径向运动分量即外胀开的运动。如目前生产中常用的压铆方法，在压铆过程中，施加向下的压铆力，通过压铆头的齿尖外侧面对关节轴承外圈V形槽的挤压作用，使关节轴承外圈V形槽外侧翻边到座圈上，在这过程中，齿尖始终向下运动，向下的压铆力，一部分分解为对V形槽的向外侧翻边变形所需要的力，大部分分解为对外圈下压而产生镦粗变形的力，这样使得压铆力较大，外圈镦粗作用大，下压运动产生的大部分能量被用于关节轴承的外圈轴向镦粗，只有少部分的能量被用于关节轴承外圈V形槽翻边的成形，因此，压铆容易造成关节轴承外圈的镦粗变形，从而使得关节轴承内外圈配合变紧，启动力矩增加与超标，甚至抱死失效。而翻边成形过程主要是V形槽的外侧材料，沿关节轴承径向向外侧的变形，如工具前段的齿尖、滚轮或小辊的运动存在径向向外的运动，必然使得V形槽易于翻边成形，减少对外圈的镦粗影响。针对当前安装质量需求即翻边质量好，启动力矩影响小，需要开发一种新的翻边压铆固定工艺与工具，使其能够减小关节轴承外圈所受到的轴向力，从而避免关节轴承外圈的镦粗变形、内外圈抱死。

发明内容

为了解决当前翻边压铆的上述问题，本发明提供一种能够减小压铆对关节轴承外圈的镦粗变形作用的装置及方法。其能够减小关节轴承外圈所受到的轴向力，从而避免关节轴承外圈的镦粗变形、内外圈抱死。

本发明提供一种外胀式关节轴承翻边压铆装置，其包括螺母、压铆头、芯轴以及波形弹簧，所述螺母设置在所述芯轴上，所述螺母的配置用于调节所述波形弹簧的压缩位移，

所述压铆头的齿尖及其下端开设有六个沿圆周均匀分布的槽缝，所述槽缝的配置用于使压铆头相对芯轴实现锥面相对滑动运动从而产生径向外扩运动，所述压铆头的内侧设置有斜面，

所述芯轴为阶梯轴，所述芯轴包括第一部分、第二部分、第三部分、第四部分以及第五部分，所述第一部分的外表面设置有螺纹，所述第二部分与所述第三部分均为外表面光滑的圆柱结构，所述第二部分的圆柱的横截面小于所述第三部分的圆柱的横截面，所述第三部分的圆柱的端面用于支撑所述波形弹簧，所述第四部分为圆锥结构，所述圆锥结构与压铆头的内侧斜面形成锥面配合，所述第五部分为定位段圆柱面，所述第四部分圆锥结构的锥面的端面与所述关节轴承内圈相抵靠，所述定位段圆柱面与关节轴承内圈的孔相配合。

优选地，所述压铆头为回转体结构。