鍛件資訊
2021-07-03 16:55
圓錐滾子軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可承受軸向與徑向載荷，主要應(yīng)用在汽車、軋機(jī)、礦山、冶金等領(lǐng)域。大批量的中小型圓錐滾子軸承外圈（200mm以下）普遍采 用“壓力機(jī)制坯+輾環(huán)機(jī)擴(kuò)孔”的加工工藝。正掛輾擴(kuò)時(shí)輾壓輥“腦袋”大，“脖子”細(xì),盡管可使鍛件在輾擴(kuò)過(guò)程中更加平穩(wěn)，也有利于材料在鍛件上的分配，但是對(duì)于高度偏高、錐角偏大的圓錐滾子軸承外圈鍛件，輾壓輥使用壽命通常不足200次/件，輾壓輥一旦斷裂即報(bào)廢，模具損耗嚴(yán)重。
圓錐外套鍛造工藝流程
以32219/01為例，棒料通過(guò)中頻感應(yīng)電爐GPRS-500/2.5加熱，在5000kN多工位壓力機(jī)上經(jīng)過(guò)鐓粗一反擠成形一穿孔，然后 D51Y-250E擴(kuò)孔機(jī)上輾擴(kuò)成形。
對(duì)比了“正掛”“反掛”輾壓輥關(guān)鍵尺寸，模具壽命以及料芯損耗情況。
在正掛時(shí)，為保證輾壓輥強(qiáng)度，輾壓輥“脖子”尺寸不宜過(guò)細(xì)，穿孔時(shí)需選用056.5mm沖頭。反掛時(shí)由于輾壓棍成形部分“倒置”，前細(xì)后粗，根部強(qiáng)度足夠，只需采用 (H6.5mm穿孔沖頭。反掛輾擴(kuò)解決了細(xì)輥?zhàn)宇l繁斷裂的問(wèn)題，通常情況下一件輥?zhàn)由a(chǎn)500件后工作面老化，能累計(jì)返修兩次以上，折合模具壽命大于1500次/件。“反掛”輾擴(kuò)從模具消耗、 材料利用率方面跟“正掛”輾擴(kuò)相比優(yōu)勢(shì)顯著，故我們采用方案二進(jìn)行試制。
2.存在問(wèn)題及解決方案
(1)小端面毛刺圓錐外圈鍛件在反掛輾擴(kuò)過(guò)程中，在小端面上易出現(xiàn)外毛刺，而小端面正好是下工序車工的裝夾面，影響車工定位，因此小端面毛刺必須控制。
小端面出外毛刺一般有兩個(gè)原因：①壓力機(jī)成形分料小端與大端不均勻。②制坯高度偏高。
針對(duì)此問(wèn)題，提出兩個(gè)解決方案：①加大毛坯內(nèi)錐角，32219/01毛坯，改進(jìn) 后毛坯通過(guò)加大成形沖頭角度，輔助小端面分料，有效減少小端面擠毛刺。②壓低毛坯高度2~3mm,防止輾擴(kuò)時(shí)鍛件“長(zhǎng)髙”造成端面擠毛刺。
(2)內(nèi)徑折疊加大成形沖頭角度后卷毛刺情況雖有好轉(zhuǎn)，但小端面仍不可避免地有外毛刺生成。隨著輾擴(kuò)進(jìn)行，毛刺容易卷入套圈滾道表面，造成折疊。經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，在輾壓輥上“挖 脖子”，同時(shí)選用加深的輾壓輪，使輾壓輪擋邊嵌人
(3) 螺紋根部尤其是螺紋根部后角處的圓角極小，是整支芯棒受力時(shí)的最薄弱處。因此，建議芯棒的螺紋根部圓角加大至建議將芯棒的螺紋改為內(nèi)螺紋，除了防止斷裂外，內(nèi)螺紋芯棒還有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：①芯棒的性能檢驗(yàn)是在1/2半徑處進(jìn)行的，1/2半徑外的材料性能優(yōu)于1/2半徑內(nèi)的材料性能， 這就提高了螺紋處的性能及使用壽命。②如果使用過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，損壞的是連接桿的螺紋，從而保住了成本極高的芯棒工作段。③在芯棒工作段除螺紋外的長(zhǎng)度一定的情況下，減少了芯棒工作段的重量，從而節(jié)約了生產(chǎn)芯棒工作段的成本。
其中，包住毛坯，可有效避免小端外毛刺產(chǎn)生，保證基準(zhǔn)定位面的質(zhì)量。輾壓輥竄動(dòng)山于輾壓輪與輾壓輥兩者的軸向竄動(dòng)，在鍛件大端面易出現(xiàn)內(nèi)毛刺，影響大端面內(nèi)徑尺寸的測(cè)量精度，出現(xiàn)這種情況我們采用在原有的基礎(chǔ)上加長(zhǎng)輾壓輥長(zhǎng)度1?2mm來(lái)解決，同時(shí)設(shè)備工具科為檢查人員配備彈簧內(nèi)卡鉗來(lái)測(cè)量帶內(nèi)毛刺的鍛件的內(nèi)徑尺寸。
經(jīng)以上措施實(shí)施，壓力機(jī)制坯趨干合理，反掛時(shí)擴(kuò)孔機(jī)輾擴(kuò)過(guò)程更加平穩(wěn)，鍛件尺寸及外形均符合工藝要求，同時(shí)適應(yīng)車加工的裝夾要求
322 19軸承圓錐外圈試制成功以后，又陸續(xù)將反掛工藝推廣到32314、32217、30613B 及31 3 16X2等大錐角圓錐外圈上“反掛”工藝擴(kuò)大了5000kN壓力機(jī)適應(yīng)生產(chǎn)的產(chǎn)品型號(hào)范圍。同時(shí)，圓錐軸承外套反掛輾擴(kuò)試制的成功，也打破了原有輾壓輥頰繁斷裂的瓶頸。
以32219/01為例，棒料通過(guò)中頻感應(yīng)電爐GPRS-500/2.5加熱，在5000kN多工位壓力機(jī)上經(jīng)過(guò)鐓粗一反擠成形一穿孔，然后 D51Y-250E擴(kuò)孔機(jī)上輾擴(kuò)成形。
對(duì)比了“正掛”“反掛”輾壓輥關(guān)鍵尺寸，模具壽命以及料芯損耗情況。
在正掛時(shí)，為保證輾壓輥強(qiáng)度，輾壓輥“脖子”尺寸不宜過(guò)細(xì)，穿孔時(shí)需選用056.5mm沖頭。反掛時(shí)由于輾壓棍成形部分“倒置”，前細(xì)后粗，根部強(qiáng)度足夠，只需采用 (H6.5mm穿孔沖頭。反掛輾擴(kuò)解決了細(xì)輥?zhàn)宇l繁斷裂的問(wèn)題，通常情況下一件輥?zhàn)由a(chǎn)500件后工作面老化，能累計(jì)返修兩次以上，折合模具壽命大于1500次/件。“反掛”輾擴(kuò)從模具消耗、 材料利用率方面跟“正掛”輾擴(kuò)相比優(yōu)勢(shì)顯著，故我們采用方案二進(jìn)行試制。
2.存在問(wèn)題及解決方案
(1)小端面毛刺圓錐外圈鍛件在反掛輾擴(kuò)過(guò)程中，在小端面上易出現(xiàn)外毛刺，而小端面正好是下工序車工的裝夾面，影響車工定位，因此小端面毛刺必須控制。
小端面出外毛刺一般有兩個(gè)原因：①壓力機(jī)成形分料小端與大端不均勻。②制坯高度偏高。
針對(duì)此問(wèn)題，提出兩個(gè)解決方案：①加大毛坯內(nèi)錐角，32219/01毛坯，改進(jìn) 后毛坯通過(guò)加大成形沖頭角度，輔助小端面分料，有效減少小端面擠毛刺。②壓低毛坯高度2~3mm,防止輾擴(kuò)時(shí)鍛件“長(zhǎng)髙”造成端面擠毛刺。
(2)內(nèi)徑折疊加大成形沖頭角度后卷毛刺情況雖有好轉(zhuǎn)，但小端面仍不可避免地有外毛刺生成。隨著輾擴(kuò)進(jìn)行，毛刺容易卷入套圈滾道表面，造成折疊。經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，在輾壓輥上“挖 脖子”，同時(shí)選用加深的輾壓輪，使輾壓輪擋邊嵌人
(3) 螺紋根部尤其是螺紋根部后角處的圓角極小，是整支芯棒受力時(shí)的最薄弱處。因此，建議芯棒的螺紋根部圓角加大至建議將芯棒的螺紋改為內(nèi)螺紋，除了防止斷裂外，內(nèi)螺紋芯棒還有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：①芯棒的性能檢驗(yàn)是在1/2半徑處進(jìn)行的，1/2半徑外的材料性能優(yōu)于1/2半徑內(nèi)的材料性能， 這就提高了螺紋處的性能及使用壽命。②如果使用過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，損壞的是連接桿的螺紋，從而保住了成本極高的芯棒工作段。③在芯棒工作段除螺紋外的長(zhǎng)度一定的情況下，減少了芯棒工作段的重量，從而節(jié)約了生產(chǎn)芯棒工作段的成本。
其中，包住毛坯，可有效避免小端外毛刺產(chǎn)生，保證基準(zhǔn)定位面的質(zhì)量。輾壓輥竄動(dòng)山于輾壓輪與輾壓輥兩者的軸向竄動(dòng)，在鍛件大端面易出現(xiàn)內(nèi)毛刺，影響大端面內(nèi)徑尺寸的測(cè)量精度，出現(xiàn)這種情況我們采用在原有的基礎(chǔ)上加長(zhǎng)輾壓輥長(zhǎng)度1?2mm來(lái)解決，同時(shí)設(shè)備工具科為檢查人員配備彈簧內(nèi)卡鉗來(lái)測(cè)量帶內(nèi)毛刺的鍛件的內(nèi)徑尺寸。
經(jīng)以上措施實(shí)施，壓力機(jī)制坯趨干合理，反掛時(shí)擴(kuò)孔機(jī)輾擴(kuò)過(guò)程更加平穩(wěn)，鍛件尺寸及外形均符合工藝要求，同時(shí)適應(yīng)車加工的裝夾要求
322 19軸承圓錐外圈試制成功以后，又陸續(xù)將反掛工藝推廣到32314、32217、30613B 及31 3 16X2等大錐角圓錐外圈上“反掛”工藝擴(kuò)大了5000kN壓力機(jī)適應(yīng)生產(chǎn)的產(chǎn)品型號(hào)范圍。同時(shí)，圓錐軸承外套反掛輾擴(kuò)試制的成功，也打破了原有輾壓輥頰繁斷裂的瓶頸。
