RU2066250C1

RU2066250C1 - Process of manufacture of races of supporting bearings

Info

Publication number: RU2066250C1
Authority: RU
Inventors: В.И. Фролов; С.Е. Замураева; Е.М. Боголепова; В.М. Аржакова; А.Х. Вулих; Ю.П. Кремнев
Original assignee: Фролов Валерий Иванович; Замураева Светлана Ефимовна; Боголепова Елена Михайловна; Аржакова Валентина Михайловна; Вулих Александр Хананович; Кремнев Юрий Петрович
Priority date: 1991-12-20
Filing date: 1991-12-20
Publication date: 1996-09-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: rings are cut from wire coiled into spring. Then ends of rings are pressure welded and raceways are formed. Pressure welding and formation of raceways are carried out simultaneously by ring pressing at temperature of diffusion welding. EFFECT: enhanced quality of bearings, reduced labour input and usage of metal. 5 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении подшипников, в частности, обойм опорных подшипников. The invention relates to mechanical engineering and can be used in the manufacture of bearings, in particular, bearings

В настоящее время, как правило, обоймы опорных подшипников получают вырубкой из листа или полосы, а также из трубной заготовки. Currently, as a rule, the bearings of the bearings are obtained by cutting from a sheet or strip, as well as from a tube billet.

Недостатком данного способа является характерная для листового проката анизотропия механических свойств и низкий коэффициент использования металла, который составляет 20-35%
Известен способ изготовления обойм подшипников из стальной ленты путем нагрева в вакууме до температуры выше температуры аустенитного превращения и сварки электронным лучом.The disadvantage of this method is characteristic for sheet metal anisotropy of mechanical properties and low metal utilization, which is 20-35%
A known method of manufacturing a bearing cage of steel tape by heating in vacuum to a temperature above the temperature of austenitic transformation and welding by electron beam.

Недостатком способа является получение шва плавлением и, соответственно, изменение структурного состояния металла, включая пришовную зону. Это в свою очередь приводит к необходимости дополнительных термообработок с целью выравнивания структурного состояния изделия в целом. The disadvantage of this method is to obtain a weld by fusion and, accordingly, a change in the structural state of the metal, including the attached zone. This in turn leads to the need for additional heat treatments in order to equalize the structural state of the product as a whole.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ изготовления обоймы опорных подшипников, включающий стыковую сварку оплавлением колец из стальной профилированной ленты с содержанием углерода более 0,4% при котором деталь нагревается выше температуры фазового структурного превращения материала, что обеспечивает выполнение качественной сварки и отсутствие локализованных участков мартенсита и других вредных дефектов. Свариваемые поверхности при этом имеют V-образную разделку, препятствующую вытеснению металла в грат. The closest technical solution, selected as a prototype, is a method of manufacturing a pillow block of bearings, including butt welding by fusion of rings from a steel profiled strip with a carbon content of more than 0.4% at which the part is heated above the temperature of the phase structural transformation of the material, which ensures high-quality welding and the absence of localized areas of martensite and other harmful defects. The welded surfaces in this case have a V-shaped groove, which prevents the displacement of metal in grata.

Данный способ позволяет получать достаточно прочное соединение, но не исключает структурную неоднородность в зоне соединения. This method allows to obtain a sufficiently strong connection, but does not exclude structural heterogeneity in the connection zone.

Кроме этого, для получения обойм подшипников по вышеуказанному способу необходимо предварительно сформировать заданный профиль колец путем прокатки или других видов обработки давлением. In addition, to obtain the bearing cages according to the above method, it is necessary to form a predetermined ring profile in advance by rolling or other types of pressure treatment.

Целью настоящего изобретения является улучшение качества подшипников, снижение трудоемкости процесса и увеличение коэффициента использования металла. The aim of the present invention is to improve the quality of bearings, reducing the complexity of the process and increasing the utilization of metal.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления обоймы опорных подшипников, включающем сварку давлением концов разрезной кольцевой заготовки и формирование дорожки качения, заготовку получают из проволоки, навитой в виде пружины, а сварку ее концов и формирование дорожки качения производят одновременно путем прессования заготовки при температуре диффузионной сварки. This goal is achieved by the fact that in the method of manufacturing the cage of thrust bearings, including pressure welding of the ends of the split ring billet and the formation of the raceway, the billet is obtained from wire wound in the form of a spring, and the welding of its ends and the formation of the raceway are performed simultaneously by pressing the billet at temperature diffusion welding.

В процессе изготовления обоймы опорных подшипников данным способом перед сваркой проволока подвергается дополнительной пластической деформации путем навивки в виде пружины, при этом достигается термодинамически менее устойчивое состояние холодно-деформированного металла и его активация. In the process of manufacturing the bearing race of the bearings in this way, before welding, the wire undergoes additional plastic deformation by winding in the form of a spring, while achieving a thermodynamically less stable state of the cold-deformed metal and its activation.

После разрезки сварка стыков колец, являющихся частью пружины, осуществляется одновременно с формированием заданного профиля. After cutting, the welding of the joints of the rings, which are part of the spring, is carried out simultaneously with the formation of a given profile.

Способ поясняется чертежом, где:
на фиг.1 изображено кольцо, являющееся частью пружины;
на фиг.2 полуфабрикат обоймы после сварки;
на фиг.3 обойма опорного подшипника;
на фиг.4 представлена микроструктура соединения по прототипу;
на фиг.5 микроструктура соединения, полученная данным способом (увеличение в 100 раз).The method is illustrated in the drawing, where:
figure 1 shows the ring, which is part of the spring;
figure 2 prefabricated clips after welding;
figure 3 of the cage of the support bearing;
figure 4 presents the microstructure of the compounds of the prototype;
figure 5 microstructure of the compounds obtained by this method (an increase of 100 times).

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

Стальную проволоку навивали в виде пружины и разрезали на отдельные кольца. После этого концы каждого кольца сваривали при температуре диффузионной сварки и одновременно прессовали заготовки для формирования дорожек качения. The steel wire was wound in the form of a spring and cut into separate rings. After that, the ends of each ring were welded at the temperature of diffusion welding and simultaneously blanks were pressed to form raceways.

Пример осуществления способа изготовления обоймы опорных подшипников. An example implementation of a method of manufacturing a cage of thrust bearings.

Исходным материалом для получения обоймы опорных подшипников служила проволока из стали марки ШХ 15 диаметром 9 мм. Пружину навивали на токарном станке модели 1К62 с шагом 9⁺¹ мм разрезали на отдельные кольца под углом 30^o (фиг.1).A wire made of steel of grade ШХ 15 with a diameter of 9 mm was used as the starting material for obtaining a cage of support bearings. The spring was coiled on a model 1K62 lathe with a step of 9 ⁺¹ mm cut into separate rings at an angle of 30 ^o (figure 1).

После пескоструйной обработки и обезжиривания кольца помещали в камеру установки диффузионной сварки модели КТ-6. Сварку с одновременным формированием дорожки качения осуществляли при остаточном давлении в камере 0,13 Па, температуре 920±10^oС, давлении 20±2 МПа, в течение 2 минут.After sandblasting and degreasing, the rings were placed in the chamber of the diffusion welding model KT-6. Welding with the simultaneous formation of the raceway was carried out at a residual pressure in the chamber of 0.13 Pa, a temperature of 920 ± 10 ^o C, a pressure of 20 ± 2 MPa, for 2 minutes.

В результате из проволоки был получен полуфабрикат обоймы подшипника с припусками (фиг.2). As a result, from the wire was obtained a semi-finished bearing race with allowances (figure 2).

На фиг. 5 видно, что структура соединения, полученная данным способом - однородная, характерная для монолита, без видимой границы сварки с общими зернами, прорастающими через плоскость раздела свариваемых частей. In FIG. Figure 5 shows that the joint structure obtained by this method is homogeneous, characteristic of a monolith, without a visible welding boundary with common grains growing through the interface of the parts being welded.

На фиг.4 видно, что структура соединения, полученного по известному способу, характеризуется неоднородностью и разнозернистостью. Figure 4 shows that the structure of the compounds obtained by the known method, is characterized by heterogeneity and heterogeneity.

Совмещение операции сварки с формированием профиля обоймы из проволоки или прутка по данному способу позволяет исключить прокат профилированной ленты или листа и снизить трудоемкость изготовления подшипниковых обойм. The combination of the welding operation with the formation of the profile of the cage of a wire or rod by this method eliminates the need for rolled profiled tape or sheet and reduces the complexity of manufacturing bearing cages.

Коэффициент использования металла при этом составляет 80% против 20% по известной технологии изготовления подшипников из листа. The utilization of metal in this case is 80% against 20% according to the well-known manufacturing technology of sheet bearings.

Claims

A method of manufacturing a pillow block of bearings, in which pressure welding of the ends of a split ring billet and forming a raceway, characterized in that the billet is obtained from a wire wound in the form of a spring, and welding of its ends and formation of a raceway is carried out simultaneously by pressing the workpiece at a diffusion temperature welding.