CN108284185A - 一种用于轨道交通轴承环热轧成形的驱动辊的改进方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种用于轨道交通轴承环热轧成形的驱动辊的改进方法，根据环坯结构确定高铁轴承环件热轧成形工艺参数，采用驱动辊进行轧制成形，确定热轧预成形环件凹陷处的凹陷位置及初始凹陷量；对热轧预成形环件进行热处理，确定压淬后高铁轴承环凹陷处的最终凹陷量，通过改进驱动辊结构，在保证金属体积不变的条件下补偿凹陷位置金属，实现热轧成形‑热处理高铁轴承环中间无凹陷。本发明避免了通过切削方式消除凹陷，提高了金属利用率，减少了加工时间，降低了环件生产成本。

Description

一种用于轨道交通轴承环热轧成形的驱动辊的改进方法
技术领域
本发明属于轨道交通轴承环件轧制成形的技术领域，尤其涉及一种用于轨道交通轴承环热轧成形的驱动辊的改进方法。
背景技术
目前，轨道交通中普遍采用一端有锥度的轴承环坯(如图1所示)热轧成形制造轴承环锻件(如图2所示)，该轴承环坯结构与芯辊之间形成较大的空腔(如图3所示)，热轧中轨道交通轴承环坯两端的锻透力大于中间金属的锻透力，轴承环两端的金属塑形变形大，中间塑形变形小，这样轴承环中间易形成凹陷，如图4所示。在轴承环热处理过程(渗碳淬火-二次淬火)中，为了防止轴承环受热不均或降温不均引起变形降低轴承环件圆度，常常采用压淬模具压紧支撑轴承环两端(如图5所示)保证其圆度。在淬火油中淬火时轴承环两端因压淬模具压紧支撑不能收缩变小，轴承环中间部分没有支撑降温收缩，进一步加剧了轴承环中间部位几何凹陷。为了消除该凹陷，轨道交通中普遍采用增加切削加工余量的方式车削较厚一层金属来消除凹陷。这种方式降低了材料利用率，增加了环件切削加工时间，提高了环件生产成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于轨道交通轴承环热轧成形的驱动辊的改进方法，消除轴承环热轧成形-热处理形成的凹陷。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于轨道交通轴承环热轧成形的驱动辊的改进方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1)根据环坯结构确定轨道交通轴承环件热轧成形工艺参数，采用驱动辊进行轧制成形，确定热轧预成形环件凹陷处的凹陷位置及初始凹陷量；
S2)对热轧预成形环件进行热处理，确定压淬后轨道交通轴承环凹陷处的最终凹陷量；
S3)根据轨道交通轴承环凹陷处的凹陷位置和最终凹陷量，改进驱动辊结构，在驱动辊的外周面与凹陷处相对应位置设置凹槽，所述凹槽与轨道交通轴承环凹陷处相配置，通过补偿金属的方式消除轨道交通轴承环的凹陷。
按上述方案，所述步骤S3)中凹槽圆弧过渡处理。
本发明的有益效果是：本发明提供一种用于轨道交通轴承环热轧成形的驱动辊的改进方法，通过改进驱动辊结构，补偿轴承环凹陷位置金属，减小切削加工余量，提高了金属利用率，减少了加工时间，降低了环件生产成本。该方法不仅适用轨道交通轴承环件制造，而且适用薄壁大环件、桶型件等相似制造工艺的环形零件制造。
附图说明
图1为本发明一个实施例的轴承环毛坯截面示意图。
图2为本发明一个实施例的热轧成形轴承环锻件截面示意图。
图3为本发明一个实施例的轴承环轧制成形示意图。
图4为本发明一个实施例的轴承环凹陷示意图。
图5为本发明一个实施例的压淬示意图。
图6为本发明一个实施例的改进的驱动辊轧制成形示意图。
其中：1-芯辊；2-环坯；3-轴承环；4-驱动辊；5-压淬模具；6-凹槽。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
一种用于轨道交通轴承环热轧成形的驱动辊的改进方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1)根据环坯2(见图1)结构确定轴承环件热轧成形工艺参数，采用驱动辊4进行轧制成形，芯辊1与环坯的内腔相配置，环坯外周面与驱动辊接触轧制(见图3)，确定热轧预成形环件凹陷处的凹陷位置及初始凹陷量；
S2)对热轧预成形环件进行热处理，运用压淬模具5进行高铁轴承压力淬火，确定压淬后轴承环3(见图2)凹陷处的最终凹陷量；
S3)根据轴承环凹陷处的凹陷位置和最终凹陷量，改进驱动辊结构，在驱动辊的外周面与凹陷处相对应位置设置凹槽6，凹槽与轴承环凹陷处相配置，凹槽圆弧过渡处理，通过补偿金属的方式消除轴承环的凹陷。
实施例一
1)铁路轴承公司生产轴承外环的一端锥形毛坯尺寸外径D为166mm，内径d为101.14mm，环件高H为165mm，锥角α为77°。热轧工艺参数如表1所示。采用驱动辊热轧成形获得的轴承环(见图4)。通过专用量具确定凹陷位置处于环件中部，凹陷深度达2.5mm，凹陷长度达43mm。
2)在二次淬火中，加热温度800～810℃，保温时间5500s，采用压淬(见图5)在淬火油中淬火，轴承环件中间部分没有支撑降温收缩，凹陷深度进一步增加0.4mm。
3)根据步骤1)和2)确定轴承环凹陷位置和凹陷量，改进驱动辊结构，保证补偿金属体积与凹陷体积近似相等，同时保持环坯金属体积不变。驱动辊内陷曲线采用圆弧线，内陷深度2.9mm，内陷长度43mm。运用改进后的驱动辊进行轴承环的热轧成形(见图6)。
上述实例仅是对本发明有效性和可行性的实例论证，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的工作原理所实施例任何具体的简单变更、等同变化和修饰，均仍属于本发明的范围内。

Claims (2)

1.一种用于轨道交通轴承环热轧成形的驱动辊的改进方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1)根据环坯结构确定轨道交通轴承环件热轧成形工艺参数，采用驱动辊进行轧制成形，确定热轧预成形环件凹陷处的凹陷位置及初始凹陷量；
S2)对热轧预成形环件进行热处理，确定压淬后轨道交通轴承环凹陷处的最终凹陷量；
S3)根据轨道交通轴承环凹陷处的凹陷位置和最终凹陷量，改进驱动辊结构，在驱动辊的外周面与凹陷处相对应位置设置凹槽，所述凹槽与轨道交通轴承环凹陷处相配置，通过补偿金属的方式消除轨道交通轴承环的凹陷。
2.根据上述权利要求1所述的一种用于轨道交通轴承环热轧成形的驱动辊的改进方法，其特征在于，所述步骤S3)中凹槽圆弧过渡处理。
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