一种轴承铜合金保持架的铸辗复合成形方法与流程

技术特征：

1.一种轴承铜合金保持架的铸辗复合成形方法，其特征在于包括如下步骤：

1)、管坯离心浇铸

(1)计算管坯直径及长度：根据辗扩成形的保持架锻件尺寸和辗扩比，按下式计算离心浇铸的管坯直径：

$R_0=\frac{(R+r)+{\mathrm{HS}}^2}{2S},r_0=\frac{(R+r)-{\mathrm{HS}}^2}{2S}$

其中，r₀、R₀分别为管坯内、外半径；r、R分别为保持架锻件内、外半径，H＝R-r为保持架锻件壁厚；S为辗扩比；辗扩比S取1.2～1.5；离心浇铸的管坯的内直径d₀＝2r₀、外直径D₀＝2R₀；

管坯长度按公式L＝nB计算，其中L为管坯长度，B为辗扩环坯轴向尺寸，n为离心铸造滚筒的高度与辗扩所需辗扩环坯轴向尺寸之商的最大整数值；

(2)浇铸成形：根据管坯尺寸确定铸模尺寸和浇注量，将模具预热至195-205℃，在一定的浇铸温度、浇铸时间和铸模转速条件下浇铸成形；浇铸温度控制在铜合金液相线以上100～150℃，浇铸时间控制在5～15秒，铸模转速根据管坯平均直径大小控制在350～1100r/min；浇铸成形铜管冷却至800℃以下脱模，得到脱模的管坯；

2)、辗扩环坯制备

将脱模的管坯在剪切设备上利用余热进行剪切下料，根据辗扩环坯轴向尺寸分段剪切下料，辗扩环坯轴向尺寸取为保持架锻件轴向尺寸；将下料所得辗扩环坯放入控温炉均匀保温，保温温度设置为初始辗扩温度以上20℃～50℃，保温时间设置为10～30分钟；得到均温后的辗扩环坯；

3)、辗扩成形

将轧辊预热至250～300℃，将均温后的辗扩环坯放上热辗扩机，进行辗扩，得到轴承铜合金保持架。

2.根据权利要求1所述的一种轴承铜合金保持架的铸辗复合成形方法，其特征在于，步骤1)中，所述的管坯的材料为铜合金。

3.根据权利要求1所述的一种轴承铜合金保持架的铸辗复合成形方法，其特征在于，步骤1)中，铸模转速根据管坯平均直径大小控制在350～1100r/min，且管坯外径越大取值越小。

4.根据权利要求1所述的一种轴承铜合金保持架的铸辗复合成形方法，其特征在于，步骤2)中，保温时间设置为10～30分钟，辗扩环坯壁厚越大保温时间越长。

5.根据权利要求1所述的一种轴承铜合金保持架的铸辗复合成形方法，其特征在于，步骤3)中，在一定辗扩温度和辗扩速度下采取合理的辗扩规程进行辗扩，得到轴承铜合金保持架锻件；辗扩温度控制在650～750℃，辗扩线速度根据辗扩环坯外径大小控制在1.2～1.6m/s且辗扩环坯外径越大取值越小，辗扩平均进给速度可根据辗扩环坯、保持架锻件和轧辊尺寸按下式计算：

$\stackrel{\‾}{v}=\mathrm{\α}\frac{{\mathrm{VR}}_1{R}_2{\left(arctan\mathrm{\μ}\right)}^2}{2{\mathrm{\πR}}_{01}(R_1+R_2)}$

其中，α为常数，取0.2～0.8；R₁、R₂分别为驱动辊和芯辊工作面半径；R₀₁为辗扩环坯外半径，R₀₁＝R₀；V为辗扩线速度；μ为环坯与轧辊之间摩擦系数。

6.根据权利要求5所述的一种轴承铜合金保持架的铸辗复合成形方法，其特征在于，辗扩规程分三个阶段：辗扩建立阶段，在0％～20％进给率区间，采用平均进给速度0.4v～0.8v的增速进给模式，使辗扩环坯稳定咬入孔型建立辗扩变形，同时消除辗扩环坯初始壁厚差；辗扩稳定阶段，在20％～80％进给率区间，采用平均进给速度1v～2v的恒速进给模式，使辗扩环坯快速稳定变形；辗扩结束阶段，在80％～100％进给率区间，采平均进给速度用0.1v～0.4v的降速进给模式，逐渐降低辗扩环坯直径扩大速度、控制变形产生的椭圆度和壁厚差。

7.根据权利要求1所述的一种轴承铜合金保持架的铸辗复合成形方法，其特征在于，步骤1)中，所述的铜合金为黄铜H90、铅黄铜HPb59-1、铝青铜QAl7中的一种。