CN102513784A - 一种轴承内外套圈毛坯精密成形工艺 - Google Patents

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章建军
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Abstract

一种轴承内外套圈毛坯的精密成形工艺，采用精密下料的方式得到圆柱形坯料，将其加热到900℃奥氏体化后进行温镦粗，得到镦粗件，再采用复合温挤压模对镦粗件进行复合温挤压，一步挤压得到含有内外套圈毛坯的中间挤压件，然后采用第一次冲裁模对中间挤压件进行第一次分离，得到轴承外套圈毛坯、中间工艺废料以及含有内套圈毛坯的中间冲裁件，最后采用第二次冲裁模对含有内套圈毛坯的中间冲裁件进行第二次分离，得到环形废料和内套圈毛坯，该方法工艺流程简单可靠，易于实现，具有材料利用率高、生产效率高的优点。

Description

一种轴承内外套圈毛坯精密成形工艺
技术领域
本发明涉及轴承内外套圈毛坯生产技术领域，具体涉及一种轴承内外套圈毛坯精密成形工艺。
背景技术
目前，国内外轴承套圈毛坯生产中应用的一种冷挤压工艺流程为：下料——中温加热——温镦粗——去应力退火——内外套圈复合冷挤压——外套圈坯料分离——外套圈切底——内套圈坯料去应力退火——内套圈毛坯冷挤压——内环切底，得到内外环套圈毛坯，其缺点是工艺流程过于繁琐，加工时间长，制造成本高。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种轴承内外套圈毛坯精密成形工艺，工艺流程简单可靠，易于实现，具有材料利用率高、生产效率高的优点。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种轴承内外套圈毛坯精密成形工艺，包括以下步骤：
第一步，采用精密下料的方式得到圆柱形坯料，将其加热到900℃奥氏体化后，预冷至780℃在5000kN的水压机上一次镦粗成形，得到镦粗件，
第二步，将镦粗件转移到复合温挤压模中对其进行复合温挤压，一步复合温挤压得到含有外套圈毛坯和内套圈毛坯的中间挤压件，终止形变温度在720℃以上，
第三步，将中间挤压件空冷至室温后采用第一次冲裁模对中间挤压件进行第一次分离，得到轴承外套圈毛坯、中间工艺废料以及含有内套圈毛坯的中间冲裁件，
第四步，采用第二次冲裁模对含有内套圈毛坯的中间冲裁件进行第二次分离，得到环形废料和内套圈毛坯。
所述的复合温挤压模包括挤压上凸模10，挤压上凸模10和复合温挤压模的上模座固定，上压料卸料板11套在挤压上凸模10的外面，并通过弹性元件和上模座连接，挤压凹模12、支撑板15、下固定板16、挤压下凸模14固定在复合温挤压模的下模座上，下压料卸料板13套在挤压下凸模14的外面，下顶杆17的上端顶在下压料卸料板13的下端，下顶杆17的下端压在弹性元件上。
所述的第一次冲裁模包括凸凹模21，凸凹模21和第一次冲裁模的上模座固定，卸料块20置于凸凹模21内，凹模23、中间板27、凸模26固定在第一次冲裁模的下模座上，顶出块24套在凸模26的外面，弹性元件22上端压在凹模23的台阶孔内，下端压在顶出块24上，顶出杆25的上端顶在顶出块24的下端。
所述的第二冲裁模包括冲裁凹模31，冲裁凹模31固定在第二冲裁模的下模座上，冲裁凸模30固定在第二冲裁模的上模座上。
第二步采用复合温挤压模对镦粗件进行复合温挤压时，挤压上凸模10压下，在上压料卸料板11、下压料卸料板13、挤压下凸模14以及挤压凹模12的共同作用下，将镦粗件2挤压成图2中所示的中间挤压件3，通过调整上压料卸料板11和下压料卸料板13的弹性元件的刚度实现对中间挤压件3正反挤高度的精确控制，挤压完成后，挤压上凸模10上行，在上压料卸料板11和下压料卸料板13的弹性元件的作用下实现成形后中间挤压件3的瞬间脱模。
第三步采用第一次冲裁模对中间挤压件进行第一次冲裁分离时，在开模状态下，将中间挤压件3置于凹模23上的环形凹坑内，随着凸凹模21下行，卸料块20和凸凹模21一起下行，凸凹模21的外形和凹模23的内形配合将轴承的外套圈毛坯4和其它部分分离开来，同时凸凹模21的内形和凸模26的外形配合将中间的工艺废料5冲切下来，完成第一次冲裁分离。
第四步采用第二次冲裁模对含有内套圈毛坯的中间冲裁件进行第二次冲裁分离时，将第一次冲裁分离得到的中间冲裁件6置于冲裁凹模31上，在冲裁凸模30的冲切作用下，中间冲裁件6分离，得到环形废料7和内套圈毛坯8。
由于本发明采用四步工序完成轴承内套圈毛坯和轴承外套圈毛坯的生产，第一步采用了温镦粗，第二步采用复合温挤压成形，一步挤压能同时成形出含有内套圈毛坯和外套圈毛坯的中间挤压件，采用强力压边卸料装置可实现工件高度的精密控制以及成形后的瞬间脱模，然后对中间挤压件采取两步冲裁工艺，得到内外套圈毛坯，该方法工艺流程简单可靠，易于实现，省去了目前冷挤压工艺的两步退火工序和第二次的挤压工序，具有材料利用率高、生产效率高的优点。
附图说明
图1为本发明的成形工艺图。
图2为本发明复合温挤压模的结构示意图。
图3为本发明第一次冲裁模的结构示意图。
图4为本发明第二次冲裁模的结构示意图。
具体实施方案
下面结合附图对本发明做详细描述。
参考图1，一种轴承内外套圈毛坯的精密成形工艺，包括以下步骤：
第一步，采用精密下料的方式得到圆柱形坯料1，将其加热到900℃保温一段时间奥氏体化后，预冷至780℃在5000kN的水压机上一次镦粗成形，得到镦粗件2，
第二步，将镦粗件2转移到复合温挤压模中对其进行复合温挤压，一步复合温挤压得到含有外套圈毛坯和内套圈毛坯的中间挤压件3，终止形变温度在720℃以上，
第三步，将中间挤压件3空冷至室温后采用第一次冲裁模对中间挤压件3进行第一次分离，得到轴承外套圈毛坯4、中间的工艺废料5以及含有内套圈毛坯的中间冲裁件6，
第四步，采用第二次冲裁模对含有内套圈毛坯的中间冲裁件6进行第二次分离，得到环形废料7和内套圈毛坯8。
参考图2，复合温挤压模包括挤压上凸模10，挤压上凸模10和复合温挤压模的上模座固定，上压料卸料板11套在挤压上凸模10的外面，并通过弹性元件和复合温挤压上模座连接，挤压凹模12、支撑板15、下固定板16、挤压下凸模14通过螺钉和销钉固定在复合温挤压模的下模座上，下压料卸料板13套在挤压下凸模14的外面，可沿挤压下凸模14运动，下顶杆17的上端顶在下压料卸料板13的下端，下顶杆17的下端压在弹性元件上。
复合温挤压时，挤压上凸模10压下，在上压料卸料板11、下压料卸料板13、挤压下凸模14以及挤压凹模12的共同作用下，将镦粗件2挤压成图2中所示的中间挤压件3，通过调整上压料卸料板11和下压料卸料板13的弹性元件的刚度实现对中间挤压件3正反挤高度的精确控制，挤压完成后，挤压上凸模10上行，在上压料卸料板11和下压料卸料板13的弹性元件的作用下实现成形后中间挤压件3的瞬间脱模。
参考图3，第一次冲裁模包括凸凹模21，凸凹模21和第一次冲裁模的上模座固定，卸料块20置于凸凹模21内，可沿凸凹模21的模孔运动，凹模23、凸模固定板27、凸模26通过螺钉和销钉固定在第一次冲裁模的下模座上，顶出块24套在凸模26的外面，并可沿凸模26运动，弹性元件22上端压在凹模23的台阶孔内，下端压在顶出块24上，顶出杆25的上端顶在顶出块24的下端，顶出块24通过顶出杆25控制其顶出并通过弹性元件22复位。
第一次冲裁分离时，在开模状态下，将中间挤压件3置于凹模23上的环形凹坑内，随着凸凹模21下行，卸料块20和凸凹模21一起下行，凸凹模21的外形和凹模23的内形配合将轴承的外套圈毛坯4和其它部分分离开来，同时凸凹模21的内形和凸模26的外形配合将中间的工艺废料5冲切下来，完成第一次冲裁分离。
参考图4，第二次冲裁模包括冲裁凹模31，冲裁凹模31固定在第二次冲裁模的下模座上，冲裁凸模30固定在第二次冲裁模的上模座上。
第二次冲裁分离时，将第一次冲裁分离得到的中间冲裁件6置于冲裁凹模31上，在冲裁凸模30的冲切作用下，中间冲裁件6分离，得到环形废料7和内套圈毛坯8。

Claims (7)

1.一种轴承内外套圈毛坯的精密成形工艺，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，采用精密下料的方式得到圆柱形坯料，将其加热到900℃奥氏体化后，预冷至780℃在5000kN的水压机上一次镦粗成形，得到镦粗件，
第二步，将镦粗件转移到复合温挤压模中对其进行复合温挤压，一步复合温挤压得到含有外套圈毛坯和内套圈毛坯的中间挤压件，终止形变温度在720℃以上，
第三步，将中间挤压件空冷至室温后采用第一次冲裁模对中间挤压件进行第一次分离，得到轴承外套圈毛坯、中间工艺废料以及含有内套圈毛坯的中间冲裁件，
第四步，采用第二次冲裁模对含有内套圈毛坯的中间冲裁件进行第二次分离，得到环形废料和内套圈毛坯。
2.根据权利要求1所述的一种轴承内外套圈毛坯的精密成形工艺，其特征在于：所述的复合温挤压模包括挤压上凸模(10)，挤压上凸模(10)和复合温挤压模的上模座固定，上压料卸料板(11)套在挤压上凸模(10)的外面，并通过弹性元件和上模座连接，挤压凹模(12)、支撑板(15)、下固定板(16)、挤压下凸模(14)固定在复合温挤压模的下模座上，下压料卸料板(13)套在挤压下凸模(14)的外面，下顶杆(17)的上端顶在下压料卸料板(13)的下端，下顶杆(17)的下端压在弹性元件上。
3.根据权利要求1所述的一种轴承内外套圈毛坯的精密成形工艺，其特征在于：所述的第一次冲裁模包括凸凹模(21)，凸凹模(21)和第一次冲裁模的上模座固定，卸料块(20)置于凸凹模(21)内，凹模(23)、中间板(27)、凸模(26)固定在第一次冲裁模的下模座上，顶出块(24)套在凸模(26)的外面，弹性元件(22)上端压在凹模(23)的台阶孔内，下端压在顶出块(24)上，顶出杆(25)的上端顶在顶出块(24)的下端。
4.根据权利要求1所述的一种轴承内外套圈毛坯的精密成形工艺，其特征在于：所述的第二冲裁模包括冲裁凹模(31)，冲裁凹模(31)固定在第二冲裁模的下模座上，冲裁凸模(30)固定在第二冲裁模的上模座上。
5.根据权利要求1或2所述的一种轴承内外套圈毛坯的精密成形工艺，其特征在于：所述的第二步采用复合温挤压模对镦粗件进行复合温挤压时，挤压上凸模(10)压下，在上压料卸料板(11)、下压料卸料板(13)、挤压下凸模(14)以及挤压凹模(12)的共同作用下，将镦粗件(2)挤压成中间挤压件(3)，通过调整上压料卸料板(11)和下压料卸料板(13)的弹性元件的刚度实现对中间挤压件(3)正反挤高度的精确控制，挤压完成后，挤压上凸模(10)上行，在上压料卸料板(11)和下压料卸料板(13)的弹性元件的作用下实现成形后中间挤压件(3)的瞬间脱模。
6.根据权利要求1或3所述的一种轴承内外套圈毛坯的精密成形工艺，其特征在于：所述的第三步采用第一次冲裁模对中间挤压件进行第一次冲裁分离时，在开模状态下，将中间挤压件(3)置于凹模(23)上的环形凹坑内，随着凸凹模(21)下行，卸料块(20)和凸凹模(21)一起下行，凸凹模(21)的外形和凹模(23)的内形配合将轴承的外套圈毛坯(4)和其它部分分离开来，同时凸凹模(21)的内形和凸模(26)的外形配合将中间的工艺废料(5)冲切下来，完成第一次冲裁分离。
7.根据权利要求1或4所述的一种轴承内外套圈毛坯的精密成形工艺，其特征在于：所述的第四步采用第二次冲裁模对含有内套圈毛坯的中间冲裁件进行第二次冲裁分离时，将第一次冲裁分离得到的中间冲裁件(6)置于冲裁凹模(31)上，在冲裁凸模(30)的冲切作用下，中间冲裁件(6)分离，得到环形废料(7)和内套圈毛坯(8)。
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