圆柱滚子轴承组合实体保持架铆接方法的改进

康延辉，高朝辉，王献伟，刘良勇

(1.洛阳LYC轴承有限公司，河南 洛阳 471039；2.中机十院国际工程有限公司，河南 洛阳 471000；3.河南科技大学 机电工程学院，河南 洛阳 471003)

圆柱滚子轴承因其既适用于承受重载荷与冲击载荷，又适用于高速旋转而得到越来越广泛的应用。保持架对轴承的使用性能及寿命的影响很大，越来越受到生产厂家和用户的关注。圆柱滚子轴承组合实体保持架在装配完成后要进行铆接，铆接质量的好坏直接影响保持架的使用性能。

1 铆接方法

圆柱滚子轴承组合实体保持架(图1)的常规铆接方法是在压力机上通过模具对保持架钉头进行冷铆，效率高，但冷铆时若压力机的压力控制不好，很容易对保持架造成损伤，且铆接后的铆钉头容易开裂，影响铆接外观。另外此类实体保持架多为铜质，在冲击力的影响下易变形而出现废品。

图1 组合实体保持架

鉴于此，将铆接方法由冷铆改为热铆，即利用电铆机通电产生热量，使铆钉头受热达到可塑温度，在电铆机气缸压力作用下进行铆接。但生产过程中仍会出现铆接质量问题，如铆接后铆钉形状大小及高度不均匀，铆钉边缘开裂、翻边，铆钉表面粗糙，铆接不到位、松动、外观差等。分析认为这与压铆模具与压铆行程有关，现对其进行改进。

2 压铆模具的改进

电铆机铆接保持架钉头时要用压铆模具对其加热并完成压装成形，因此，电铆质量的好坏与压铆模具有很大关系。针对压铆模具的使用特性，对压铆模具从材料和结构两方面进行改进。

凸模原采用的材料为18Cr2Ni4WA，优点是强度和韧性高，淬透性好，易加工；但其热塑性低，加工后的压铆模具使用过程中易打火，造成铆接后的钉头发黑，并且表面不光滑，形成粘连。通过比较，改用W18Cr4V，该材料硬度高，加工性能好，在使用过程中不易与铜质材料发生粘连，铆接质量较高。

原模具为平面铆头，电铆后铆钉头易出现裂纹、翻边等，经试验将铆头改为弧面(图2)，避免了此类现象的发生。经过大量的试验分析，最终确定凸模铆头圆弧部分深度δ=0.5 mm时，铆接质量最好，具体的圆弧半径R可根据凸模宽度B和δ确定。

图2 凸模改进前、后结构图

3 定位行程的改进

电铆时定位行程一直靠目测控制，很难准确把握铆钉头的尺寸。特别是刚开机时，因温度不够，一个钉头要进行多次铆接，最终使一套轴承保持架的钉头铆接高度和形状不一。鉴于此，对定位行程进行了改进，设计并制作了结构简单的定位块(图3)。定位块可以根据保持架钉头的高度进行上下调节，铆接时根据铆接后所要求的铆钉高度调整螺钉的高度，使铆接后的铆钉达到工艺要求，并且保证了铆钉高度的统一规整。

图3 定位块

4 结束语

通过改进，保持架的铆接质量有了很大提高，铆合后铆钉头美观，形状规则统一，并且形成了弧面形状，无裂纹、松动等缺陷，同时提高了铆接效率。