磨沟砂轮纸垫冲裁工装的设计

邹友民

(衡阳纺织机械有限公司，湖南 衡阳 421007)

磨沟砂轮纸垫冲裁工装的设计

邹友民

(衡阳纺织机械有限公司，湖南 衡阳 421007)

为了解决特种轴承加工过程中存在剪刀或打孔机剪裁纸垫效率低、尺寸规格无法保证的问题，设计了一种磨沟砂轮纸垫冲裁工装，并介绍其结构、组装方法及工作原理。指出：磨沟砂轮纸垫冲裁工装结构简单、操作方便、高效实用；改变心轴、底座及预压铝滑套的尺寸，即能制作不同规格的纸垫，便于轴承加工企业批量制作。

双沟道轴承；磨沟；心轴；砂轮纸垫；冲裁；退料；工装

1 问题分析

我公司专业研发和制造的特种轴承，主要以非标准双沟道轴承的加工为主[1]，其加工工序中，最重要的是双沟道的磨削工艺[2]，如图1所示。

外圈磨双沟道时，将两片砂轮同时装配到磨床电主轴接杆上，使用隔圈将砂轮调节至合适的位置，再用内六角螺丝将砂轮拧紧。由于砂轮较脆且硬，若直接与钢件接触，拧紧螺丝时，用力过大会将砂轮拧碎，用力过小则砂轮在磨削沟道过程中会发生打滑，造成螺丝松动，砂轮破碎飞出。因此，在砂轮装配过程中，必须安装合适的、有弹性的垫圈，这样既拧紧砂轮，又不会造成砂轮破碎。通过多次摸索试验，发现用牛皮纸做的纸垫最适合，其尺寸规格如图2所示。

1—电主轴接杆；2—砂轮纸垫；3—砂轮；4—隔圈；5—内六角螺钉。图1 双沟道磨削

a) 内孔和外圆的尺寸 b) 纸垫厚度图2 牛皮纸垫尺寸规格

使用时，将砂轮纸垫装配在砂轮两边，以免砂轮与钢件直接接触，并利用纸垫的弹性和摩擦将砂轮拧紧。每次更换砂轮需安装4个牛皮纸垫，又因为磨削过程中冷却液的浸泡，每次拆卸砂轮后，必须更换纸垫，所以纸垫的消耗非常大。通常，采用剪刀剪裁纸垫的方法，效率很低，且纸垫的内孔与外圆的圆度和同轴度无法得到保证。后来购买使用了办公用的打孔机，虽然能将内孔钻好，但外圆还是需要用剪刀剪裁，效率也低。因此，需设计一种能将内孔和外圆同时冲裁的工装[3-4]。

2 工装设计及使用

受办公用打孔机的启发，经过探索实践，笔者设计制作出磨沟砂轮纸垫冲裁工装[4](专利号：ZL 201621150419.6)，其结构见图3。该工装主要由冲裁部分和退料部分组成。

1—底座；2—复位弹簧；3—尼龙复位套；4—预压铝滑套；5—螺纹内套；6—预压弹簧；7—基座；8—心轴；9—端盖；10—冲压弹簧；11—螺帽压头。图3 磨沟砂轮纸垫冲裁工装结构

冲裁部分工装装配时，首先将预压弹簧装配到预压铝滑套里，再将其套入心轴及螺纹内套里，将心轴与螺纹内套拧紧；然后将端盖从心轴螺纹端套入，

再依次装入冲压弹簧和螺帽压头；拧紧螺帽压头，冲裁部分便组装完毕。在冲裁部分组装过程中需注意：① 预压铝滑套小头内孔和外圆尺寸分别为砂轮纸垫内孔和外圆尺寸；② 心轴外径与纸垫内孔尺寸相同；③ 用手按压预压铝滑套时，预压铝滑套必须在弹簧的作用下能灵活的上下滑动。

退料部分组装，首先将尼龙复位套、复位弹簧、底座依次装进基座内，此处底座小头内孔和外圆尺寸分别为砂轮纸垫内孔和外圆的尺寸；拧动底座螺纹，使底座与基座拧紧；最后将已经安装完毕的冲裁部分从基座的另一头装入，即整个磨沟砂轮纸垫冲裁工装组装完毕。

该工装使用时，先将牛皮纸放置于纸垫冲裁工装的底座上，用手按压螺帽压头，心轴带动冲裁部分下滑；当预压铝滑套与牛皮纸张接触后，便将牛皮纸压紧，此时冲裁部分继续下滑，心轴冲进底座内孔里，螺纹内套推动尼龙复位套，冲进底座外圆里，牛皮纸垫便被冲裁出来。此时松开螺帽压头，心轴在冲压弹簧的弹力作用下自动复位，松开牛皮纸，尼龙复位套也在复位弹簧的作用下复位；而预压铝滑套在预压弹簧的作用下，将已经冲好的纸垫弹出，再移动牛皮纸至合适的位置，便可冲裁下一个纸垫。为了更加省力，磨沟砂轮纸垫冲裁工装也可放置在手压机下冲裁纸垫。

3 结语

磨沟砂轮纸垫冲裁工装具有结构简单、效率高和操作方便等优点。改变心轴、底座及预压铝滑套的尺寸，即能制作不同规格的纸垫，便于轴承加工企业批量制作。

[1] 中国机械工程学会 第一机械工业部.机修手册[M].北京：机械工业出版社，1975.

[2] 成大先.机械设计手册[M].4版.北京：化学工业出版社，2002.

[3] 姚穆.纺织材料学[M].北京：中国纺织出版社，1997.

[4] 成大先.机械设计图册[M].北京：化学工业出版社，2000.

TheDesignoftheBlankingWorkholderofGrindingWheel

ZOU Youmin

(Hengyang Textile Machniery Co.,Ltd.,Hengyang 421007,China)

In order to solve the problems such as low efficiency with clipping or punching,poor control of the dimensions in special bearing manufacturing,a blanking workholder of grinding wheel is introduced,together with the structure,the assembling method and the operating principle.It is pointed out that the blanking workholder of grinding wheel is simple in structure,easy in use and high-efficiency in production.Different specifications of paper pads can be produced only by changing the sizes of mandrel,pedestal and preloading aluminum sliding sleeve,making it easy for bearing processing enterprises to produce bearing in bulk production.

double raceway bearing;grinding;mandrel;grinding wheel paper pad;blanking;material returning;workholder

TS103.81+9

B

1001-9634(2017)05-0024-02

2017-06-13

邹友民(1979—)，男，湖南衡阳人，高级工程师，主要从事纺织现场生产服务工作。