冷挤压成型的微型轴承内外圈的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种冷挤压成型的微型轴承内外圈的制作方法。该制作方法包括轴承内外圈模具、挤压设备，内外圈毛坯采用六工位全自动一次性挤压成型微型轴承内外圈毛坯，内外圈毛坯在挤压机中的挤压速度及个数为80～90个/分钟。轴承内外圈毛坯工艺流程：球化退火→拉拔→再次球化退火→酸洗去表面氧化层→磷化→再次拉拔到设定的加工尺寸，然后采用六工位全自动冷挤压成型为内外圈毛坯，其中所述的再次球化退火后的硬度为179～198HB，挤压成型后采用热酸洗的抽检方法检验是否有挤压裂纹，以保证产品的质量。采用冷挤压的制作方法，提高了材料的利用率和致密性，材料的利用率从40%提升到了80%以上，并大幅度提高了轴承的使用寿命。
【专利说明】冷挤压成型的微型轴承内外圈的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及轴承零件领域，是一种冷挤压成型的微型轴承内外圈的制作方法。
【背景技术】
[0002]小型轴承是一般机械中应用最为广泛标准件之一，其数很大，据不完全统计，我国小型轴承每年需求量在3亿套以上，因此对轴承套圈的成型工艺及其模具研究，具有重要的技术意义和巨大的经济价值。小型轴承的生产在我国已有很长的历史，由于它具有量大面广特点，因此引起了人们对它的成型工艺方案及其模具的研究。早期的轴承套圈均采用热锻毛坯进行生产，但由于热锻毛坯尺寸精度较低，脱碳层厚，使后续工序的切削加工量过大，因此造成材料利用率很低，制造成本增加。为了提高生产效率，提高产品质量，降低成本，随着我国黑色金属冷挤压技术的不断进步，人们开始对高强度的轴承钢冷挤压技术应用进行了研究。小型轴承套圈冷挤压成型工艺方案通过综合国内外有关资料可知，目前用于冷挤压小型轴承套圈的成型方案有以下几种:(1)单圈反挤压成型工艺方案下料一冷激饼一退火软化组织一酸洗、磷化、皂化一反挤压一分离切底。(2)无环带复合冷挤压成型工艺方案下料一冷激饼一退火软化组织等。上述对小型轴承套圈的成型工艺进行大致的描述，选择的工艺方案标志是:采用尽可能少的挤压工序和中间退火次数，以最低的材料消耗、最高的模具寿命和生产效率，冷挤出符合技术要求的挤压件。冷挤压加工全过程还应包含下料工序、预成型工序、辅助工序、冷挤压工序以及后续加工工序等。但就目前现有技术而言，轴承内外圈的制作方法还不完善，批量生产中成品的合格率较低，检验工序较为复杂。
【发明内容】
[0003]为了克服上述的不足，本发明将向本领域提供一种较为理想的冷挤压成型的微型轴承内外圈的制作方法，以提高轴承内外圈的制作方法还不完善，批量生产中成品的合格率较低，检验工序较为复杂的技术问题。本发明是采用如下的技术方案实现的。
[0004]一种冷挤压成型的微型轴承内外圈的制作方法，该制作方法包括轴承内圈模具、挤压设备，其要点在于内圈毛胚采用六工位全自动一次性挤压成型微型轴承内圈毛胚，所述的六工位:一、内圈毛胚切断；二、内圈毛胚镦平；三、内圈毛胚进内圈模具、挤压设备，预挤拉伸；四、内圈毛胚中间预挤压冲半孔；五、内圈毛胚全挤压打穿；六、内圈毛胚落料，得到车削加工内圈半成品；内圈毛胚在挤压机中的挤压速度及个数为80?90个/分钟，所述的预挤压冲半孔为先冲50%的轴向孔。
[0005]所述的轴承内圈毛胚工艺流程:球化退火一拉拔一再次球化退火一酸洗去表面氧化层一磷化一再次拉拔到设定的加工尺寸，然后采用六工位全自动冷挤压成型内圈毛坯，冷挤压，所述的再次球化退火后的硬度为179?198HB。
[0006]所述的轴承外圈制作方法包括轴承外圈模具，挤压设备，外圈毛胚工艺流程将在【具体实施方式】中描述。
[0007]本发明采用冷挤压成型制作方法，使得微型轴承内外圈材料内部的金属晶体结构比原先选用棒料加工致密，试验使用寿命比直接采用棒料车削提高2?3倍；由于所述的毛胚采用高速切断和冷挤压制作，工作效率比采用车刀一个一个车削微型轴承内外圈提高，生产成本明显减少。采用冷挤压的制作方法，提高了材料的利用率和致密性，材料的利用率从棒料的40%提升到了 80%以上，并大幅度提闻了轴承的使用寿命。
【具体实施方式】
[0008]【具体实施方式】以微型轴承内外圈的冷挤压成型制作方法为例。本发明外圈的制作方法包括轴承外圈模具、挤压设备，其要点是外圈毛胚采用六工位全自动一次性挤压成型微型轴承外圈毛胚，所述的六工位:一、外圈毛胚切断；二、外圈毛胚镦平；三、外圈毛胚进外圈模具、挤压设备，预挤拉伸；四、外圈毛胚中间预挤压冲半孔；五、外圈毛胚全挤压打穿；六、外圈毛胚落料，得到车削加工外圈半成品；外圈毛胚在挤压机中的挤压速度及个数为80?90个/分钟，所述的预挤压冲半孔为先冲50%的轴向孔。
[0009]所述的轴承外圈毛胚工艺流程:球化退火一拉拔一再次球化退火一酸洗去表面氧化层一磷化一再次拉拔到设定的加工尺寸，然后采用六工位全自动冷挤压成型为外圈毛坯，冷挤压。所述的再次球化退火后的硬度为179?198HB。
[0010]根据上述外圈制作方法和外圈毛胚工艺流程的技术特征和制作方法，所述内圈的制作方法包括轴承内圈模具、挤压设备，其制作方法和毛胚工艺流程也根据上述相同的方法和工艺流程制作。
[0011]同时，所述的冷挤压成型的微型轴承内、外圈的制作方法，采用热酸洗的方法进行所述半成品的检验，所述的检验是在50%的盐酸水溶液中，加热温度为60±5°C，时间为10?30分钟，检验以抽检的方式进行，所抽检的内、外圈清洗后吹干，在显微镜下观察内、外圈外表面的形貌，所述形貌产生挤压裂纹，将及时调整所述轴承内、外圈毛胚挤压工艺流程，使得所述的挤压工艺操作简单，易于调整。
[0012]本发明涉及的材料为轴承钢GCrl5盘料加工经过球化退火、拉拔、再次球化退火、酸洗去表面氧化层、磷化、再次拉拔到设定的加工尺寸，然后采用六工位全自动冷挤压成型内外圈毛坯，并采用热酸洗的简易实用的检测方法检测产品是否有冷挤压裂纹。
【权利要求】
1.一种冷挤压成型的微型轴承内外圈的制作方法，该制作方法包括轴承内圈模具、挤压设备，其特征在于内圈毛胚采用六工位全自动一次性挤压成型微型轴承内圈毛胚，所述的六工位:一、内圈毛胚切断；二、内圈毛胚镦平；三、内圈毛胚进内圈模具、挤压设备，预挤拉伸；四、内圈毛胚中间预挤压冲半孔；五、内圈毛胚全挤压打穿；六、内圈毛胚落料，得到车削加工内圈半成品；内圈毛胚在挤压机中的挤压速度及个数为80?90个/分钟，所述的预挤压冲半孔为先冲50%的轴向孔。
2.如权利要求1所述的冷挤压成型的微型轴承内外圈的制作方法，其特征在于所述的轴承内圈毛胚工艺流程:球化退火一拉拔一再次球化退火一酸洗去表面氧化层一磷化一再次拉拔到设定的加工尺寸，然后采用六工位全自动冷挤压成型为内圈毛坯，冷挤压，所述的再次球化退火后的硬度为179?198HB。
3.一种冷挤压成型的微型轴承内外圈的制作方法，该制作方法包括轴承外圈模具、挤压设备，其特征在于外圈毛胚采用六工位全自动一次性挤压成型微型轴承外圈毛胚，所述的六工位:一、外圈毛胚切断；二、外圈毛胚镦平；三、外圈毛胚进外圈模具、挤压设备，预挤拉伸；四、外圈毛胚中间预挤压冲半孔；五、外圈毛胚全挤压打穿；六、外圈毛胚落料，得到车削加工外圈半成品；外圈毛胚在挤压机中的挤压速度及个数为80?90个/分钟，所述的预挤压冲半孔为先冲50%的轴向孔。
4.如权利要求3所述的冷挤压成型的微型轴承内外圈的制作方法，其特征在于所述的轴承外圈毛胚工艺流程:球化退火一拉拔一再次球化退火一酸洗去表面氧化层一磷化一再次拉拔到设定的加工尺寸，然后采用六工位全自动冷挤压成型为外圈毛坯，冷挤压，所述的再次球化退火后的硬度为179?198HB。
5.如权利要求1、3所述的冷挤压成型的微型轴承内外圈的制作方法，其特征在于采用热酸洗的方法进行所述半成品的检验，所述的检验是在50%的盐酸水溶液中，加热温度为60 ± 5 °C，时间为1?30分钟，检验以抽检的方式进行,所抽检的内、外圈清洗后吹干,在显微镜下观察内、外圈外表面的形貌，所述形貌产生挤压裂纹，将及时调整所述轴承内、夕卜圈毛胚挤压工艺流程。
【文档编号】B23P15/00GK104070327SQ201410215478
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年5月21日 优先权日:2014年5月21日
【发明者】曹志飞 申请人:宁波达尔轴承有限公司