熱擠壓軸承套圈鍛造工藝

　　軸承套圈的結構簡單且多樣，它的鍛造工藝一直在不斷的被提出并探討，使其逐漸有所改進和優化。這些工藝上的不斷優化，不但減少了整個工藝大批量加工的費用，還使生產出的軸承套圈品質更加優良。

　　1.熱擠壓套圈鍛造工藝的現狀

　　目前我國的軸承套圈的生產過程一般可分為以下四個階段，即：鍛造、熱處理、磨削工序的監控和標志管理。它的鍛造主要是以“擠壓―輾擴”的熱鍛工藝為主。其工藝路線為：下料、加熱、鐓粗、擠壓成形、切底、輾擴、噴丸。鍛造過程中若產生過燒、過熱、內裂成網狀碳化物等都會降低套圈的韌性和強度，使其質量有所下降。

　　因此必須始終嚴格控制與溫度有關的量，例如加工溫度、循環加熱和鍛后散熱條件等問題，特別是對于較大的套圈，更應注意。

       我國現行的軸承套圈鍛造，尤其是中、大型軸承套圈，普遍采用的是單擠、單擠擴的工藝，也就是說，先把料加熱后傲粗，擠壓預成形，再切芯料擴孔成形，經整徑可得到軸承的外圈。生產內圈的方法與之相同，但最后整徑的工序可省去不做。

　　2.熱擠壓軸承套圈鍛造工藝的設計原則

　　2.1重量不變的軸承套圈鍛造工藝設計原則

　　重量不變原則就是指參與鍛造的鍛件在鍛造的過程中保持相等的重量。在鍛造的過程中不但需要時刻考慮鍛件的整體重量在經過煅燒后的平均損失情況，還要考慮到鍛件在煅燒過程中因溫度的不同而對鍛件尺寸造成的影響，以便能夠準確設計出不同狀態下的工序尺寸，確保鍛造品合格。

　　因此，不但需要有適當足夠的重量參與變形和成形， 充分考慮火耗、鍛件余量及尺寸公差的實際狀況、合理配置重量等，還要明確工藝過程中軸承套圈的溫度的變化對應的尺寸的變化，即熱變形系數， 綜合以上幾點準確的設計出不同狀態下的工序尺寸。重量不變原則對于軸承套圈鍛造工藝的設計至關重要。

　　2.2完全圓整鍛造缺陷的軸承套圈鍛造工藝設計原則

　　軸承套圈的鍛造過程總是由多個鍛造工序組合而成的，在各個階段的鍛造工序當，或多或少的會存在一些鍛造缺陷。例如鍛件在外觀上出現的毛刺、凹坑、圓角、裂縫等問題，這些缺陷如不能在鍛造的過程中得到充分良好的圓整，勢必將復印到最終的鍛件成品中，影響整體的鍛件質量，因此，要求在鍛造工藝設計方面盡量實現較好的初始化毛坯條件，且鍛造變形量應較大，以盡量減少初始化毛坯存在的各種缺陷。

　　2.3同比例變形的軸承套圈鍛造工藝設計原則

　　鍛造后形成的鍛造產物通常稱之為毛坯，加工成毛坯再到成品需經多次變形逐點逐步的鍛造方可完成，因此，若在這個過程中不能保證各部分具有相同的變化比例，則會因各部分的不同程度的變形而產生毛刺、凹坑、圓角和夾皮等各種不同程度上的鍛造缺陷，以及加工變形而存在的內部應力導致的失圓變形， 這些缺陷會一直向下傳遞，影響到接下來的車削、磨削工序， 軸承成品精度造成不良影響。

　　3.軸承套圈套鍛造工藝的特殊性

　　3.1下料規格與鐓粗比的問題

　　要特別重視材料規格和下料長徑比這一約束條件，以實現鐓粗料坯的最佳初始化尺寸，而不致產生較大的鐓粗鼓度，順利實現料坯在套切模腔中徑處的準確穩定的定位操作，不致產生因定位不準而形成的斜切及壁厚差等缺陷。

　　3.2擴孔比的控制

　　擴孔比的大小與相應的毛坯缺陷的消除能力是有一定關系的。擴孔比越大，相對應的毛坯缺陷的消除能力越強。因為充分輾擴后形成的鍛件內部組織致密，在多重參數的影響下，擴孔比不可能無限大的取值;擴孔比越小，消除毛坯缺陷的能力就越弱，對前道工序仿形要求越高，提高了對前道工序的質量要求。因此，擴孔比的取值不可能無限小。擴孔比的選取會直接決定擴孔機單件生產的單元時間，這一點在壓力機與擴孔機聯成的生產線中，對生產定額的影響至關重要。

　　3.3壓平量的控制及其與擴孔比的關系

　　壓平量的取值越大，漲孔壓平后的毛坯表面形成的外觀缺陷影響較大，要求適當大的擴孔比進行充分輾擴消除缺陷，壓平量的取值越小，對漲孔壓平后毛坯表面形成的外觀缺陷影響較小，因此較小的擴孔比輾擴即能消除，但是比較小的壓平量不足以消除套切形成的兩端平面缺陷，也達不到漲孔的要求，所以壓平量不能取得很小，一般根據軸承套圈鍛造規范及實際生產經驗要求，壓平量的取值范圍在15%～25%Cn之間較為合適。

       擴孔比和壓平量的共同取值既要分別符合各自的要求，又要保證相互取值的分布能夠符合線性同比分布。

　　4. 軸承套圈鍛造工藝的優化

　　4.1軸承套圈鍛造優化的整體概述

　　我國現有的鍛造工藝是存在一些問題的，這些問題或多或少的導致了制造企業的資源上的浪費，使整個生產的成本提升，鍛件的質量有所不足的情況。

　　軸承套圈鍛造加工的目的主要有兩個

　　一是獲得與產品形狀相近的毛坯，從而提高金屬材料的有效利用率，以節約原材料，減少機械加工量，從而大大地降低所需的成本;

　　二是消除金屬的內部缺陷，改善金屬內部組織，使金屬流線分布合理，從而提高軸承的使用壽命。

　　可以考慮將原直圈輾擴工藝改造成仿形輾擴工藝，從套圈鍛件留量大小和形狀兩方面來優化鍛造工藝，從而提高材料利用率和產品質量。

　　4.2建立工藝模型的優化方式

　　目前許多軸承套圈加工時的加熱是以燃煤或天然氣為主， 火耗過大，鍛件表面質量差，且對現行余量標準壓縮困難。合理的工藝模型的建立有利于對整個工藝的控制，在現有的加工條件下， 采用仿形輾擴工藝是比較理想的。

       它消除了原輾擴工藝中不合理的留量，能有效提高材料利用率和產品的質量。首先應收集足夠的數據，建立起一個完善的產品數據系統，數據庫應涵蓋需要優化的產品的相關工藝參數及所需材料等信息，以便為整個工藝模型提供基本的數據支持。在完成工藝優化設計的同時，也提高了設計效率，降低了工藝出錯的機率。

　　5.結語

　　軸承套圈的鍛造工藝較為復雜，但在專家學者的不斷研究下，其鍛造工藝中的弊端必將一一被解決，最大程度的發揮出工藝本身的優越性。