用于制造滚动轴承复合件的方法.pdf

《用于制造滚动轴承复合件的方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《用于制造滚动轴承复合件的方法.pdf（15页完整版）》请在专利查询网上搜索。

1、(10)申请公布号 CN 103796772 A (43)申请公布日 2014.05.14 CN 103796772 A (21)申请号 201280038530.4 (22)申请日 2012.06.25 102011080738.1 2011.08.10 DE B21H 1/12(2006.01) B21D 53/10(2006.01) (71)申请人 舍弗勒技术有限两合公司 地址 德国黑措根奥拉赫 (72)发明人 A凯泽 P尼布林 R郎格尔 F艾歇尔曼 (74)专利代理机构 永新专利商标代理有限公司 72002 代理人 韩长永 (54) 发明名称 用于制造滚动轴承复合件的方法 (57) 摘。

2、要 本发明涉及一种用于制造滚动轴承复合件 （1） 的方法， 所述滚动轴承复合件具有轴承法兰 （3） 和至少一个借助于内环 （6） 容纳在所述轴承 法兰 （3） 上的滚动轴承 （4， 5） 。为了能够将所述内 环 （7） 利用轴向预加载力在不扩大的情况下固定 在轴承法兰 （3） 上， 所述内环 （7） 借助于径向下压 所述内环 （7） 并且利用经调节的轴向力 （F） 抵着 所述内环 （7） 预加载的下压装置 （23） 加载并且由 在径向内部轴向地插入到所述轴承法兰 （3） 中的 进给锥体 （21） 将在所述轴承法兰 （3） 上伸出的材 料 （11） 径向向外挤压进所述内环 （15） 的凹进成 形。

3、部 （15） 内。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.02.07 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/EP2012/062185 2012.06.25 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/020750 DE 2013.02.14 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 7 页 附图 6 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书7页 附图6页 (10)申请公布号 CN 103796772 A CN 103796772 A 1/1 页 2 1. 一种用于制造滚动轴承复合件 （1， 1a， 。

4、1b， 1c， 1d， 1e， 1f） 的方法， 所述滚动轴承复合 件具有轴承法兰 （3， 3a， 3b， 3c， 3d， 3e） 和至少一个借助于内环 （6， 7， 7a， 7b， 7c， 7d， 7e， 7f） 容纳在所述轴承法兰 （3， 3a， 3b， 3c， 3d， 3e） 上的滚动轴承 （4， 5） ， 其特征在于， 所述内环 （7， 7a， 7b， 7c， 7d， 7e， 7f） 借助于径向下压所述内环 （7， 7a， 7b， 7c， 7d， 7e， 7f） 并且利用经调节的 轴向力 （F） 抵着所述内环 （7， 7a， 7b， 7c， 7d， 7e， 7f） 预加载的下压装置 （。

5、23， 23a， 23e， 23f） 加 载并且由在径向内部轴向地插入到所述轴承法兰 （3， 3a， 3b， 3c， 3d， 3e） 中的进给锥体 （21， 21a， 21d） 将在所述轴承法兰 （3， 3a， 3b， 3c， 3d， 3e） 上伸出的材料 （11） 径向向外挤压进所述 内环 （7， 7a， 7b， 7c， 7d， 7e， 7f） 的凹进成形部 （15， 15a， 15c， 15e， 16， 16b， 16d） 中。 2. 根据权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 所述伸出的材料 （11） 至少部分地由可旋 转地设置在所述进给锥体 （21， 21a， 21d） 上的辊 （2。

6、2， 22a， 22d） 挤压。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的方法， 其特征在于， 所述下压装置 （23a） 在辊轧成形过程 中将端面齿部成形到所述轴承法兰中。 4. 根据权利要求 1-3 任一项所述的方法， 其特征在于， 所述下压装置 （23f） 在定心倒棱 （34） 上定心， 所述定心倒棱在径向外部设置在所述内环 （7f） 上。 5. 根据权利要求 1-4 任一项所述的方法， 其特征在于， 在径向内部构造在所述轴承法 兰 （3， 3a， 3e）的端面 （14， 14a， 14e）上的材料凸出部 （12， 12a， 12c， 12d）作为伸出的材料 （11） 被挤压进在所述内环 （。

7、7， 7a， 7e） 的端面 （17a， 17e） 上在径向内部构造为凹进成形部 （15， 15a， 15e） 的倒棱 （18） 中。 6. 根据权利要求 1-5 任一项所述的方法， 其特征在于， 在径向内部与所述轴承法兰 （3， 3b， 3e） 的端面 （14， 14b， 14e） 轴向间隔开地构成的材料凸出部 （13， 13b， 13d） 作为伸出的 材料 （11） 被挤压进与所述内环 （7， 7b， 7e） 的端面 （17） 轴向间隔开的凹进成形部 （16， 16b， 16d） 中。 7. 根据权利要求 1-6 任一项所述的方法， 其特征在于， 所述下压装置 （23c） 在径向内部 和径。

8、向外部搭接所述内环 （7c） 。 8. 根据权利要求 1-7 任一项所述的方法， 其特征在于， 在所述轴承法兰 （3e） 的端面上 成形上相对于所述内环 （7e） 的端面 （17e） 轴向间隔开的环形凸缘。 9. 根据权利要求 8 所述的方法， 其特征在于， 在所述环形凸缘中设置端面齿部。 10. 根据权利要求 1-9 任一项所述的方法， 其特征在于， 所述进给锥体 （21， 21a， 21d） 的 辊 （22， 22a， 22d） 的旋转轴线 （27， 27d） 与所述滚动轴承复合件 （1， 1a， 1b， 1c， 1d， 1e， 1f） 的 旋转轴线 （2） 之间的倾斜角 （a） 根据所述。

9、伸出的材料 （11） 的轴向宽度的径向变化来调节。 权 利 要 求 书 CN 103796772 A 2 1/7 页 3 用于制造滚动轴承复合件的方法 技术领域 0001 本发明涉及一种用于制造滚动轴承复合件的方法， 所述滚动轴承复合件具有轴承 法兰和至少一个借助于内环容纳在轴承法兰上的滚动轴承。 背景技术 0002 这种类型的滚动轴承复合件例如用作机动车上的车轮轴承， 其中， 轴承法兰容纳 至少一个、 优选两个轴向的彼此并排设置并且具有内环的滚动轴承。 在此， 内环在轴向的预 加载下被收纳在轴承法兰上。 DE102008064155A1公开了用于在轴承法兰上制造铆钉连接的 旋转成形方法， 在。

10、所述旋转成形方法中， 沿着滚动轴承的旋转轴线轴向延伸的法兰部件的 铆钉连接通过端面的径向成形实现。在此， 进给锥体的相对于旋转轴线设置的辊形成铆钉 连接。与常规的滚动铆接相比， 相邻的内环扩宽的危险虽然降低， 但是仍然存在。在内环足 够稳定地设计的情况下， 结构高度以不利的方式要求增大的结构空间。 通过径向的成形， 内 环在轴承法兰上的轴向预加载力很难控制。此外， 特别是通过具有高成形力的辊的高安装 角度导致相对高的工具磨损。 发明内容 0003 因此， 本发明的任务是提出一种用于制造滚动轴承复合件的方法， 在此， 避免内环 扩大并且可精确地调节所有内环或一个内环的轴向预加载力。 0004 本。

11、发明的任务通过一种用于制造滚动轴承复合件的方法解决， 所述滚动轴承复合 件具有轴承法兰和至少一个借助于内环容纳在轴承法兰上的滚动轴承， 其中， 所述内环借 助于径向下压所述内环并且利用经调节的轴向力抵着所述内环预加载的下压装置加载并 且由在径向内部轴向地插入到所述轴承法兰中的进给锥体将在所述轴承法兰上伸出的材 料径向向外挤压进所述内环的凹进成形部中。 0005 根据所建议的方法， 为了产生轴向的预加载力并且轴向地固定唯一的或外部的、 面向轴承法兰的内环， 轴承法兰的材料与铆接方法相反不是径向向外地成形而是径向向外 地挤压， 其中， 下压装置使内环径向向外稳定并且可形成用于被挤压的材料的轴向止挡。

12、。 在 此， 形成一个用于内环的轴向止挡， 其中， 内环通过下压装置在材料挤压过程中被轴向预加 载， 其方式是， 所述内环被加载经调节的轴向力。通过这种方式， 内环不可能出现偏移或者 变形。同时， 在恒定的、 可调的预加载下实现内环的轴向固定。由于在所述方法中通过下压 装置使内环稳定， 因此可使内环尺寸更小并且滚动轴承复合件总体上设有更小的结构空间 和更小的重量， 因为决定性的尺寸大小不再与方法相关， 而是仅仅根据运行中的要求进行 设计。 0006 根据一个有利的方法， 伸出的材料至少部分地被进给锥体、 更准确地说是被容纳 在所述进给锥体上的辊挤压。在此， 进给锥体旋转并且以预定的进给量轴向移。

13、动， 其中， 相 对于轴承法兰的内圆周径向向内伸出的材料被径向向外挤压， 并且在轴承法兰的外圆周上 成形出相应数量的材料并且所述材料被挤压进内环的径向对置的凹进成形部中。 下压装置 说 明 书 CN 103796772 A 3 2/7 页 4 在此与轴承法兰一样不旋转地被支承。 0007 例如， 在一个有利的实施方式中， 在径向内部构造在轴承法兰的端面上的材料凸 出部作为伸出的材料被挤压进在内环端面上在径向内部构造为凹进成形部的倒棱中。在 此， 相应地径向向内扩大的下压装置可用作用于被挤压的材料的端侧限制壁， 其中， 内环和 被挤压的材料可在端侧平齐。替代地， 通过设置在下压装置上的壁的相应的。

14、轴向回移可成 形出轴承法兰的环形凸缘， 所述环形凸缘相对于内环的端面轴向扩大。 0008 此外， 壁可设为例如端面齿部形式的凹模， 从而在相应的材料挤压时在轴承法兰 的端面区域中将端面齿部成形进轴承法兰的端面中， 所述端面齿部在所述滚动轴承复合件 构造为具有驱动轴的相应轮廓成型部的车轮轴承的情况下得到轴承法兰与驱动轴旋转锁 合的、 仅仅还需轴向夹紧的连接。替代地， 这样的端面齿部可以事先已经设置在轴承法兰 中， 其中， 在此在轴承法兰的端面区域中不设置材料挤压。替代地， 当端面齿部借助于下压 装置的互补形成的壁保护时， 则可以事先设置端面齿部并且在轴承法兰的端面上设置材料 挤压。 0009 替。

15、代地或附加地， 可以在轴承法兰的内圆周上与轴承法兰的端面轴向间隔开设置 一径向向内构成的材料凸出部作为伸出的材料， 所述材料凸出部被挤压进一个与内环的端 面轴向间隔开的凹进成形部内。例如， 凹进成形部可为环形槽或诸如此类。 0010 为了实现下压装置在内环上的有利定心并且在实施该方法后实现该下压装置的 良好移除， 下压装置可在一在径向外部设置在至少一个内环上的倒棱上定心， 其中， 下压装 置在这个区域中相应地构造为锥形。 0011 根据一个有利的实施方式， 下压装置可在径向内部和径向外部搭接所述内环。 0012 通过在伸出的材料上构造材料凸出部， 成形力可保持很小。成形力在此可通过辊 在进给锥。

16、体上的成形角度改变。例如， 辊的进给和斜率可根据所述伸出的材料的轴向宽度 的径向的变化来调节。在此， 辊的旋转轴线相对于内环的旋转轴线例如为 10到 20， 其 中， 辊在内圆周上相对于基本上圆柱形的内表面可形成一个相对于所述内表面倾斜的凹进 成形部区域。 附图说明 0013 根据图 1-11 中示出的实施例更详细地说明本发明。在此 ： 0014 图 1 ： 滚动轴承复合件的原态的局部截面图 ； 0015 图 2 ： 图 1 的原态的局部截面图， 具有放上的成形工具 ； 0016 图 3 ： 滚动轴承复合件在完成状态中的局部截面图 ； 0017 图 4 ： 相对于图 1-3 变化的滚动轴承复合。

17、件的原态的局部截面图， 具有成形的端面 齿部 ； 0018 图 5 ： 根据图 4 的在完成状态的滚动轴承复合件的局部截面图 ； 0019 图 6 ： 滚动轴承复合件的原态的局部截面图， 具有在材料挤压过程之前已经设置 的端面齿部 ； 0020 图 7 ： 滚动轴承复合件的原态的局部截面图， 具有在径向内部和径向外部与下压 装置搭接的内环 ； 0021 图 8 ： 滚动轴承复合件的原态的局部截面图， 具有从轴承法兰的端面径向向外地 说 明 书 CN 103796772 A 4 3/7 页 5 成阶梯状的材料凸出部 ； 0022 图 9 ： 滚动轴承复合件的原态的局部截面图， 具有相对于内环的旋。

18、转轴线被进给 锥体的倾斜设置的辊成形进的材料凸出部 ； 0023 图 10 ： 滚动轴承复合件的原态的局部截面图， 具有下压装置的相对于内环的端面 轴向回移的壁 ； 0024 图 11 ： 滚动轴承复合件的原态的局部截面图， 具有锥形地在内环上定心下压装 置。 具体实施方式 0025 图 1 示出了围绕旋转轴线 2 设置的滚动轴承复合件 1 的原态的局部截面图。轴承 法兰3容纳两个轴向彼此并排设置的滚动轴承4、 5， 所述滚动轴承的内环6、 7借助于压配合 抵着轴向止挡 9 无间隙地容纳在沿着并且围绕旋转轴线 2 设置的法兰部件 8 上。 0026 在轴承法兰 3 的内圆周上， 伸出的材料 1。

19、1 以材料凸出部 12、 13 形式从圆柱形的表 面 10 径向向内并且在圆周上环形地扩大。在此， 轴承法兰 3 的端面 14 处的材料凸出部 12 具有大致楔形的、 朝端面 14 的方向径向地扩大的横截面。材料凸出部 13 相对于端面 14 轴 向地朝轴向止挡 9 的方向间隔开。 0027 在内环 7 中设有与材料凸出部 12、 13 互补的凹进成形部 15、 16， 所述凹进成形部 15、 16免后续加工地或事后以切削的方式加工进内环7内。 轴承法兰3和内环7的端面14、 17 构造为轴向平齐， 从而使得凹进成形部 15 构造为向外敞开的倒棱 18。凹进成形部 16 构 造为环形槽 19。。

20、 0028 图2示出了轴承复合件1的原态， 其具有在辊轧成形过程开始时放上的、 示意性示 出的辊轧成形工具 20， 所述辊轧成形工具由进给锥体 21 和下压装置 23 以及滚动轴承复合 件 1、 进给锥体 21 和下压装置 23 以及它们的驱动和调节装置的相应的、 没有示出的支承装 置构成， 所述进给锥体具有可旋转地支承在其上的辊 22、 例如成形辊。 0029 下压装置 23 在辊轧成形过程开始时在预给定选出的并且在辊轧成形过程中经调 节的轴向力 F 的情况下贴靠在轴承法兰 3 和内环 7 的端面 14、 17 上， 从而可调节所述内环 6、 7 相对于所述轴承法兰 3 的轴向止挡 9 的预。

21、给定的预加载力。 0030 下压装置 23 通过相对于端面 17 轴向扩大的突缘 25 （所述突缘可构造为环状或者 环段状） 包围所述内环 7 的外圆周 24 并且因此将内环 7 径向固定在法兰部件 8 的外圆周 26 上， 从而内环 7 在以后的辊轧成形过程中不发生径向扩大。 0031 在辊轧成形过程中， 进给圆锥 21 和轴向固定地并且可围绕旋转轴线 27 旋转地容 纳在所述进给圆锥上的辊 22 一起轴向移动， 由此， 在辊 22 的旋转的情况下， 从材料凸出部 12 开始， 材料凸出部 12、 13 形式的伸出的材料被径向压入。 0032 如图3所示， 在完成制备的滚动轴承复合件1中， 。

22、压入的材料在辊轧成形过程的最 终状态中将从法兰部件 8 中挤出的材料挤压到凹进成形部 15、 16 中。在此， 将材料从法兰 部件 8 挤压进凹进成形部 15、 16 中， 从而在下压装置 23 的预加载下， 内环 6、 7 以恒定的预 加载力抵着轴向止挡 9 轴向地固定在轴承法兰 3 上。 0033 在辊轧成形过程后， 轴承法兰的内圆周的表面 10 基本上为圆柱形并且进给锥体 21 和下压装置 23 回移。 说 明 书 CN 103796772 A 5 4/7 页 6 0034 图4示出了滚动轴承复合件1a的一个变形方案的原态， 其具有一个与此适配的辊 轧成形工具 20a。在此， 内环 7a。

23、 相对于轴承法兰 3a 的法兰部件 8a 轴向扩大。材料凸出部 12轴向向内扩大地设置在法兰部件8a的端面14a上。 内环7a具有相应的凹进成形部15a。 下压装置 23a 在其面向端面 14a 的壁 29 上构造为轴向齿部形式的凹模 30。 0035 在辊轧成形过程开始时， 下压装置23a被加载轴向力F并且进给锥体21a在辊22a 旋转的情况下轴向移动。因此， 材料凸出部 12a 被径向地向外挤压， 从而使得被挤压的材料 从法兰部件 8a 流进内环 7a 的凹进成形部 15a 中。在此， 通过凹模 30 在端面 14a 上构造端 面齿部。 0036 图 5 示出了图 4 的、 完成制备的滚动。

24、轴承复合件 1a， 其具有端面齿部 31， 所述端面 齿部 31 相对于法兰部件 8a 或者内环 7a 的端面 14a 和 17a 成形进法兰部件 8 中并且可形 成无相对旋转的、 用于与另一构件连接 （例如在车轮轴承的情况下用于与驱动轴连接） 的连 接件。 0037 图6示出了具有在辊轧成形过程之前已经设置的端面齿部31a的滚动轴承复合件 1b 的另一个变形方案。因此， 仅仅在轴承法兰 3b 的法兰部件 8 上设置轴向与端面 14b 间隔 开的材料凸出部 13b 并且在内环 7b 上设置一个相应对置的凹进成形部 16b。 0038 图 7 示出了滚动轴承复合件 1c 的一个变形方案， 所述滚。

25、动轴承复合件的内环 7c 在径向内部和径向外部两侧地被下压装置 23c 搭接。在此， 下压装置 23c 的壁 29c 相对于 内环 7c 的端面 17c 轴向地设有凹进部 32， 从而在挤压所述材料凸出部 12c 之后， 所述凹进 成形部 15c 被挤压的材料如此填满， 使得内环 7c 相对于轴承法兰 3c 的法兰部件 8c 轴向地 形成凸出部 33。 0039 图 8 示出了滚动轴承复合件 1d 的一个变形方案， 在所述滚动轴承复合件中， 轴承 法兰 3d 的法兰部件 8d 的材料凸出部 12d、 13d 阶梯状地相互过渡。内环 7d 上的凹进成形 部 15d、 16d 以互补的方式径向对置。

26、地设置。 0040 上述附图中的辊 22 基本上垂直于旋转轴线 2（图 1） 径向向外挤压材料凸出部， 而 在图 9 中示出了用于挤压图 8 中的滚动轴承复合件 1d 的法兰部件 8d 的材料凸出部 12d、 13d 的辊轧成形工具 20d 的变形方案。示出了图 8 的滚动轴承复合件 1d 的旋转轴线 27d。 容纳在进给锥体 21d 内的辊 22d 的旋转轴线 27d 相对于滚动轴承复合件 1d 的旋转轴线 2 具有大的、 例如在 15到 25之间的倾斜角 ， 所述倾斜角导致辊 22d 倾斜地挤压所述材 料凸出部 12d、 13d， 由此使得用于挤压材料的力耗费很小。在此， 在辊轧成形过程的。

27、最终状 态中设有一个相对于法兰部件8d的表面10d倾斜的挤压面， 所述挤压面形成可用于另外目 的侧凹， 其他构件可卡扣或抓在所述侧凹上。 0041 图 10 示出了滚动轴承法兰 1e 的一个变形方案， 其中轴承法兰 3e 的法兰部件 8e 及内环 7e 的端面 14e、 17e 轴向地彼此间隔开， 其中， 法兰部件 8e 相对于内环 7e 轴向扩大。 因此， 为了形成凹进成形部15e并且对内环7e加载轴向力F， 下压装置23e设有轴向阶梯状 的壁 29e。 0042 图 11 示出了滚动轴承复合件 1f 的一个变形方案， 其中， 内环在其外圆周 24f 上具 有用于使下压装置 23f 定心的定。

28、心倒棱 34。相应地， 下压装置具有定心锥体 35。 0043 附图标记列表 0044 1 滚动轴承复合件 说 明 书 CN 103796772 A 6 5/7 页 7 0045 1a 滚动轴承复合件 0046 1b 滚动轴承复合件 0047 1c 滚动轴承复合件 0048 1d 滚动轴承复合件 0049 1e 滚动轴承复合件 0050 1f 滚动轴承复合件 0051 2 旋转轴线 0052 3 轴承法兰 0053 3a 轴承法兰 0054 3b 轴承法兰 0055 3c 轴承法兰 0056 3d 轴承法兰 0057 3e 轴承法兰 0058 4 滚动轴承 0059 5 滚动轴承 0060 6。

29、 内环 0061 7 内环 0062 7a 内环 0063 7b 内环 0064 7c 内环 0065 7d 内环 0066 7e 内环 0067 7f 内环 0068 8 法兰部件 0069 8a 法兰部件 0070 8b 法兰部件 0071 8c 法兰部件 0072 8d 法兰部件 0073 8e 法兰部件 0074 9 轴向止挡 0075 10 表面 0076 10d 表面 0077 11 伸出的材料 0078 12 材料凸出部 0079 12a 材料凸出部 0080 12c 材料凸出部 0081 12d 材料凸出部 0082 13 材料凸出部 0083 13b 材料凸出部 说 明 书 。

30、CN 103796772 A 7 6/7 页 8 0084 13d 材料凸出部 0085 14 端面 0086 14a 端面 0087 14b 端面 0088 14e 端面 0089 15 凹进成形部 0090 15a 凹进成形部 0091 15c 凹进成形部 0092 15d 凹进成形部 0093 15e 凹进成形部 0094 16 凹进成形部 0095 16b 凹进成形部 0096 16d 凹进成形部 0097 17 端面 0098 17a 端面 0099 17c 端面 0100 7e 端面 0101 18 倒棱 0102 19 环形槽 0103 20 辊轧成形工具 0104 20a 辊轧。

31、成形工具 0105 20d 辊轧成形工具 0106 21 进给锥体 0107 21a 进给锥体 0108 21d 进给锥体 0109 22 辊 0110 22a 辊 0111 22d 辊 0112 23 下压装置 0113 23a 下压装置 0114 23c 下压装置 0115 23e 下压装置 0116 23f 下压装置 0117 24 外圆周 0118 24f 外圆周 0119 25 突缘 0120 26 外圆周 0121 27 旋转轴线 0122 27d 旋转轴线 说 明 书 CN 103796772 A 8 7/7 页 9 0123 28 被挤压的材料 0124 28a 被挤压的材料 。

32、0125 29 壁 0126 29c 壁 0127 29e 壁 0128 30 凹模 0129 31 端面齿部 0130 31a 端面齿部 0131 32 缩进部 0132 33 凸出部 0133 34 定心倒棱 0134 35 定心锥体 0135 F 轴向力 0136 倾斜角 说 明 书 CN 103796772 A 9 1/6 页 10 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103796772 A 10 2/6 页 11 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103796772 A 11 3/6 页 12 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 103796772 A 12 4/6 页 13 图 7 图 8 说 明 书 附 图 CN 103796772 A 13 5/6 页 14 图 9 图 10 说 明 书 附 图 CN 103796772 A 14 6/6 页 15 图 11 说 明 书 附 图 CN 103796772 A 15 。