[发明专利]整体式钛合金自润滑关节轴承内圈挤压成型制造方法

摘要

本发明公开一种整体式钛合金自润滑关节轴承内圈挤压成型制造方法，包括如下步骤：第一步，按照要求机加工出关节轴承的钛合金外圈，并将自润滑层粘附在外圈内表面，形成成品轴承外圈；第二步，通过闭塞挤压模具对轴承内圈坯料进行闭塞挤压成型；第三步，将所述制件加工成具有一定大小的内圆柱孔且该孔直径小于成品关节轴承内圈内孔直径的内圈中间成型件；第四步，通过镦挤模具对所述内圈中间成型件进行镦挤成型，镦挤成型的同时实现内圈与外圈的装配；第五步，对实现轴承内外圈装配的内圈的两个端面和圆柱孔进行车磨加工，以获得成品自润滑关节轴承。本发明适于加工钛合金外圈-铜合金内圈自润滑关节轴承，所制造的轴承寿命长、可靠性高。

主权项

一种整体式钛合金自润滑关节轴承内圈挤压成型制造方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，按照要求机加工出关节轴承的钛合金外圈，并将自润滑层粘附在外圈内表面，形成成品轴承外圈；第二步，通过闭塞挤压模具对轴承内圈坯料进行闭塞挤压成型，所述的闭塞挤压模具包括凹模和凸模，所述凹模由分离的三瓣模组成，所述三瓣模可在其下面所设垫板的燕尾槽中滑动，所述垫板中部设有坯料支撑柱伸入所述三瓣模下部，三瓣模尾部安装弹簧与限位块相连，所述三瓣模外表面设有楔形面，所述三瓣模内表面素线的中间段是经过精确工艺模拟优化得到的弧线，素线两端是直线，所述凸模上段为圆柱形，下段为锥形，锥角10°～30°，所述凸模固定板上安装导柱，所述导柱中部与顶板连接，其下端与上述限位块相连，所述顶板与固定板之间设有可使顶板和凸模实现不同步运动的压缩弹簧，所述顶板可在所述压缩弹簧作用下沿所述导柱上下移动，所述顶板设有与上述三瓣模相对移动的楔形面，将轴承内圈坯料置于所述的坯料支撑柱上，底面由定位孔定位，挤压开始后，依据压制时间—位移曲线，精确控制凸模向下运动的位移量，其值范围为50～70mm，当凸模圆柱体的下端与凹模顶端面接触时，凸凹模共同形成闭塞挤压空间，5～7s后停止挤压，保压1～2s后，凸模反向运动，三瓣模逐渐分开，模具完全打开后，取出制件，该制件外表面为近似球面且最大直径小于成品轴承自润滑层内球面的最小直径，内表面为锥面；第三步，闭塞挤压完成后，将所述制件加工成具有一定大小的内圆柱孔且该孔直径小于成品关节轴承内圈内孔直径的内圈中间成型件；第四步，通过镦挤模具对所述内圈中间成型件进行镦挤成型，镦挤成型的同时实现内圈与外圈的装配，所述镦挤模具包括凸模和芯轴，所述芯轴下部与弹簧相连，上部与支撑板相连，所述芯轴可随所述凸模上下浮动，所述凸模由三段组成，下段为锥面，锥角10°～30°，中段为圆柱面，其直径与所述内圈中间成型件内孔直径相同，上段为圆柱面，其直径大于所述内圈中间成型件最大直径，将所述内圈中间成型件放在所述芯轴上，把加工好的成品轴承外圈套在所述内圈中间成型件外，外圈由所述支撑板支撑定位，依据压制时间—位移曲线，精确控制镦挤过程，凸模位移范围为30～50mm，待所述凸模到达最低点时，内圈外表面形成所需要的曲面，保压1～2s后，凸模反向运动，内圈坯料发生回弹后形成指定精度的球面，同时关节轴承外圈与内圈之间产生要求的游隙；第五步，镦挤完成后，对实现轴承内外圈装配的内圈的两个端面和圆柱孔进行车磨加工，以获得成品自润滑关节轴承。