摘　要：為（wéi）解決（jué）鐵路貨車軸承密封罩生（shēng）產中發生的質量問（wèn）題，對生產工藝、專用工裝夾（jiá）具、加工刀具、檢測方法進行改進，提高了產品質（zhì）量和效率，減少（shǎo）因密封罩質量問（wèn）題給鐵路貨車軸承生產和檢修質量造成的影響。
　　關鍵詞（cí）：鐵路貨車軸承密封罩；軸承滾刀；弧形（xíng）卡爪；雙頭車刀
　　352226X2-2RZ型軸承是1999年由四（sì）方研究所研製使用於提速貨車輪（lún）對的一種新型軸承。主（zhǔ）要（yào）由軸承外圈、內圈、滾子、保持架和密封裝置（zhì）構成。密封裝置是由密封罩、內油封、外油封、密封座組成。其中密（mì）封罩大端及牙口圓周麵嵌入軸承外圈內，小端壓入外油封，內（nèi）油封與密封座緊密配合（hé）。軸承組裝後，內外油封之間不接觸，但（dàn）它們之間的凹（āo）凸相（xiàng）互配合（hé）形成迷（mí）宮，主要作用（yòng）是密封軸承潤滑油，防止灰塵進入。密封裝（zhuāng）置一旦（dàn）失效後，會（huì）使（shǐ）軸承升溫，發生燒軸或切軸的重大行車事故。據統計，2009年至2010年經紅（hóng）外（wài）線預報並確認及列檢發現的貨車軸承故障，因密封罩脫出和其它原因造成的故障占比為25%左右^[1]。密封罩脫出原因雖然有多（duō）種情況，但其中製造和檢修質量不高是造成密封罩脫（tuō）出的主要原因之一^[2]。因此（cǐ），提高密封罩生產和檢修質量，對確保鐵路運輸安全具（jù）有重要（yào）意義。
　　我公司是鐵道部定點生產352226X2-2RZ型軸承用密封罩資質的廠家之一。密（mì）封罩材質為2.5mm厚深（shēn）衝壓用低（dī）碳冷軋薄鋼板，產品（pǐn）質量要求高，工藝複雜，需要冷衝（chōng）拉伸成形、精車、表麵磷化處理等多道（dào）生產工序，對模具質（zhì）量和加工工藝要求高（gāo），稍有不慎，就（jiù）會造成批量產品報廢現象。如何不斷改進生產中原工裝模具、工藝生產中存在的缺陷，製定更加合理的工（gōng）藝規程（chéng），解決生產（chǎn）加工中產品質量問題，提高產品質量穩定和生產效率（lǜ），滿（mǎn）足（zú）軸承製造、檢修需求，是我們生產企業不斷追求努力的方向。
　　1　密封罩結構簡圖（圖1） 　　2　如何解決密封罩小端內徑尺寸符合技術要求
　　密封罩小端內徑在距小端麵3.5mm處測量時，尺寸（cùn）公差為，內徑圓柱度為（wéi）VD3p0.15mm，斜度為1∶70～100。其形位尺寸要求經冷衝壓成形、整形等工序直接獲得，不需要再進行精（jīng）加工。因此，密封罩（zhào）小端質量主要取決（jué）於生產模具（jù）質量精度和生產工藝。由於鋼板在冷衝壓成形過程中，雖（suī）然主要發生的是塑性變形，但產品始終具有彈性變形，在切底後釋放，在同一（yī）壓力參數下，經同一模具（jù）生產的產（chǎn）品，每一個產（chǎn）品的尺寸都不相同，特別是小端橢圓度經常超標，僅此一項，在我們早期的生產中約有20%～30%橢圓度超標現（xiàn）象，嚴重製約了產品的成品率和生產效率。
　　為解決發生的問題，我們從原材料開始，對每（měi）道衝壓工（gōng）藝參數進行試驗性（xìng）分（fèn）析（xī），發現影響密封罩小端尺寸的（de）因素主要有:原材料厚度不均、落料初形高度、衝壓成形高度，以及整形的壓力和保壓時間，都影響產品質量。因此，原材（cái）料我們選用厚度（dù）為2.5±0.05mm的一級鋼板，嚴格規（guī）定了每道衝壓工序的工藝參數。在工序上，由原來的先（xiān）切底後整（zhěng）形工序，改為成形後直接帶底整形，這樣做的好處是，整形時小端底部有鋼板聯接，產品（pǐn）經過100t以上的壓力保壓（yā）整形後，增強了小端塑性變形，減少因切底後再整形，密封罩（zhào）形成一個兩（liǎng）級台階的（de）圓桶形，產生彈性變形大（dà）的現象，使大、小端幾何尺寸與模具尺寸更加穩合。通過（guò）對模具和工序（xù）改進，產品一次合格率提高到90%以上（shàng）。
　　對發生小端幾何尺寸過大、過（guò）小或橢圓（yuán）度超標問題怎樣解決（jué）？在生產中，我們設計了一種軸承滾刀，就是在車刀柄上裝上一個204或205軸承，把（bǎ）工件大端夾在普通（tōng）車床上，軸承滾刀代替車刀（dāo），調整好軸承外圈與小端接觸麵，當小端內徑尺寸過（guò）大時，對（duì）小端內徑施加外擠壓力，利用工（gōng）件（jiàn）和軸承滾（gǔn）刀相對轉（zhuǎn）對，全周均勻施力，此時（shí）一定（dìng）要（yào）緩慢進刀，防止工件變形過大和脫落，密封罩小端內徑在外力下向內收縮，直至達到技術要求（qiú）。反之，若密封罩小端內徑過小，對其由（yóu）內向外施力，同樣可（kě）以調整（zhěng）過來。在調整的過程中發現，這種方法（fǎ）同樣可調整密封罩內徑橢圓度，在車床精度好的情況下，對尺寸平均值（zhí）合格，橢圓度超標的工（gōng）件，在施加一定（dìng）外力的情況下，工（gōng）件經（jīng）過軸承滾刀的滾壓，密封罩小端橢圓度（dù）得到很大提高。
　　示例如圖2。 　　3　如何解決大端高度、小端高度和（hé）總高符合技術要求
　　由密封罩（zhào）圖可（kě）知，密封罩總高與大端高度、小端高度和中間（jiān）自由高度形成一個閉合尺寸鏈。為保證在精加工過程中（zhōng）各（gè）部尺寸都能得到有效控製，及時發現問題，我們把（bǎ）生產工序分解為精車小端高度並倒角、精車大（dà）端高度並倒角，在各部高度尺寸合格的情況下，Z後再精車大端外徑及牙口三道工序。因為小端高度公差帶相對（duì）其它高度公差小，並且在（zài）生產過程中（zhōng）不易逐個檢測，所（suǒ）以（yǐ）要先加工小端高度。加工小端時，車床卡盤要撐住（zhù）密（mì）封罩大端，一是要加工小端高度尺寸，二是要加工小端內倒角（jiǎo）3×15°。因為密封罩為薄壁件且為圓筒形狀，若用原有車床三爪卡盤裝夾，因接觸麵積小，工件易變形，平麵度難找正。我們（men）對車床三爪進行改進，把原三爪（zhǎo）改為110°弧（hú）形卡爪，三塊組合成（chéng）一個（gè）圓（yuán）形卡盤，工件輕輕一放一緊，就會（huì）自動定位準確；其次，在導軌上設置限位調整裝置，方便限定車床縱向尺寸加工；再次，對車刀進行（háng）改進，設計了雙頭車刀，就是在一個刀杆上設計了兩（liǎng）個刀頭，或焊製兩個刀（dāo）頭，根據加工工藝需求，使用不同切削（xuē）方向刀頭，在不用（yòng）轉動刀架的情況下，實現車（chē）平（píng）麵和倒角同（tóng）步（bù）進行，消除了因車刀的換（huàn）向所產生的尺（chǐ）寸誤差。開工（gōng）前隻要調整好大拖板和刀具的位（wèi）置，再用樣板調整好倒角刀（dāo）頭的角度，加工出的密封罩（zhào）小（xiǎo）端高度和倒角基本沒有變化。同理，加工大端（duān）高度（dù）和外倒角（jiǎo）時，隻是將三爪卡盤改為固定圓孔形（xíng）卡盤，尾座（zuò）頂針改為圓盤，采用尾座定位，就可（kě）實現大端高度和外倒角的控（kòng）製。改進如圖3，圖4，圖5所示。 　　在測量上，因為密封罩總高（gāo）與大端高度、小端（duān）高度和中間自由高度（dù）形成一（yī）個閉（bì）合尺寸（cùn）鏈。受（shòu）中間自由高（gāo）度的影響，有時兩端高度在公差範圍內，總高並不一定符合要求，兩個高度公差要配合使用。所以測量時，Z好要一次能測量兩個數據。高度測量儀隻能（néng）測量一個（gè）方向高度，因此（cǐ），我們對高度測量儀進行改進，在測量（liàng）儀旁邊增（zēng）加一個百分表，做到總高和大端高度同時測量，並（bìng）且在（zài）連續轉動的情況下（xià），可以測（cè）量出大小端麵跳動的變化。因（yīn）在生產中是百分百檢測，所以一旦某（mǒu）個尺寸發生變化，立即就反映出問題出在那道工（gōng）序上（shàng），非常便於指導生產。
　　4　如何解決（jué）大端外徑尺寸和牙口符合技術要求（qiú）
　　密封罩大端外徑及牙口是需要精加工的圓柱麵，按理在數控車床上（shàng）是很容易實現。但是（shì），加工密封罩大端外徑不（bú）僅有尺寸要求，而且有同心度、圓柱度和圓跳動量的要求（qiú），裝夾基準的選擇顯得由為重要。開始我（wǒ）們采用與加工小端高度同樣的110°弧形卡爪（zhǎo），向外撐住大端內圓加工，不僅尺寸精度無法保證（zhèng），而（ér）且外徑橢圓度、圓跳動超標（biāo）現象嚴重。分析其原因，密封罩經衝壓成形（xíng）、整形後，大（dà）端外圓（yuán）始終存在橢圓現象，隻是程度大小不同，若用弧形卡爪向外撐大端內（nèi）圓（yuán），大端外徑在圓形卡爪向外撐力的作用下，發生（shēng）彈（dàn）性變形，在車（chē）床上得到一個近視正圓，加工後（hòu），外力（lì）消除，大端外徑又恢複（fù）到沒加工前（qián）的橢圓度，橢圓度沒有因經過加工得到改善。經過多次試驗，仍然用110°弧形卡爪，以小端內徑為（wéi）導向，由內向外撐住密封罩中間內圓加工，徹底消除因（yīn）裝夾造（zào）成的工件變形因素，大端外徑尺寸、牙口及橢圓度就得到有（yǒu）力保證。
　　改進後生產工藝（yì）流程：剪條料—落實初形—成（chéng）形—整形—切底—精車大端並倒（dǎo）角（jiǎo）—精車小端並倒角—精車大（dà）端外徑及牙口—磷化。
　　5　效果
　　（1）通過對352226X2-2RZ型軸承密封罩生產（chǎn）工藝、工裝設備、檢測手段不（bú）斷完善和改進，產品生產效率提高約10倍，成品率保持在98%以上，使（shǐ）密封罩的各部尺寸精度得到了有效的控製，促進（jìn）經濟效益（yì）提高。
　　（2）良好的密封罩製造（zào）質（zhì）量，為（wéi）提高貨車滾動軸承（chéng）的製造和檢修質量，減少外油封鬆動，降低脫落故障（zhàng），提供有力保證。
　　（3）隨著重載（zǎi）提（tí）速貨車（chē）353130B新型軸承的推廣應（yīng）用，352226X2-2RZ型軸承（chéng）密封罩（zhào）成功的（de）生產經驗，為我們開發生產新型一體化353130B密封罩鋼骨架提（tí）供技術（shù）支持。
　　參考文獻
　　[1]孫傳印.貨（huò）車滾動軸承密封罩脫落（luò）原因分析及建議[J].鐵道（dào）車輛，2011（11）:40-42.
　　[2]竇笑梅，張昆.貨車滾（gǔn）動軸承（chéng）新結構密封裝（zhuāng）置外（wài）油封鬆動問題的探（tàn）討[J].鐵道車輛，2004（8）:44.