1工藝分析 

    軸承圓錐滾子毛坯是在Z31-25自動冷鐓機上，用滾子上模和下模將切料刀板切下的料段冷鐓成型而成，圖1所示。


 
      圖1 (1.上模2.下模3.滾子)

    冷鐓上模，如圖2示。它是生產圓錐滾子的關鍵模具之一。其材料為GCr15鋼，熱處理58-60HRC，而滾子上模的加工一直沿用較早的工藝，即滾子上模的滾子穴型腔用成形刀加工而成。因此存生著以下不足：①滾子穴型腔因用成形刀加工，其粗糙度不理想，達不到設計圖紙的要求，影響到滾子的質量；②在實際使用過程中，經常發生粘滾子而悶車現象，造成全套模具報廢；③模具壽命較低。


 
       圖2滾子上模

    2工藝改進 

    針對上述問題，設法對滾子上模型腔加工進行工藝改進。由于滾子型腔復雜，無法用磨削工藝提高粗糙度。經過分析研究，提出了對滾子上模的滾子穴型腔采用冷擠壓成型工藝。 

    3工裝設計 

    滾子上模型腔冷擠壓成型模具，如圖3所示。上、下硬模分別在滾子上模的上下兩端面上擠出型腔。沖壓滾子時只用一面型腔，當型腔磨損滾子成型尺寸超差時，換一面新型腔使用，提高上模利用率。


 
       圖3沖壓模結構 (1.4.硬模2.上模3.定位套筒)

    3.1硬模設計 

    硬模，如圖4所示。材料選用W18Cr4V，熱處理61-65HRC。



       圖4硬模

    3.2定位套筒設計 

       定位套筒，如圖5所示。材料選用65Mr，熱處理48-52HRC。內徑按650-0.05精加工成，中間開一條4mm的通槽，便于擠壓時硬模和滾子上模自由裝卸方便。




 
       圖5定位套筒

    4擠壓要求 

       如圖3所示，在擠壓時可根據硬模滾子型腔的實際深度，來調整擠壓的行程進行擠壓。為保證滾子上模型腔深度一致，將滾子上模高度在軟磨時全部按工藝尺寸400-0.01加工。 

    5工藝改進后的優點 

    (1)提高了滾子上模型腔的粗糙度精度。由于硬模型腔制造粗糙度在Ra0.8以上，經過冷擠壓的滾子上模型腔的粗糙度完全符合產品圖紙的要求，大大提高了滾子上模的制造質量，避免了滾子上模粘滾子而造成的悶車現象。 

    (2)提高了滾子上模的使用壽命。滾子上模型腔經硬模冷擠壓后，型腔的表面下一定厚度的金屬組織致密，存在殘余壓應力，有利于提高模具疲勞壽命。經過實際使用證明，其使用壽命比原來提高2～3倍。 

    (3)提高了滾子上模的加工效率。滾子上模型腔采用冷擠壓一次成型工藝，比切削成型方法大大提高了滾子上模的加工效率。 

    (4)由于無粘滾子現象和換模次數減少，滾子的生產效率提高20％左右。 

    (5)由于模具壽命提高，加工滾子的尺寸和形狀的穩定性提高。 

    6結論 

    實踐證明，通過對滾子上模工藝的改進，從根本上解決了滾子上模的質量問題，避免了冷鐓過程中的粘滾子現象。這一加工工藝的改進，對類似型腔模具的加工也具有一定的參考價值。