摘 要：深沟球轴承铆合模通常采用上、下模所有兜孔全定位，下模顶销三、四点拔模设计。由于铆合模兜孔加工需要使用坐标磨设备，属于模具加工中耗时最长工序，制约了模具的加工能力，影响了轴承生产。经过研究，采用新型设计理念，解决了此问题，满足了使用需求。
关键词：深沟球轴承；铆合模；保持架；优化设计
1 前言
深沟球轴承铆合模是深沟球轴承在装配时必不可少的工装。铆合模的质量影响轴承的外观、手感、旋转灵活性等装配质量。铆合模通过兜孔与保持架的全R面定位，将深沟球轴承外圈、内圈、滚动体、保持架组合在一起。铆合模加工精度要求高，加工难度大，加工周期长，返修难度大。
2 保持架的形式
浪形保持架可以通过自动冲压加工成型，效率高，能满足深沟球轴承的需求量。铆合模主要用于铆合带铆钉的浪形保持架，这种保持架为低碳钢板冲压成形，两半浪形保持架相对安装，通过铆钉铆接成一体。
3 原铆合模加工方法
（1）备料。
（2）车工：凸台小外径按大球窝中心径加一个球窝直径尺寸再加大3~5mm加工。止口大球窝按中心径减去一球窝尺寸再减2~3mm加工，两端面留两次磨量，每批活外径相互差0.2mm。
（3）平磨：磨两平面，留0.4~0.8mm。
（4）径磨：统一外径，每批相互差0.01mm。
（5）坐标镗：镗各导柱孔留0.2~0.3mm磨量。
（6）等分车：上等分模具，以导柱孔定位，车等分大小球窝留磨量，等分窝荒合样板。加工好一组后，再用另一组导柱孔定位，加工好其余球窝。
（7）钳工：去刺，打字。
（8）热处理：58~62HRC。
（9）平磨：磨两平面，平行差0.02mm。
（10）坐标磨：等分球窝找正，磨好各导柱孔。
（11）球磨：导柱孔定位，磨各等分球窝。
（12）线切割：等分球窝找正，切割好外形。
（13）平磨：磨好两平面。
4 对比分析
4.1 原铆合模的优点及不足
原铆合模设计理念为多个定位兜孔共同定位，使铆合模在正常工作的情况下，能完好地固定保持架，将保持架铆合后，可以满足设计及使用要求。多个定位兜孔的优势在于定位准确，保持架窜动量小，铆钉位置固定准确，铆合后质量合格，保证要求的旋转灵活性，外观目测较好，达到产品使用要求。原铆合模要求采用多个定位兜孔共同定位，且使用全R面定位，定位精度高，因此，加工定位孔时采用等分球磨，对球面车及球面磨精度要求较高，且由于兜孔为定位表面，要求粗糙度较高，使加工周期过长，而高精度则会导致返修的困难。原铆合模如图 1。
图 1 原铆合模设计图
4.2 改进后铆合模的加工方法
采用改进后的工艺方法加工铆合模时，加工半R面用于定位轴承，即在兜孔底部加工一个通孔，从而使得由原来加工全R面定位孔，变为加工半R面定位孔，且非定位兜孔尺寸与公差适当加大，使加工铆合模的难度下降，并且减少定位兜孔，仅通过加工一小部分定位兜孔，就可以保证铆合模的正常使用，避免了因加工过多的定位孔而导致的加工难度高、加工时间长等问题。将三、四点拔模优化为固定三点拔模，减少了因设计四点拔模需多加工一个通孔的问题，增强了铆合模的稳定性，节约成本，减少加工时间。设计图见图 2。
图 2 改进后的铆合模
5 改进后的铆合模的优势
（1）减少了兜孔R面的加工面积，使得从原本加工全R面降为加工半R面，加工球面更加简单化，降低了因加工全R面所带来的难度，提高了工作效率，降低了加工成本。
（2）通过精确的计算，合理确定顶销相关尺寸，将原来设计的三、四点拔模统一更改为三点固定拔模，确保了铆合模在拔模时的正常使用，试验效果良好。
（3）减少定位兜孔的数量，由原来所有兜孔共同定位，降低为1/3~1/2兜孔定位，经过精确的计算，既减少了定位兜孔，又不影响铆合模的定位，而且降低了铆合模的加工难度，缩短了加工时间，提高了加工精度。
（4）减少了模具兜孔磨损后的返修工序，仅返修少量定位兜孔，即可使铆合模正常使用，避免了因铆合模返修而影响加工进度。
6 试验结果
改进后的6220轴承铆合模，在铆合轴承保持架时，未出现不合格产品，外观达到成品要求，旋转灵活性正常，拔模效果良好，未出现卡顿现象，在正常批量使用中，未出现因定位兜孔减少，导致兜孔磨损增加、返修率高的现象。本次试验成功。
7 结束语
通过新思路设计的铆合模，解决了原铆合模加工周期过长，加工难度大的问题，节省了加工成本，使用效果良好，保证了铆合模的正常使用。
