6407M/P63S0深溝球軸承保持架電鉚用胎具的改進(jìn)

李鴻剛

(哈爾濱軸承集團(tuán)公司 南直軸承分廠技術(shù)質(zhì)量室，哈爾濱 150036)

1 保持架結(jié)構(gòu)及電鉚時(shí)存在的問題

6407M/P63S0深溝球軸承保持架為車制黃銅雙半保持架，保持架兩端面均勻分布著6個(gè)帶沉孔的鉚釘孔，結(jié)構(gòu)如圖1所示。采用電鉚機(jī)鉚合保持架鉚釘，鉚釘為長(zhǎng)鉚釘(Ф2.5 mm×24.8 mm)，材料為碳素鋼ML15。依照鉚合工藝質(zhì)量要求，電鉚后鉚釘頭與保持架兩端面必須要有一定的凹進(jìn)距離(圖2)，電鉚后鉚釘頭兩端大小一致均勻，不能有肉眼看到的明顯歪釘、錯(cuò)位及“雙眼皮”等現(xiàn)象。如果鉚釘頭鉚合后高于保持架表面，成品軸承安裝在主軸上，鉚釘與軸肩或箱體將發(fā)生干涉。

圖1 6407M/P63S0軸承保持架結(jié)構(gòu)實(shí)物圖

圖2 鉚釘電鉚后工藝質(zhì)量要求

由于現(xiàn)用電鉚胎具底座沒有6等分凸臺(tái)，鉚釘在電鉚時(shí)不能完全固定，電鉚后鉚釘與保持架之間會(huì)出現(xiàn)一定的間隙h(圖3)。這樣就無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效鉚合，裝配后出現(xiàn)用手觸動(dòng)鉚釘時(shí)，鉚釘可以在鉚釘孔內(nèi)來(lái)回竄動(dòng)；手握軸承外圈晃動(dòng)時(shí)，雙半保持架有輕微碰撞等現(xiàn)象。

圖3 鉚合后原電鉚胎具與軸承的狀態(tài)

若依然使用現(xiàn)有工裝進(jìn)行電鉚，為保證鉚合質(zhì)量，必須重新設(shè)計(jì)胎具。在胎具上加工出6等分的凸臺(tái)，凸臺(tái)表面加工出與鉚釘頭圓弧形狀大小一致的球窩，凸臺(tái)球窩與鉚釘頭完全接觸定位，鉚合后，鉚釘與雙半保持架形成一個(gè)整體，保證嚴(yán)實(shí)無(wú)間隙。胎具材料要求使用黃銅，因?yàn)辄S銅的導(dǎo)電性能好，且硬度不高，不會(huì)對(duì)成品軸承各零部件造成磕碰傷。但重新設(shè)計(jì)胎具，加工周期較長(zhǎng)，成本較高，對(duì)凸臺(tái)的等分和球窩的大小、深淺要求嚴(yán)格，當(dāng)?shù)确只蚯蚋C加工存在誤差時(shí)，鉚釘將不能完全固定或電鉚后鉚釘頭高度不一致。

2 改進(jìn)措施

基于上述分析，對(duì)現(xiàn)用保持架加以改進(jìn)來(lái)作為胎具，改進(jìn)后的胎具如圖4所示。在保持架鉚釘孔中利用手動(dòng)壓力機(jī)分別壓入6個(gè)定位柱，在定位柱前端加工出與鉚釘頭圓弧形狀、大小一致定位的圓弧，利用圓弧將鉚釘頭完全頂起定位，定位方便快捷，鉚合保持架時(shí)只需對(duì)正鉚釘孔即可。

圖4 改進(jìn)后胎具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

鉚接時(shí)電鉚頭(材質(zhì)為鎢鉬合金)通電加熱，在人力的作用下向下運(yùn)動(dòng)，使鉚釘頭迅速融化成形在電鉚頭半圓弧內(nèi)，電鉚頭與軸承的接觸狀態(tài)如圖5所示。由于胎具質(zhì)量太輕，鉚合力可能造成軸承和胎具體整體向外翻轉(zhuǎn)，鉚釘不能完全被鉚合，出現(xiàn)空隙、歪釘、電鉚頭破壞保持架鉚釘沉孔邊緣等質(zhì)量問題，達(dá)不到技術(shù)要求。為此設(shè)計(jì)了一個(gè)底座(材料為45#鋼或鑄鐵)以增加整體質(zhì)量，電鉚時(shí)軸承內(nèi)圈與底座上端接觸，使軸承、胎具和底座形成一個(gè)整體，穩(wěn)定性大大提高，電鉚時(shí)軸承不會(huì)出現(xiàn)翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象。改進(jìn)后胎具、底座及軸承的接觸狀態(tài)如圖6所示。

圖5 鉚接時(shí)電鉚頭與軸承的接觸狀態(tài)

圖6 底座與胎具體、軸承電鉚前結(jié)合狀態(tài)

3 應(yīng)用效果

對(duì)不同規(guī)格、多個(gè)批次的產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)際鉚合驗(yàn)證，電鉚6407M和 6410M軸承各 100套，使用改進(jìn)前胎具電鉚無(wú)法對(duì)保持架進(jìn)行有效鉚合，采用改進(jìn)后的胎具，鉚合后檢測(cè)合格率均為100%。改進(jìn)胎具后的鉚合工藝，操作方便、快捷，鉚合后產(chǎn)品外觀質(zhì)量好，鉚合穩(wěn)定性大幅提升，生產(chǎn)效率提高。

實(shí)踐表明，利用現(xiàn)有配件結(jié)構(gòu)并加以改進(jìn)能夠在很大程度上解決特殊產(chǎn)品對(duì)工裝的依賴，只要工裝改制合理、得當(dāng)，可以滿足特殊產(chǎn)品的要求，有效促進(jìn)生產(chǎn)效率的提高，降低生產(chǎn)成本。