王畔畔

（哈爾濱軸承集團(tuán)有限公司 工藝技術(shù)處，哈爾濱 150025）

1 前言

軸承是現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備中必不可少的零部件，軸承制造業(yè)屬于一種勞動密集型產(chǎn)業(yè)，且利潤較低。因此在軸承加工過程中，需要經(jīng)常對生產(chǎn)過程和生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，以提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本。我公司在加工圓錐滾子軸承保持架時，需要針對不同尺寸型號的保持架設(shè)計對應(yīng)的角度夾具，由于軸承產(chǎn)品品種多，所對應(yīng)的沖孔模具種類也多，加工沖孔模具的角度夾具也就越來越多。這樣既增加了工裝夾具的儲存成本，也增加了工裝生產(chǎn)成本，延長了生產(chǎn)周期；同時夾具利用率較低，間接造成生產(chǎn)成本增加，資金循環(huán)周期延長。為了降低成本、提高生產(chǎn)效率，需要設(shè)計一種能兼容多種保持架沖孔模具的角度夾具，使用該種夾具可加工更多類型的保持架沖孔模具。

2 保持架孔的加工

圓錐滾子軸承是由內(nèi)圈、外圈、保持架和滾動體構(gòu)成的，其中保持架一般是用模具來加工的，特別是保持架上放置滾動體的筐孔，大部分都是用沖孔模具沖出來的。沖孔的上模如圖1 所示。

圖1 沖孔上模示意圖

這個上模的作用是通過壓力機(jī)的壓力把放在下模上的保持架沖出所需要的保持架筐孔的形狀，這個筐孔的形狀也就是上模頭部的形狀，即帶α角度的筐形孔。因?yàn)樯夏５念^部形狀也就是它的成形面是帶角度α的斜面，這個帶角度的斜面無法在磨床上直接加工出來，需要把上模裝夾到專用角度夾具上來磨頭部的α角度面，然后再進(jìn)行加工。

3 現(xiàn)有的加工方式

目前每加工一個上模就需要設(shè)計一個專用角度夾具，如圖2 所示。因?yàn)樗猩夏５谋砍叽缰挥笑?0 mm 或φ45 mm 兩個規(guī)格，所以中心孔的尺寸按φ30 mm 或φ45 mm 設(shè)計，側(cè)面α的角度就是上模成形部分的角度。加工上模時，把柄部插入中心孔內(nèi)，兩個 M8 螺絲分別從徑向和軸向兩個方向把上模固定住，角度夾具的角度面吸在磨床的工作面上，利用設(shè)備進(jìn)行平面磨削；當(dāng)上模成形部分磨平時，砂輪就把上模成形部分一側(cè)的角度α加工完成了；磨完一面直接把角度夾具翻過來磨削加工另一面，這樣就把上模成形部分另一側(cè)的角度也加工完成，模具的上模角度部分也就加工完成了。

圖2 專用角度夾具示意圖

4 改進(jìn)后的通用角度夾具

4.1 技術(shù)方案

通用角度夾具的設(shè)計如圖3 所示，胎體 1 的上下兩面各銑有兩個對稱的 V 形槽，V 形槽里放兩個長 50 mm 的圓柱滾子 3，兩個滾子之間的距離是固定的，這樣方便計算H的高度；量塊放在滾子的上面，量塊的高度是通過高度H計算得出的，用來保證α的角度，量塊的上面是壓板 2；通過調(diào)整螺栓 4 來固定量塊和上模，為了保證精度將調(diào)整螺栓設(shè)計成球頭結(jié)構(gòu)，使其保持球面接觸，以保證夾具角度的穩(wěn)定性。在加工工藝上，為了減少誤差和保證加工精度，四個圓柱滾子必須一次裝夾同時加工；在胎體加工上，采用先在磨床磨好各平面，再以各平面找正，用線切割機(jī)床加工好四個 V 形槽，以保證各槽的對稱度、垂直度和平行度的要求。

圖3 通用角度夾具示意圖

4.2 工作原理

當(dāng)加工新規(guī)格的上模時，用兩滾子之間的距離乘以角度α的正切值可以算出H的高度，量塊的高度也就是L的尺寸：L= cosα*H，通過量塊高度L可得到α的角度，即上模成形面的角度。調(diào)整螺栓上部分通過壓板固定住量塊，保證量塊的穩(wěn)定性，調(diào)整螺栓下部分壓在上模的柄部，保證上模的穩(wěn)定性。使用時，角度面放在磨床工作面上，這樣上模的成形部分就傾斜了α角度，砂輪是平面磨削，當(dāng)上模成形部分磨平時，α角度就磨出來了。同理，磨完一面直接把通用夾具翻過來磨另一面，這樣上模成形部分的另一側(cè)的角度也磨出來了。這樣在加工不同角度的模具時，只需要更換不同高度的量塊，即可得到對應(yīng)的角度夾具了。

5 通用角度夾具的優(yōu)勢

改進(jìn)后的夾具由于不用一個上模對應(yīng)設(shè)計一個專用夾具，只需要通過微調(diào)調(diào)整螺栓，利用α的角度計算出量塊的高度，通過更換量塊就可以達(dá)到使用一套通用夾具加工多種上模的效果，使夾具工裝具備了良好的通用性。既極大地節(jié)省了工裝夾具的儲存成本，又降低了工裝夾具的生產(chǎn)成本，縮短了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率；間接縮短資金的循環(huán)周期，降低了圓錐滾子軸承的生產(chǎn)成本，提升了該類型軸承的利潤空間和市場競爭力。

6 結(jié)束語

通過設(shè)計通用的角度夾具，減少了一對一設(shè)計專用夾具的人力成本和生產(chǎn)成本，避免了多種角度夾具造成的存儲成本，提高了工裝利用率。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，提高了生產(chǎn)效率，縮短了模具的加工周期，降低了生產(chǎn)成本。