轴承防尘圈压装模具设计

瓦房店轴承股份有限公司 （辽宁 116300) 魏丽芬

我公司生产的用于野外吊车上的双列圆柱滚子轴承有三种密封和防尘结构：一种是轴承一侧装一个带缺口的65Mn弹簧圈；第二种是轴承两侧各装一个聚氨酯的密封圈；第三种就是轴承两侧各装一个35钢的防尘圈。

第一种结构的弹簧圈通常用胶皮锤直接敲击就可装靠；第二种结构的密封圈用手工压装即可达到装配质量要求；只有第三种结构的防尘圈由于是35钢车制而成且不淬火，其硬度低、弹性小，用胶皮锤敲击时用力小了装不靠，用力大了极易出现防尘圈变形或装偏现象。由于轴承体积小，各零件结构紧凑，扒套难度很大，极易出现废品。

考虑到防尘圈的材料特性，结合此类轴承防圈结构特点，根据产品图所要求的尺寸，设计出安装在压力机上的压装防尘圈模具。

1.模具的结构及工作原理

图1所示，装压模具由上、下模组成，上模安装在压力机冲头上，使压力通过上模正好作用在防尘圈端面。下模起定位和引导作用，保证防尘圈在受力后通过下模光滑斜面的引导进入到轴承外圈的防尘圈牙槽内。工作时将上模插进压力机冲头内孔并用顶丝固定；下模内孔与轴承外径以较小的间隙配合，套在轴承外径并压在轴承端面上起定位作用。调整压力机上模同下模的相对位置，点动压力机使压力机冲头带着上模缓慢下降，当上模即将接触到下模时，通过目测移动轴承与下模组合体，使上模能顺利进入下模，再一边点动压力机、一边轻微地移动轴承与下模组合体，直至上模刚好下落到轴承外圈内，再用压力机平台上三个燕尾槽内的顶铁，将轴承固定在压力机平台上，保证其能轴向拿出来且径向不窜动。将防尘圈平放在下模里试压，微调压力机行程，使防尘圈在上模压力作用下顺着下模光滑斜面导入，最后经过瞬间弹性变形进入轴承外圈牙槽。检查第一个防尘圈压装质量，合格后即可连续压装。防尘圈的结构如图2所示。

图1 1.下模 2.上模 3.防尘圈 4.轴承

图2 防尘圈

2.模具关键尺寸确定

（1）上模如图3所示，图中各部位尺寸与图1相对应：

上模小外径尺寸d根据所使用的压力机冲头内孔尺寸确定，二者间隙配合，间隙量0.2～0.4mm为宜。

上模外径尺寸必须略小于外圈内径尺寸，以保证上模能顺利落进入外圈内径。因此取

式中，d2为上模外径尺寸；D2为轴承外圈内径尺寸。

上模内径尺寸应小于内圈外径尺寸。由于轴承设计时防尘圈内径小于轴承内圈外径，为间隙配合，因此上模内径尺寸可按防尘圈内径尺寸选取

式中，d1为上模内径尺寸，D1为防尘圈内径尺寸。

下模定位高度尺寸的确定必须精确，它是下胎斜面高度尺寸，同防尘圈端面与轴承端面最大间距的尺寸之和，这样可以保证上胎将防尘圈压入外圈牙槽且不变型。基本尺寸取

式中，H为下模定位高度尺寸；H1为下模斜面的高度尺寸；H2为轴承端面与防尘圈端面之间的相对距离。

（2）下模如图4所示。

图3 上模

图4 下模

下模内径尺寸与轴承外径尺寸采用间隙配合，保证下模能灵活套在轴承外径上，起径向定位作用，取

式中，D为轴承外径尺寸；D3为下模内径尺寸。

下模斜面内径尺寸应略小于轴承外圈内径尺寸，使防尘圈顺着下膜斜面向轴承导入的过程中不至于被轴承端面卡住，从而顺利下到外牙槽内，取

式中，D4为下模斜面内径尺寸；D2为轴承外圈内径尺寸。

下模导入面采用5°光滑斜面，开口尺寸D5为斜面高度确定后计算所得的尺寸，可作为参考尺寸。

3.结语

采用模具压装双列圆柱滚子防尘圈，实现了机械代替手工压装，不仅提高了压装质量而且大大提高了轴承装配的生产效率，适合大批量生产。同时，该模具不仅可以装压双列圆柱滚子轴承防尘圈，也适用于相同防尘结构各种轴承类型的防尘圈压装。