1工藝分析
軸承圓錐滾子毛坯是在Z31-25自動(dòng)冷鐓機(jī)上，用滾子上模和下模將切料刀板切下的料段冷鐓成型而成，圖1所示。
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圖1 (1.上模2.下模3.滾子)
冷鐓上模，如圖2示。它是生產(chǎn)圓錐滾子的關(guān)鍵模具之一。其材料為GCr15鋼，熱處理58-60HRC，而滾子上模的加工一直沿用較早的工藝，即滾子上模的滾子穴型腔用成形刀加工而成。因此存生著以下不足：①滾子穴型腔因用成形刀加工，其粗糙度不理想，達(dá)不到設(shè)計(jì)圖紙的要求，影響到滾子的質(zhì)量；②在實(shí)際使用過(guò)程中，經(jīng)常發(fā)生粘滾子而悶車現(xiàn)象，造成全套模具報(bào)廢；③模具壽命較低。
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圖2滾子上模
2工藝改進(jìn)
針對(duì)上述問(wèn)題，設(shè)法對(duì)滾子上模型腔加工進(jìn)行工藝改進(jìn)。由于滾子型腔復(fù)雜，無(wú)法用磨削工藝提高粗糙度。經(jīng)過(guò)分析研究，提出了對(duì)滾子上模的滾子穴型腔采用冷擠壓成型工藝。
3工裝設(shè)計(jì)
滾子上模型腔冷擠壓成型模具，如圖3所示。上、下硬模分別在滾子上模的上下兩端面上擠出型腔。沖壓滾子時(shí)只用一面型腔，當(dāng)型腔磨損滾子成型尺寸超差時(shí)，換一面新型腔使用，提高上模利用率。
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圖3沖壓模結(jié)構(gòu) (1.4.硬模2.上模3.定位套筒)
3.1硬模設(shè)計(jì)
硬模，如圖4所示。材料選用W18Cr4V，熱處理61-65HRC。
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圖4硬模
3.2定位套筒設(shè)計(jì)
定位套筒，如圖5所示。材料選用65Mr，熱處理48-52HRC。內(nèi)徑按650-0.05精加工成，中間開一條4mm的通槽，便于擠壓時(shí)硬模和滾子上模自由裝卸方便。
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圖5定位套筒
4擠壓要求
如圖3所示，在擠壓時(shí)可根據(jù)硬模滾子型腔的實(shí)際深度，來(lái)調(diào)整擠壓的行程進(jìn)行擠壓。為保證滾子上模型腔深度一致，將滾子上模高度在軟磨時(shí)全部按工藝尺寸400-0.01加工。
5工藝改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)
(1)提高了滾子上模型腔的粗糙度精度。由于硬模型腔制造粗糙度在Ra0.8以上，經(jīng)過(guò)冷擠壓的滾子上模型腔的粗糙度完全符合產(chǎn)品圖紙的要求，大大提高了滾子上模的制造質(zhì)量，避免了滾子上模粘滾子而造成的悶車現(xiàn)象。
(2)提高了滾子上模的使用壽命。滾子上模型腔經(jīng)硬模冷擠壓后，型腔的表面下一定厚度的金屬組織致密，存在殘余壓應(yīng)力，有利于提高模具疲勞壽命。經(jīng)過(guò)實(shí)際使用證明，其使用壽命比原來(lái)提高2～3倍。
(3)提高了滾子上模的加工效率。滾子上模型腔采用冷擠壓一次成型工藝，比切削成型方法大大提高了滾子上模的加工效率。
(4)由于無(wú)粘滾子現(xiàn)象和換模次數(shù)減少，滾子的生產(chǎn)效率提高20％左右。
(5)由于模具壽命提高，加工滾子的尺寸和形狀的穩(wěn)定性提高。
6結(jié)論
實(shí)踐證明，通過(guò)對(duì)滾子上模工藝的改進(jìn)，從根本上解決了滾子上模的質(zhì)量問(wèn)題，避免了冷鐓過(guò)程中的粘滾子現(xiàn)象。這一加工工藝的改進(jìn)，對(duì)類似型腔模具的加工也具有一定的參考價(jià)值。
