轴承套圈斜油孔钻模的改进

　　摘　要：原斜油孔钻模存在重心偏出钻模体外、定位不稳、加工困难等问题，针对这些问题对斜油孔钻模进行了改进。改进后的钻模定位平稳，使用方便，加工的油孔位置精度高；加工钻模的工序减少，误差减小，难度大大降低，缩短了模具的加工时间。
　　关键词：轴承套圈；油孔；钻模
　　1　前言
　　在延长轴承的使用寿命上，润滑同轴承的结构和设计参数一样，具有着举足轻重的作用。为了实现轴承良好的润滑状态，有时在轴承套圈上设计通油润滑孔。而润滑油孔的加工一般是采用钻模，因此油孔的位置精度完全依靠油孔钻模来保证。
　　2　产品的结构特点
　　以某一轴承内圈为例，结构如图1所示。圆周均布6个直径为Φ0.8±0.05mm的润滑油孔，油孔轴线与内圈轴线的夹角为50°±30′，油孔外侧位于滚道油沟内，内侧位于周向油槽内。滚道油沟轴向Z大1.2mm，径向Z大0.8mm，油槽宽1.6mm，深0.5mm。

图1 产品的结构特点

　　该产品润滑油孔的加工难度主要是：
　　（1）油孔较小，加工时钻头易断；
　　（2）油孔要求的角度较严，不易控制；
　　（3）油孔两端的位置必须分别位于滚道油沟及内径油槽内，加工难度较大；
　　（4）油孔等分差有严格的要求。
　　因此，为了满足加工油孔的各项精度要求，需设计一种合理的斜油孔钻模。
　　3　改进前的斜油孔钻模
　　按照通常的思路设计斜油孔钻模，钻模设计如图2所示。钻油孔工序安排在车滚道、车油沟及车油槽工序之前。

图2 改进前的斜油孔钻模
1.心轴；2.钻模体；3.轴承套圈；4.压板；5.螺母

　　其工作原理：由钻模体和压板通过心轴和螺母将轴承套圈夹紧，钻模体如图3所示，设计成与套圈油孔数目相等的多面体，A面、B面、C面、D面、E面、F面作为整个钻模的定位面，钻模体的A＇面、B＇面、C＇面、D＇面、E＇面、F＇面分别与A面、B面、C面、D面、E面、F面相平行，且其方向与套圈油孔的轴线相垂直，A＇面、B＇面、C＇面、D＇面、E＇面、F＇面上分别加工出与套圈油孔尺寸相应、轴线重合的孔作为引孔。

图3 改进前的钻模体

　　通过设计这样较高精度的模具来保证油孔的位置，基本上能够克服该产品的上述加工难点，但是这对钻模体的加工精度要求很高。加工这样的六面体模具的难度也非常大，模具的加工成本相对很高。其加工难点主要有：六组相互平行的等分面与其轴线的夹角，六个引孔和各自所在的斜面的垂直度等。而产生这些加工难点的共同因素是：缺少的定位基准。另外，这种结构的钻模组装后的重心很可能偏出体外，如果定位面较小，便会导致定位时不稳定，不便使用，且钻头容易折断。一旦钻头折到工件内又很难退出，便直接导致产品的Z终报废。
　　4　改进后的斜油孔钻模
　　改进后的斜油孔钻模主要在其定位上作了改进，屏弃了以多个平面作为定位基准的思想，取而代之的是以轴线作为的定位基准。而这一基准的采用，极大地降低了钻模体的加工难度，提高了钻模体的加工精度和使用时的可操作性。改进后的斜油孔钻模如图4所示。加工时，以钻模体一端的圆柄装夹定位，很容易保证引孔的位置度和等分度，以及引孔所在中心圆与钻模体内定位面的同轴度。这些是保证油孔位置和等分度的重要技术指标。

 
图4 改进后的斜油孔钻模
1.底座；2.钻模体；3.轴承套圈；4.压板；5.螺杆

　　其工作原理：整个钻模以底座的底面为定位面，由钻模体和压板通过螺杆将轴承套圈夹紧。钻模体如图5所示。钻模体一端的圆柄与底座上的圆孔H6/h5过渡配合，二者间隙极小，同心度很高，工作时没有轴向相对运动，只能绕轴线转动。底座圆孔的轴线与定位面的夹角为40°，和引孔轴线与钻模体轴线的夹角50°互为补角。六个引孔所在的斜面与钻模体轴线的夹角40°和底座圆孔的轴线与定位面的夹角40°相等。使用时，钻模体绕轴线转动，当引孔斜面处于水平位置时即可钻油孔。杜绝了以多个平面定位时需翻转钻模调整引孔位置的不便，杜绝了因重心偏出模体外、定位面小所致的定位不稳的问题。

图5 改进后的钻模体

　　5　结论
　　改进后的斜油孔钻模加工难度大大降低，缩短了模具的加工时间，也就缩短了生产前的准备时间；使用改进后斜油孔钻模加工的轴承套圈，加工误差值减小，其油孔的位置、角度、等分等各项指标都能满足成品的技术要求，减少了由此产生的废品；操作方便，模具的加工成本也降低了。该斜油孔钻模的设计思路可以推广到其它带斜孔的各类产品的模具设计中。