卷邊防塵蓋裝配常見問題分析及解決方法

左傳偉

(浙江五洲新春集團，浙江 新昌 312500)

1 卷邊防塵蓋裝配原理

深溝球軸承防塵蓋通常采用卷邊設計,在裝配時利用裝配模的角度產生徑向分力Fr和軸向分力Fa。徑向分力使卷邊緊貼防塵槽,軸向分力迫使卷邊高度變小,變形的這部分材料緊貼外圈防塵槽口徑進入防塵槽,從而使防塵蓋被裝壓在外圈防塵槽中，防塵蓋裝配如圖1所示。

圖1 防塵蓋裝配示意圖

2 裝配常見問題

2.1 防塵蓋凹面卡殼

防塵蓋卡殼是指防塵蓋在裝配過程中受壓變形，導致折邊與內圈防塵槽之間出現干涉[1]，如圖2所示。

圖2 防塵蓋卡殼示意圖

2.1.1 產生原因

(1)防塵蓋本身的平面度差；

(2)采用氣動沖床時,所選的壓力延時太長；

(3)在沖壓時防塵蓋高度減小,模具的D1尺寸與防塵蓋斜坡發生干涉(圖3);

圖3 D1與DF2關系示意圖

(4)沖模的深度h偏淺,沖壓過程中模具壓到防塵蓋整個平面上(圖4)。

圖4 沖壓模具

2.1.2 解決方法

(1)進廠時檢驗防塵蓋平面度,嚴防使用變形的防塵蓋進行裝配；

(2)根據裝配情況,將壓力延時調短至0.5 s左右；

(3)增大防塵蓋沖模D1尺寸，在設計及制造防塵蓋沖模時必須滿足D1≥DF2+0.2，

(4)增大模具的深度h，使其滿足h≥H-S+1。其中，DF2為防塵蓋卷邊后拐點處直徑；H為防塵蓋總高;S為防塵蓋板厚[2]。防塵蓋尺寸如圖5所示，圖中DF為防塵蓋公稱外徑。

圖5 防塵蓋尺寸示意圖

2.2 防塵蓋打轉

防塵蓋打轉是指防塵蓋與外圈之間配合不緊，稍微用力將會使防塵蓋與外圈之間產生相對轉動。

2.2.1 產生原因

(1)軸承外圈防塵槽口徑D3和底徑D4在熱處理時變形脹大，與防塵蓋間的間隙過大(圖6)；

圖6 外圈防塵槽示意圖

(2)防塵槽寬度b超差。

2.2.2 解決方法

(1)根據熱處理變形脹大量，設計時采用反變形技術適當的減小防塵槽尺寸[3]，防塵槽口徑減小量見表1；

表1 熱處理后外圈防塵槽允許的尺寸減小量 mm

(2)車加工采用圓盤形成形刀加工防塵槽,對防塵槽寬度b進行控制,確保其在設計公差范圍內。

2.3 外徑圓度超差

2.3.1 產生原因

(1)由于防塵槽在熱處理過程中存在變形,導致防塵蓋沖壓后外徑圓度超差[4]；

(2)防塵蓋在沖壓過程中所用壓力過大。

2.3.2 解決方法

(1)增加防塵蓋卷邊開口的數量，在標準設計的基礎上再增加2～3個，或將防塵蓋小開口改為大開口，以減少防塵槽圓度在沖壓防塵蓋過程中對外徑的影響(圖7)；

圖7 防塵蓋開口示意圖

(2)沖壓時采用使防塵蓋不打轉的最小壓力,機械式沖床可采用調整行程來控制,氣動沖床可采用減小壓力延時來控制，一般采用0.5～1 s的壓力延時。

3 結束語

深溝球軸承的卷邊防塵蓋壓裝問題一直是軸承制造業的一大難題。通過以上問題分析及解決辦法，可以有效進行改善。以6208-ZZ為例，原合格率為79%左右，而采取改進措施后合格率達到98%以上。