2021-07-03 16:55
圆锥滚子轴承运转时可承受轴向与径向载荷，主要应用在汽车、轧机、矿山、冶金等领域。大批量的中小型圆锥滚子轴承外圈（200mm以下）普遍采 用“压力机制坯+辗环机扩孔”的加工工艺。正挂辗扩时辗压辊“脑袋”大，“脖子”细,尽管可使锻件在辗扩过程中更加平稳，也有利于材料在锻件上的分配，但是对于高度偏高、锥角偏大的圆锥滚子轴承外圈锻件，辗压辊使用寿命通常不足200次/件，辗压辊一旦断裂即报废，模具损耗严重。
圆锥外套锻造工艺流程
以32219/01为例，棒料通过中频感应电炉GPRS-500/2.5加热，在5000kN多工位压力机上经过镦粗一反挤成形一穿孔，然后 D51Y-250E扩孔机上辗扩成形。
对比了“正挂”“反挂”辗压辊关键尺寸，模具寿命以及料芯损耗情况。
在正挂时，为保证辗压辊强度，辗压辊“脖子”尺寸不宜过细，穿孔时需选用056.5mm冲头。反挂时由于辗压棍成形部分“倒置”，前细后粗，根部强度足够，只需采用 (H6.5mm穿孔冲头。反挂辗扩解决了细辊子频繁断裂的问题，通常情况下一件辊子生产500件后工作面老化，能累计返修两次以上，折合模具寿命大于1500次/件。“反挂”辗扩从模具消耗、 材料利用率方面跟“正挂”辗扩相比优势显著，故我们采用方案二进行试制。
2.存在问题及解决方案
(1)小端面毛刺圆锥外圈锻件在反挂辗扩过程中，在小端面上易出现外毛刺，而小端面正好是下工序车工的装夹面，影响车工定位，因此小端面毛刺必须控制。
小端面出外毛刺一般有两个原因：①压力机成形分料小端与大端不均匀。②制坯高度偏高。
针对此问题，提出两个解决方案：①加大毛坯内锥角，32219/01毛坯，改进 后毛坯通过加大成形冲头角度，辅助小端面分料，有效减少小端面挤毛刺。②压低毛坯高度2~3mm,防止辗扩时锻件“长髙”造成端面挤毛刺。
(2)内径折叠加大成形冲头角度后卷毛刺情况虽有好转，但小端面仍不可避免地有外毛刺生成。随着辗扩进行，毛刺容易卷入套圈滚道表面，造成折叠。经过多次试验，在辗压辊上“挖 脖子”，同时选用加深的辗压轮，使辗压轮挡边嵌人
(3) 螺纹根部尤其是螺纹根部后角处的圆角极小，是整支芯棒受力时的最薄弱处。因此，建议芯棒的螺纹根部圆角加大至建议将芯棒的螺纹改为内螺纹，除了防止断裂外，内螺纹芯棒还有以下几个优点：①芯棒的性能检验是在1/2半径处进行的，1/2半径外的材料性能优于1/2半径内的材料性能， 这就提高了螺纹处的性能及使用寿命。②如果使用过程中出现问题，损坏的是连接杆的螺纹，从而保住了成本极高的芯棒工作段。③在芯棒工作段除螺纹外的长度一定的情况下，减少了芯棒工作段的重量，从而节约了生产芯棒工作段的成本。
其中，包住毛坯，可有效避免小端外毛刺产生，保证基准定位面的质量。辗压辊窜动山于辗压轮与辗压辊两者的轴向窜动，在锻件大端面易出现内毛刺，影响大端面内径尺寸的测量精度，出现这种情况我们采用在原有的基础上加长辗压辊长度1〜2mm来解决，同时设备工具科为检查人员配备弹簧内卡钳来测量带内毛刺的锻件的内径尺寸。
经以上措施实施，压力机制坯趋干合理，反挂时扩孔机辗扩过程更加平稳，锻件尺寸及外形均符合工艺要求，同时适应车加工的装夹要求
322 19轴承圆锥外圈试制成功以后，又陆续将反挂工艺推广到32314、32217、30613B 及31 3 16X2等大锥角圆锥外圈上“反挂”工艺扩大了5000kN压力机适应生产的产品型号范围。同时，圆锥轴承外套反挂辗扩试制的成功，也打破了原有辗压辊颊繁断裂的瓶颈。
以32219/01为例，棒料通过中频感应电炉GPRS-500/2.5加热，在5000kN多工位压力机上经过镦粗一反挤成形一穿孔，然后 D51Y-250E扩孔机上辗扩成形。
对比了“正挂”“反挂”辗压辊关键尺寸，模具寿命以及料芯损耗情况。
在正挂时，为保证辗压辊强度，辗压辊“脖子”尺寸不宜过细，穿孔时需选用056.5mm冲头。反挂时由于辗压棍成形部分“倒置”，前细后粗，根部强度足够，只需采用 (H6.5mm穿孔冲头。反挂辗扩解决了细辊子频繁断裂的问题，通常情况下一件辊子生产500件后工作面老化，能累计返修两次以上，折合模具寿命大于1500次/件。“反挂”辗扩从模具消耗、 材料利用率方面跟“正挂”辗扩相比优势显著，故我们采用方案二进行试制。
2.存在问题及解决方案
(1)小端面毛刺圆锥外圈锻件在反挂辗扩过程中，在小端面上易出现外毛刺，而小端面正好是下工序车工的装夹面，影响车工定位，因此小端面毛刺必须控制。
小端面出外毛刺一般有两个原因：①压力机成形分料小端与大端不均匀。②制坯高度偏高。
针对此问题，提出两个解决方案：①加大毛坯内锥角，32219/01毛坯，改进 后毛坯通过加大成形冲头角度，辅助小端面分料，有效减少小端面挤毛刺。②压低毛坯高度2~3mm,防止辗扩时锻件“长髙”造成端面挤毛刺。
(2)内径折叠加大成形冲头角度后卷毛刺情况虽有好转，但小端面仍不可避免地有外毛刺生成。随着辗扩进行，毛刺容易卷入套圈滚道表面，造成折叠。经过多次试验，在辗压辊上“挖 脖子”，同时选用加深的辗压轮，使辗压轮挡边嵌人
(3) 螺纹根部尤其是螺纹根部后角处的圆角极小，是整支芯棒受力时的最薄弱处。因此，建议芯棒的螺纹根部圆角加大至建议将芯棒的螺纹改为内螺纹，除了防止断裂外，内螺纹芯棒还有以下几个优点：①芯棒的性能检验是在1/2半径处进行的，1/2半径外的材料性能优于1/2半径内的材料性能， 这就提高了螺纹处的性能及使用寿命。②如果使用过程中出现问题，损坏的是连接杆的螺纹，从而保住了成本极高的芯棒工作段。③在芯棒工作段除螺纹外的长度一定的情况下，减少了芯棒工作段的重量，从而节约了生产芯棒工作段的成本。
其中，包住毛坯，可有效避免小端外毛刺产生，保证基准定位面的质量。辗压辊窜动山于辗压轮与辗压辊两者的轴向窜动，在锻件大端面易出现内毛刺，影响大端面内径尺寸的测量精度，出现这种情况我们采用在原有的基础上加长辗压辊长度1〜2mm来解决，同时设备工具科为检查人员配备弹簧内卡钳来测量带内毛刺的锻件的内径尺寸。
经以上措施实施，压力机制坯趋干合理，反挂时扩孔机辗扩过程更加平稳，锻件尺寸及外形均符合工艺要求，同时适应车加工的装夹要求
322 19轴承圆锥外圈试制成功以后，又陆续将反挂工艺推广到32314、32217、30613B 及31 3 16X2等大锥角圆锥外圈上“反挂”工艺扩大了5000kN压力机适应生产的产品型号范围。同时，圆锥轴承外套反挂辗扩试制的成功，也打破了原有辗压辊颊繁断裂的瓶颈。
