[發明專利]金屬流線沿滾道分布的高鐵軸承環成形工藝方法

有效

• 申請號: 201610860942.6
• 申請日: 2016-09-28
• 公開（公告）號: CN106271462B
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 鄧松;華林
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B21H1/12;F16C33/58
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 朱宏偉;唐萬榮

本發明涉及一種金屬流線沿滾道分布的高鐵軸承環成形工藝方法，包括以下步驟：S1、通過墩粗和沖盲孔等進行熱鍛制造高鐵圓錐軸承環坯，然后在精密熱軋機上進行普通熱軋預置近形錐形高鐵圓錐軸承內環和外環鍛件；S2、在精密熱軋機上更換軋輥模具進行精密近形熱軋成形高鐵圓錐軸承環滾道型面形成金屬流線沿滾道分布的環件鍛件；S3、對精密熱軋形成金屬流線沿滾道分布的高鐵軸承環立即進行形變熱處理；S4、對熱軋成形?形變熱處理的高鐵軸承環進行磨削、超精后續加工獲得所需幾何精度的高鐵軸承環件。本發明能夠直接成型高鐵軸承環滾道使金屬流線沿著滾道分布，避免較大加工余量切削降低材料利用率和切削加工切斷金屬流線。

技術領域

本發明涉及熱軋成形領域，更具體地說，涉及一種金屬流線沿滾道分布的高鐵軸承環成形工藝方法。

背景技術

高鐵圓錐軸承內環(如圖1所示)軸向呈非對稱形狀，大小端都有臺階，金屬體積沿軸向分布差異大，壁厚差異大(最大壁厚是22.85mm，最小壁厚是10.15mm，壁厚差達2倍)。高鐵圓錐軸承外環(如圖1所示)雖然軸向呈對稱形狀，但軸向尺寸超過圓錐內環二倍，金屬體積沿軸向分布差異大，壁厚差異大(最大壁厚約17.75mm，最小壁厚約6.22mm，壁厚差約3倍)。這種金屬體積分布特點導致金屬流線很難沿著高鐵軸承環滾道分布形成。傳統的高鐵圓錐軸承環制造工藝流程為：墩粗、沖盲孔、熱鍛制坯→熱軋近錐形外環與內環(如圖2a、圖2b所示)→切削加工外環與內環滾道(如圖3所示)→熱處理(外環淬火回火，內環滲碳淬火回火)→磨削→超精。這種工藝切削金屬形成滾道導致材料利用率低，經過較大切削余量加工得到高鐵圓錐軸承環的滾道切斷了金屬流線，而且金屬流線不能沿著滾道分布。熱軋成形的高鐵圓錐軸承環冷卻到常溫后再進行熱處理過程中晶粒長大粗化且晶粒大小不一致。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，提供一種金屬流線沿滾道分布的高鐵軸承環成形工藝方法，能夠直接成型高鐵軸承環滾道使金屬流線沿著滾道分布，避免較大加工余量切削降低材料利用率和切削加工切斷金屬流線。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種金屬流線沿滾道分布的高鐵軸承環成形工藝方法，包括以下步驟：

S1、通過墩粗和沖盲孔等進行熱鍛制造高鐵圓錐軸承環坯，然后在精密熱軋機上進行普通熱軋預置近形錐形高鐵圓錐軸承內環和外環鍛件；

S2、在精密熱軋機上更換軋輥模具進行精密近形熱軋成形高鐵圓錐軸承環滾道型面形成金屬流線沿滾道分布的環件鍛件；

S3、對精密熱軋形成金屬流線沿滾道分布的高鐵軸承環立即進行形變熱處理；

S4、對熱軋成形-形變熱處理的高鐵軸承環進行磨削、超精后續加工獲得所需幾何精度的高鐵軸承環件。

上述方案中，在所述步驟S2中，將高鐵軸承熱軋環坯在1000～1100℃保溫10-15分鐘，然后熱軋成形高鐵軸承環件。

上述方案中，所述步驟S3中的形變熱處理為將熱軋成形高鐵軸承環件快冷至室溫在將環件置于230～250℃的加熱爐中保溫15-20分鐘，最后空冷至室溫。

實施本發明的金屬流線沿滾道分布的高鐵軸承環成形工藝方法，具有以下有益效果：

通過精密近形熱軋成形高鐵圓錐軸承環滾道型面形成金屬流線沿滾道分布的工序替代切削加工外環與內環滾道的工序有效避免了切斷金屬流線，提高了材料的利用率。高鐵圓錐軸承環的熱軋成形與形變熱處理結合充分利用了熱軋階段的熱量，也利用了熱軋成形引起的材料內部位錯、亞結構等晶體缺陷在形變熱處理階段提高晶粒的細化程度來實現細晶強化。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：

圖1高鐵軸承環軸向截面示意圖；

圖2a是熱軋近錐形外環結構示意圖；