CN106111874B - 一种机动车用轴承锻件的加工方法 - Google Patents

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Abstract

一种机动车用轴承锻件的加工方法：1）送料；2）镦粗，并使原料在锻模膛内定位；3）粗锻成形，原料在锻模膛内受压变形，形成初步轮廓；4）精锻成形，使外径进一步扩大至目标尺寸；5）扩孔，利用冷碾环机扩大内孔至目标尺寸；6）正火；7）渗碳，利用渗碳技术对轴承整体进行表面硬化处理；8）淬火，对轴承整体进行2次循环加热淬火；9）回火，对轴承整体进行低温回火。利用渗碳技术使轴承的表面硬度提高，增强其耐磨性，同时轴承的内部仍保持高强度和韧性；其步骤减少，节约制造成本；大大提高轴承强韧度和疲劳强度，增长其使用寿命。

Description

一种机动车用轴承锻件的加工方法
技术领域
本发明涉及机动车用轴承的技术领域，特别涉及一种机动车用轴承锻件的加工方法。
背景技术
目前，汽车进入千家万户，人们对汽车的质量要求和安全性要求越来越高，汽车行业之间的竞争也越来越激烈，因此对于汽车上的各个组件、配件的质量要求也越来越高。用于汽车的轴承，一般由锻造加工而成，锻造件由于反复压制，有细化金属晶粒的作用，并且其纤维连续，机械性能和物理性能优于铸造件。
由于汽车用轴承的特殊使用环境，一方面需要提高其硬度，增强其耐磨性，另一方面需要增强其韧性和疲劳强度，但是由于金属材料的局限性，如何同时满足轴承的这两个要求，并以最简化的步骤，加工出满足精度要求的轴承，成为目前急需解决的课题。
发明内容
发明的目的：本发明公开一种机动车用轴承锻件的加工方法，其步骤简化，节约了制造成本，提高了轴承的机械性能和承载能力，利用渗碳技术使轴承的表面硬度提高，增强其耐磨性，同时轴承的内部仍保持低碳钢的高强度和韧性；提高了轴承疲劳强度，增长其使用寿命。
技术方案：为了实现以上目的，本发明公开了一种机动车用轴承锻件的加工方法：1）送料；2）镦粗，并使原料在锻模膛内定位；3）粗锻成形，原料在锻模膛内受压变形，形成轴承内圈或轴承外圈的初步轮廓；4）精锻成形，使轴承内圈或轴承外圈的外径进一步扩大至目标尺寸；5）扩孔，利用冷碾环机扩大轴承内圈或轴承外圈的内孔至目标尺寸；6）正火；7）渗碳，利用渗碳技术对轴承整体进行表面硬化处理；8）淬火，对轴承整体进行2次循环加热淬火；9）回火，对轴承整体进行低温回火。这种设计利用渗碳技术使轴承的表面硬度提高，增强其耐磨性，同时轴承的内部仍保持低碳钢的高强度和韧性；基本尺寸由锻造和冷碾环机扩孔直接达成，无需其他的车削加工、磨削加工等，其步骤减少，节约制造成本；经过锻造，提高了轴承的机械性能和承载能力，不易损坏、使用寿命长；进行两次循环淬火，大大提高其强韧度，提高了轴承疲劳强度，增长其使用寿命。
进一步的，上述一种机动车用轴承锻件的加工方法，所述原料为渗碳钢，其成分的质量百分比为：C：0.15%，Cr：2.7%，Mn：1.2%，Ni：4.25%，Mo：1.25%，V：0.025%，W：1.2%，Ti：0.035%，B：0.003%，S≤0.02%，P≤0.02%，余量为Fe。这种设计的渗碳钢具有良好的淬透性和渗碳能力，其表面具有高硬度和高耐磨性，内部具有足够的韧性和强度；合金元素Cr、Mn、Ni的合理添加，可以提高渗碳钢的淬透性，从而提高内部的强度和韧性；添加的Mo、V、W等元素通过形成稳定的碳化物来细化奥氏体晶体，并提高表面的耐磨性。
进一步的，上述一种机动车用轴承锻件的加工方法，所述粗锻和精锻均为冷锻。冷锻形成的轴承强度高，精度和表面质量好，无需后续的精加工，简化了加工步骤。
进一步的，上述一种机动车用轴承锻件的加工方法，所述正火为等温正火。等温正火能够获得均匀一致的细化的组织，改善材料的性能，提高了切削加工性能，使淬火变形规律更稳定。
进一步的，上述一种机动车用轴承锻件的加工方法，所述内孔包括直孔和锥孔，直孔由冷碾环机扩孔而成。
进一步的，上述一种机动车用轴承锻件的加工方法，所述轴承内圈的锥孔的外倾角度为2°，轴承外圈的锥孔的外倾角度为20°。
进一步的，上述一种机动车用轴承锻件的加工方法，所述渗碳的温度为930~940℃。
进一步的，上述一种机动车用轴承锻件的加工方法，所述回火后还包括以下步骤：1）将轴承冷却至室温；2）表面清理；3）磨削加工；4）精研；5）防锈处理。
进一步的，上述一种机动车用轴承锻件的加工方法，所述轴承内圈包括倾斜的过渡部，过渡部的倾斜角度为14°。
上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：本发明所述的一种机动车用轴承锻件的加工方法，其步骤简化，节约了制造成本，这种配比的渗碳钢具有良好的淬透性和渗碳能力，其表面具有高硬度和高耐磨性，内部具有足够的韧性和强度，并具有较好的淬透性；锻造成形提高了轴承的机械性能和承载能力，冷锻成形使轴承的基本尺寸的精度能够达到加工要求，无需其他的车削加工、磨削加工等；利用渗碳技术使轴承的表面硬度提高，增强其耐磨性，同时轴承的内部仍保持低碳钢的高强度和韧性；轴承进行两次循环淬火，大大提高其强韧度，提高了疲劳强度，增长其使用寿命。
附图说明
图1为本发明所述的轴承内圈的结构图；
图2为本发明所述的轴承外圈的结构图；
图中：1-内孔，11-直孔，12-锥孔，2-过渡部。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明具体实施方式进行详细的描述。
实施例1
本发明的一种机动车用轴承锻件的加工方法，如图1和图2所示，其具体加工步骤如下：
1）送料；
2）镦粗，并使原料在锻模膛内定位；
3）粗锻成形，原料在锻模膛内受压变形，形成轴承内圈或轴承外圈的初步轮廓；
4）精锻成形，使轴承内圈或轴承外圈的外径进一步扩大至目标尺寸；
5）扩孔，利用冷碾环机扩大轴承内圈或轴承外圈的内孔1至目标尺寸；
6）等温正火；
7）渗碳，利用渗碳技术对轴承整体进行表面硬化处理，其中渗碳的温度为930~940℃；
8）淬火，对轴承整体进行2次循环加热淬火；
9）回火，对轴承整体进行低温回火。
10）将轴承冷却至室温；
11）表面清理；
12）磨削加工；
13）精研；
14）防锈处理。
所述原料为渗碳钢，其成分的质量百分比为：C：0.15%，Cr：2.7%，Mn：1.2%，Ni：4.25%，Mo：1.25%，V：0.025%，W：1.2%，Ti：0.035%，B：0.003%，S≤0.02%，P≤0.02%，余量为Fe。
所述所述内孔1包括直孔11和锥孔12，直孔11由冷碾环机扩孔而成；所述轴承内圈的锥孔12的外倾角度为2°，轴承外圈的锥孔12的外倾角度为20°；所述轴承内圈包括倾斜的过渡部2，过渡部2的倾斜角度为14°。
实施例2
本发明的一种机动车用轴承锻件的加工方法，如图1和图2所示，其具体加工步骤如下：
1）送料，原料为渗碳钢，其成分的质量百分比为：C：0.15%，Cr：2.7%，Co：11.5%，Ni：6.25%，Mo：1.25%，V：0.025%，W：1.2%，Ti：0.035%，余量为Fe；
2）镦粗，并使原料在锻模膛内定位；
3）冷锻加工-粗锻成形，原料在锻模膛内受压变形，形成轴承内圈或轴承外圈的初步轮廓；
4）冷锻加工-精锻成形，使轴承内圈或轴承外圈的外径进一步扩大至目标尺寸；
5）扩孔，利用冷碾环机扩大轴承内圈或轴承外圈的内孔1至目标尺寸；
6）等温正火；
7）渗碳，利用渗碳技术对轴承整体进行表面硬化处理，其中渗碳的温度为935℃，渗碳时间为3小时；
8）淬火，对轴承整体进行2次循环加热淬火；
9）将轴承在液氮中浸渍2小时；
10）回火，对轴承整体进行低温回火；
11）将轴承冷却至室温；
12）表面清理；
13）磨削加工；
14）精研；
15）防锈处理。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种机动车用轴承锻件的加工方法，其特征在于：
1）送料，所用原料为渗碳钢，其成分的质量百分比为：C：0.15%，Cr：2.7%，Mn：1.2%，Ni：4.25%，Mo：1.25%，V：0.025%，W：1.2%，Ti：0.035%，B：0.003%，S≤0.02%，P≤0.02%，余量为Fe；
2）镦粗，并使原料在锻模膛内定位；
3）粗锻成形，原料在锻模膛内受压变形，形成轴承内圈或轴承外圈的初步轮廓；
4）精锻成形，使轴承内圈或轴承外圈的外径进一步扩大至目标尺寸；
5）扩孔，利用冷碾环机扩大轴承内圈或轴承外圈的内孔（1）至目标尺寸；
6）正火；
7）渗碳，利用渗碳技术对轴承整体进行表面硬化处理；
8）淬火，对轴承整体进行2次循环加热淬火；
9）回火，对轴承整体进行低温回火；
所述粗锻和精锻均为冷锻。
2.根据权利要求1所述的一种机动车用轴承锻件的加工方法，其特征在于：所述正火为等温正火。
3.根据权利要求1所述的一种机动车用轴承锻件的加工方法，其特征在于：所述内孔（1）包括直孔（11）和锥孔（12），其中直孔（11）由冷碾环机扩孔而成。
4.根据权利要求3所述的一种机动车用轴承锻件的加工方法，其特征在于：所述轴承内圈的锥孔（12）的外倾角度为2°，轴承外圈的锥孔（12）的外倾角度为20°。
5.根据权利要求1所述的一种机动车用轴承锻件的加工方法，其特征在于：所述渗碳的温度为930~940℃。
6.根据权利要求1所述的一种机动车用轴承锻件的加工方法，其特征在于：所述回火后还包括以下步骤：
1）将轴承冷却至室温；
2）表面清理；
3）磨削加工；
4）精研；
5）防锈处理。
7.根据权利要求1所述的一种机动车用轴承锻件的加工方法，其特征在于：所述轴承内圈包括倾斜的过渡部（2），过渡部（2）的倾斜角度为14°。
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