[發(fā)明專利]摩托車轉(zhuǎn)向軸承套圈溫鍛精密成形制造工藝

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410291656.3
• 申請(qǐng)日: 2014-06-26
• 公開（公告）號(hào): CN104139151A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 強(qiáng)穎懷;陳輝;王強(qiáng);吉喆;徐杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B21K1/04
• 分類號(hào): B21K1/04
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 唐惠芬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種摩托車轉(zhuǎn)向軸承套圈加工成形工藝，尤其是一種適用于GCr15高碳鋼軸承套圈溫鍛精密成形的制造工藝。

背景技術(shù)

摩托車轉(zhuǎn)向軸承套圈是具有一個(gè)或幾個(gè)滾道的向心滾動(dòng)軸承的環(huán)形零件。內(nèi)圈是滾道在外表面的軸承套圈，外圈是滾道在內(nèi)表面的軸承套圈。這種零件在機(jī)械制造方面有廣泛的應(yīng)用，之所以應(yīng)用廣泛是因?yàn)樗哂蟹奖阊b拆、軸向固定、軸向位置調(diào)整的用途。軸承內(nèi)、外套圈是軸承的兩個(gè)主要零件，它們的平均重量約占軸承重量的70%，成本約占40%。因此，軸承套圈加工是一道重要工序，?直接影響著后續(xù)工序的組織和實(shí)施，制約著企業(yè)整體生產(chǎn)能力的發(fā)揮，很容易成為生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的“瓶頸”。?

目前，對(duì)于套圈直徑≦140mm的小型軸承套圈的成形方法主要有兩個(gè)大的種類：第一種，傳統(tǒng)的車削加工方法加工小型軸承套圈。這種方法主要是采用較為精密的加工車床，通過車床切削工藝獲得工件，這種方法加工工序少，但是加工時(shí)間長、效率太低、材料利用率不高等限制不適合軸承套圈的大批量生產(chǎn)。在加工過程中，由于切削加工必然會(huì)帶來材料的大量浪費(fèi)，導(dǎo)致材料成本急劇增加，而且經(jīng)過切削加工的軸承套圈，會(huì)切斷金屬的纖維組織，從而降低軸承套圈的力學(xué)性能；第二種方法是現(xiàn)在較為普通的熱鍛法加工小型軸承套圈加工的方法。這種方法的特點(diǎn)是，將坯料加熱到1100℃以上，再用較大噸位機(jī)床對(duì)加熱的坯料直接快速鍛壓成成形，然后切除飛邊。由于金屬加熱溫度過高導(dǎo)致鍛件表面脫碳氧化嚴(yán)重，影響產(chǎn)品成形質(zhì)量，所得產(chǎn)品精度不高，后續(xù)需要利用車床精加工，將較厚的脫碳氧化層切除，導(dǎo)致材料利用率較低。產(chǎn)品在鍛造的時(shí)候定位不準(zhǔn)確，報(bào)廢率高，要切除飛邊，影響產(chǎn)品的力學(xué)性能。

隨著工業(yè)不斷發(fā)展，需要用新的工藝來代替老的軸承套圈成形方法，以便解決以往軸承套圈成形復(fù)雜、材料浪費(fèi)、效率低下以及質(zhì)量不好等難題。由于軸承套圈成型復(fù)雜，老的工藝效率低下，且由于切削破壞了材料的纖維組織，使其力學(xué)性能能下降。而一次冷鍛成型的話，有可能出現(xiàn)軸承套圈產(chǎn)生裂紋甚至碎裂等缺陷，同時(shí)對(duì)加工的設(shè)備載荷要求非常大，模具損傷非常嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)中的不足之處，提供一種成形過程中工序簡(jiǎn)單、產(chǎn)品成形的穩(wěn)定性和模具壽命高、產(chǎn)品質(zhì)量好的摩托車轉(zhuǎn)向軸承套圈溫鍛精密成形制造工藝。

技術(shù)方案：本發(fā)明的小型軸承套圈溫鍛精密成形制造工藝，包括以下步驟：

a．采用熱軋未進(jìn)行退火的GCr15軸承圓鋼進(jìn)行剪切下料，將坯料加熱到200℃后浸潤復(fù)合水劑石墨潤滑劑后取出，通過中頻感應(yīng)加熱爐加熱到750℃，然后將坯料放到高速鐓粗機(jī)中進(jìn)行鐓粗；

b．將鐓粗后的鍛件迅速放入預(yù)熱好的溫鍛成形模具上，進(jìn)行溫鍛精密成形；

c．將溫鍛精密成形件進(jìn)行球化退火，降低其硬度，對(duì)成型的軸承套圈進(jìn)行車削，去除多余的廢料后，進(jìn)行磨床精加工至合格的工件。

所述復(fù)合水劑石墨潤滑劑為：水：：55～60％，石墨粉：25～28％，滑石粉：9～11％，二硫化鉬：6～8％，按重量百分比混合均勻。

所述預(yù)熱好的溫鍛成形模具的預(yù)熱溫度為200℃。

所述球化退火工藝為：將鍛造后的毛坯加熱到790～830℃奧氏體化10min，爐冷至720℃等溫球化60～90min，或爐冷至650℃后空冷至室溫。

有益效果：本發(fā)明的目的是：（1）降低硬度，改善切削加工性；（2）消除殘余應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸，減少變形和裂紋傾向；（3）細(xì)化晶粒，調(diào)整組織，消除組織缺陷。球化退火后的軸承套圈不需要進(jìn)行車削加工或者需要少量的車削加工即可上磨床進(jìn)行磨削。經(jīng)過溫鍛精密成形的小型軸承套圈不僅成形工序簡(jiǎn)單、效率高、綜合機(jī)械性能好，而且材料利用率較熱鍛工藝提高25至30％，生產(chǎn)效率提高了三倍以上，解決了傳統(tǒng)GCr15材料軸承套圈成形過程中工序繁雜、力學(xué)性能差以及材料成本高等問題。采用溫鍛精密成形工藝，對(duì)小型軸承套圈具有變形抗力低、塑形好優(yōu)點(diǎn)，且由于加熱溫度不高，不會(huì)產(chǎn)生過熱、過燒、氧化、脫碳等毛病，尺寸精度高，產(chǎn)品質(zhì)量好可與冷鍛成形產(chǎn)品相媲美，具有較高的經(jīng)理效益。與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)始鍛溫度低于800℃。可以避免金屬發(fā)生劇烈氧化的過程，在此溫度區(qū)間鍛造時(shí)，塑性指標(biāo)較高，單位擠壓力較小，鍛件可保持表面光滑，無新的脫碳層出現(xiàn)，變形后原材料脫碳有變薄趨勢(shì)；