《滚动轴承制造学》第二章 套圈毛坯锻造课件.ppt

滚动轴承制造学
第二章套圈毛坯锻造
一、热锻工艺路线
1、锻造的基本概念
目的:获得与成品相似的形貌,改善金属材质。

2、热锻一般工艺路线:
未退火棒料加热-下料-锻造成形
-辗扩-整形-退火-清理
加热的目的:减少塑性变形抗力,
使奥氏体化。
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二、金属塑性变形的基本定律:
1 最小阻力定律
在塑性变形过程中,当变形物体的质点有向各个方向移动的可能性时,质点将沿阻力最小的方向移动。
2 体积不变定律
一般认为金属的体积在塑性变形过程中是不变的。
3 最大强度定律
锻造过程中,材料受拉应力时不能超过强度极限。以防止金属开裂,造成材料报废。
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三、锻造温度范围的确定
始锻温度:为了提高钢的塑性、降低变形抗力,始锻温度可尽量提高到铁碳平衡图Acm线以上位置。但温度过高,会发生过热、过烧。
终锻温度:终锻温度过高,晶粒粗大,并在冷却过程中析出碳化物。若冷速太低,就会形成粗大碳化物网,降低钢的强度。
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例如:
以Gcr15为例,始锻温度:1050 ~11000C,温度过高,会产生过热,过烧,且组织粗大,影响疲劳强度,

终锻温度:800~860 0C
过早结束,组织粗大,
过晚结束,硬度过大。
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四、锻造加热与冷却规范
加热缺陷:产生氧化皮、脱碳(正常缺陷) ,过热、过烧(非正常缺陷)。
过热件通过“正火可以挽回,但过烧是金属晶界产生氧化物将导致报废。
Cr元素可减轻脱碳程度。
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加热速度:加热越快,内外温差越大,内外层金属变形不一致,使内部产生裂纹。对于大件需要进行分阶段加热。
对于直径小于120mm的钢料加热时
加热时间可取(~)d (min)
对于直径大于120mm的,需要分阶段加热,产生脱碳前,速度要慢,过后,再加快速度。在危险时段,应加快加热速度。
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第二节下料
下料方法有:剪切(热切和冷切)、蓝脆折断、热剁、锯切、车切,以热切下料方法应用最广。
一、剪切下料工艺
1 冷剪切:d<30mm,适用于小套圈
2 温剪切:20<d<80mm
3 热剪切:d<130mm
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钢材的剪切过程:
1 弹性阶段:
2 塑性阶段:
3 剪断阶段:
料段缺陷:
重量误差、马蹄形、端面毛刺。
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第三节压力机上锻造
1 、典型工艺安排:
压力机-扩孔机(流水线):一火锻造生产线
2 、挤压碾扩工艺:
适用于形状简单、外锥形的小套圈。
过程:镦粗-挤压成型-冲底平端面
内锥形锻件挤压-辗扩工艺如下:
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第四节辗扩和整形一、概述
辗扩:辗扩是一种在专用扩孔机上将套圈毛坯的壁厚减薄,使内径和外径同时扩大,并获得所要求断面形状的工艺。促进金属纤维呈流线分布,防止变形超过极限强度,造成缺陷。
过程特点:辗扩件宽度基本不变,外径尺寸有信号辊控制较准确。
工艺设计:
辗扩比反映变形程度


m:辗扩前,n:辗扩后