废旧滚动轴承内外环在冲裁模中的应用

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1 前言  
    在冲裁模中，用得较多的是圆孔冲模和圆形落料模。在这两种模具中，凸、凹模的材料常选用优质碳素工具钢(如T7A、T8A、T01A等)，价格较高，再加上淬火等加工工序，模具成本随之上升。在工厂中常有一些滚动轴承仅因滚珠成或滚动沟槽的点蚀或滚珠支架的断裂而报废，而滚动轴承的内、外套基本上没有损坏，其材料为铬轴承钢和新轴承钢，如：GCr15、GCr95SiMN、GCr15SiMn、GCr9、GSiMnV等。材料较好，硬度较高，一般为60-64HRC。把这些轴承当做费品处理掉，浪费比较大。通过实验，把滚动轴承的内、外套用于圆孔冲模和圆形落料模的凸凹模，可节约模具材料，并可缩短模具制造周期，降低模具成本，简单而实用。 
2 选择适当尺寸的轴承内、外套 
    图1a是一轴承内套，当做凸模使用时，使用尺寸主要是外径d1；当做凹模使用时，使用尺寸上要是内径d。图lb是一轴承外套，当做凸模使用时，使用尺寸上要是外径D；当做凹模使用时，使用尺寸主要是内径D1。当做凸模使用时，内、外套的外径d1和D要略大于冲孔尺寸或落料尺寸；当做凹模使用时，内、外套的内径d和D1，要略小于冲孔尺寸或落料尺寸，以便按设计要求再做加上。

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由于d1、d、D1、D不是连续的，如果废旧轴承的数量不多，根据冲孔或落料尺寸选择上述轴承内、外套的尺寸会有困难，这就需要平时注意多收集一些废旧轴承的内、外套，测量后在内外套上做上标记，并做好记录，以便使用时能迅速查找。另外，在设计产品时，也尽可能参考当时已有的轴承内、外套尺寸来设计孔的尺寸或落料尺寸。 
3 加工选好的轴承内、外环 
    3.1 刃口 
    从图1可看出，轴承内、外环边沿均有圆弧r，而作为凸、凹模必须有锋利的刃口，因此，需要把作为刃口一面的圆弧r磨掉，只需在平面磨床上向下磨r厚即可。 
    3.2 磨出凹模参数C 
    如图2所示，为了使冲孔的废料或落料的工件能顺利落下排出，必须把凹模孔的下端磨大些。如果用轴承外环作凹模，可磨出参数c=1~l.5mm，见图2a；如果用轴承外套作凹模，则需磨出角度参数，见图2b   

        

 3.3 磨出装配倒角  
    如图2所示，作为凸模的轴承内外套在外侧磨出刃口的同时，内侧的圆弧r也磨掉了。为了使作为凸模的轴承内、外套能和模柄铆接在一起，必须在其内侧磨一个倒角3×45 ，如图2a中A处所示，把作为凹模的轴承内外套和模座铆在一起。如果是用轴承内套作凹模，也可用紧定螺钉固定轴承内套，见图2b中B处。  
    3.4 凹模的工作尺寸  
    该据所冲钢板的厚度等确定凸、凹模之间的间隙，再根据此间隙，计算冲孔或落料凸、凹模的工作尺寸。在选好的轴承内、外套上磨出凸、凹模的工作尺寸。  
4 装配  
    用作凸模的轴承内、外套与模柄的装配采用基轴制的过盈配合P7/h6，模柄上的装配部分的长度应为轴承内、外套原来的厚度，这样装上轴承内、外套后模柄下端部分突出一些以便于铆接，模柄用45钢，调质处理，铆接完后，下端要磨平，见图2。用作凹模的轴承内，外套与模座的装配采用基孔制的过盈配合H7/p6。模座上的装配部分的深度应比加工后的轴承内、外套的宽度大1~1.5mm，以便于铆接。铆接完后，上端面要磨平，见图2a在图2b中，可不铆接而用紧定螺钉固定凹模，则模座上装配部分的深度应和加工完的凹模的厚度相等。  
5 结束语  
    利用废旧轴承内、外套作冲裁模的凸，凹模，既可变废为宝，又节约了价高的优质碳素工具钢材料，降低了模具成本，方便实用。