一种涉及轴承热处理技术领域的高温渗碳钢薄壁轴承套圈整形装置及其整形方法，整形装置包含定位底环、上压模和下压模，利用上压模与下压模完全配合，将轴承套圈撑到设计尺寸，整形方法包含预备整形、淬火、整形、回火冷处理和检测五个步骤，通过该整形装置并结合轴承套圈整形方法，解决了高温渗碳轴承零件热处理后变形翘曲的问题，提高了产品的精加工精度和尺寸的稳定性，保证了产品的质量，也提高了生产效率和成品率，减少了产品材料的浪费。
A Shaping Device for Thin-walled Bearing Ring of High Temperature Carburized Steel and Its Shaping Method
【技术实现步骤摘要】
一种高温渗碳钢薄壁轴承套圈整形装置及其整形方法
本专利技术涉及轴承热处理
，尤其是涉及一种高温渗碳钢薄壁轴承套圈整形装置及其整形方法。
技术介绍
公知的，轴承套圈制造的基本流程为获取原材料、锻造、退火、车削、热处理、检测和磨削，其中热处理是提高轴承套圈内在质量的关键加工工序；G13Cr4Mo4Ni4V钢属于常用的高温渗碳轴承钢，经过渗碳热处理后，零件的表面硬度高，心部硬度相对较低，使零件在具有高的冲击韧性的同时，具有了高硬度、高耐温性能、高尺寸稳定性和高接触疲劳寿命的特性，现普遍用于航空发动机主轴，而随着航空工业的迅速发展，轴承结构较之前更加复杂，并且出现了大量薄壁高温渗碳轴承钢制轴承套圈；轴承套圈在热处理过程中由于热应力、组织转变等因素，不可避免的会产生热处理变形，且经过渗碳一次淬火及二次淬火，变形率达到100%，且变形超标量可达200％～300%，该类轴承套圈的变形问题，严重制约了高温渗碳钢轴承套圈的热处理及后续的磨加工过程；传统技术中高温渗碳轴承钢制轴承套圈淬火后采用人工整形，这对人员技术水平要求较高，且无法保证产品加工合格率，人工整形的加工合格率不足60%，严重制约产品的加工，现有技术中也没有有效的整形装置及其整形方法可供使用。
技术实现思路
为了克服
技术介绍
中的不足，本专利技术公开了一种高温渗碳钢薄壁轴承套圈整形装置及其整形方法，能有效解决轴承套圈热处理后的变形问题，保证产品质量达到合格标准。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种高温渗碳钢薄壁轴承套圈整形装置，包含定位底环、上压模以及外径与轴承套圈内径适配的圆柱形下压模；所述定位底环套设于下压模的底端，并与下压模之间的间隙小于轴承套圈的厚度；所述下压模沿其径向等分为多个下压模块，且相邻两下压模块之间设有切缝，所述下压模的上表面中心设有上大下小的锥形孔；所述上压模包含直接大于轴承套圈外径的圆盘，所述圆盘的下表面中心设有与锥形孔配合的锥形结构，所述锥形结构和锥形孔配合时，上压模圆盘的下表面与定位底环上表面之间的距离等于若干轴承套圈高度的总和。进一步，所述上压模的圆盘上表面中心设有螺纹连接孔。进一步，所述下压模外壁均匀设有多个呈轴向的导油槽。进一步，所述下压模等分为三个下压模块。进一步，所述下压模锥形孔的锥角为20～40度。进一步，所述相邻两下压模块之间的切缝宽度与下压模直径的比值为1∶40～70。进一步，所述定位底环的下表面与下压模的下表面平齐，所述下压模的高度为定位底环的高度与两个轴承套圈高度的总和。一种高温渗碳钢薄壁轴承套圈整形方法，包含预备整形、淬火、整形、回火冷处理和检测五个步骤：S1、预备整形：该步骤需要预备高温渗碳钢薄壁轴承套圈整形装置，将定位底环固定在平面上，将下压模对应放入定位底环的内圈中，并将下压模的多个下压模块向中心收拢消除切缝间隙待用；S2、淬火：将轴承套圈在真空炉内分别于600℃～700℃、800℃～900℃各保温30min，保温后再加热至工艺温度1060℃～1070℃，保温45～55min后油冷或气冷淬火出炉，出炉温度为100～140℃；S3、整形：淬火后，将轴承套圈从下压模的顶端套入，利用压床将上压模下压，并与下压模紧密配合，通过下压模的多个下压模块向外同步移动对轴承套圈的内撑力，以及上压模圆盘和定位底环对轴承套圈的端面压力，对轴承套圈进行整形；S4、回火冷处理：将整形过后的轴承套圈从整形装置中取出，依次进行第一次回火、第一次冷处理、第二次回火、第二次冷处理和第三次回火；每次冷处理工艺的温度为-80℃～-70℃，时间为2～2.5h；每次回火工艺的温度为500℃～550℃，时间为2～2.5h；S5、检测：接上一步，按照不同规格轴承套圈的变形标准和翘曲标准，对轴承套圈进行检测，检测标准为变形≤0.30mm，翘曲≤0.35mm，检测完后将合格品移交下一工序。进一步，所述S2淬火步骤中，将轴承套圈在真空炉内分别于650℃、850℃各保温30min。进一步，所述S4回火冷处理步骤中，每次冷处理工艺的温度为-75℃，每次回火工艺的温度为540℃。由于采用如上所述的技术方案，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术公开的整形装置，当上压模下压与下压模完全配合时，下压模的多个下压模块被同步向外推动到一定程度，使得下压模块的外壁与轴承套圈的内壁抵触，并将其撑到设计的内径尺寸，同时，上压模圆盘的下表面与定位底环上表面之间的距离，刚好将若干轴承套圈压到设计的高度尺寸；利用该整形装置，再结合本专利技术公开的整形方法，通过预备整形、淬火、整形、回火冷处理和检测五个步骤，特别是为了克服整形应力，对整形后的轴承套圈进行了多次回火处理，解决了高温渗碳轴承零件热处理后变形翘曲的问题，提高了产品的精加工精度和尺寸的稳定性，保证了产品的质量，也提高了生产效率和成品率，减少了产品材料的浪费。附图说明图1是所述整形装置的结构示意图；图2是图1中下压模俯视示意图。图中：1、上压模；2、下压模；3、轴承套圈；4、定位底环。具体实施方式通过下面的实施例可以详细的解释本专利技术，公开专利技术的目的旨在保护本专利技术范围内的一切技术改进，本专利技术并不局限于下面的实施例；在本专利技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系，仅是与本申请的附图对应，为了便于描述本专利技术，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位：结合附图1-2的高温渗碳钢薄壁轴承套圈整形装置，包含定位底环4、上压模1以及外径与轴承套圈3内径适配的圆柱形下压模2，优选的，下压模2外壁均匀设有多个呈轴向的导油槽，便于润滑；定位底环4套设于下压模2的底端，并与下压模2之间的间隙小于轴承套圈3的厚度，保证下压模2能够给到轴承套圈3足够的端面接触，有利于防止轴承套圈3翘曲；根据需要，定位底环4的内径比下压模2的外径大0.8～1.2mm，轴承套圈3整形后的内径是由上压模1和下压模2完全配合时，下压模2的撑开程度决定的，因此定位底环4的内径需要略大于此时的下压模2，起到定位和矫正的作用；下压模2沿其径向等分为多个下压模块，且相邻两下压模块之间设有切缝，由于下压模2的外径一般大于整形前的轴承套圈内径，切缝的作用在于将多个下压模块向中心收拢，便于套装轴承套圈；此外，下压模2等分为三个下压模块，在保证下压模块移动撑开达到整形效果的同时，减少切缝数量，提高整形精度，优选的，相邻两下压模块之间的切缝宽度与下压模2直径的比值为1∶40～70，在保证便于套装轴承套圈的同时，切缝宽度不宜过宽，影响整形后的尺寸精度；下压模2的上表面中心设有上大下小的锥形孔，该锥形孔便于上压模1下压时，下压模块能够同步且平滑的向外移动，此外，该锥形孔能够设置为槽孔或者锥形通孔，锥形通孔更便于加工，便于控制上压模1和下压模2的配合精度；根据需要，下压模2锥形孔的锥角为20～40度，轴承套圈整形变形的渐进程度除了与上压模1的下压速度有关，也与下压模2锥形孔的锥角角度有关，调整合适的锥角角度会影响整形的效果；上压模1包含直接大于轴承套圈3外径的圆盘，圆盘的下表面中心设有与锥形孔配合的锥形结构，该锥形结构能够使得下压模的多个下压模块，被同步向外推动到一定程度，使得下压模块的外壁与轴承套圈的内壁抵触，并将其撑到本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高温渗碳钢薄壁轴承套圈整形装置，其特征在于：包含定位底环（4）、上压模（1）以及外径与轴承套圈（3）内径适配的圆柱形下压模（2）；所述定位底环（4）套设于下压模（2）的底端，并与下压模（2）之间的间隙小于轴承套圈（3）的厚度；所述下压模（2）沿其径向等分为多个下压模块，且相邻两下压模块之间设有切缝，所述下压模（2）的上表面中心设有上大下小的锥形孔；所述上压模（1）包含直接大于轴承套圈（3）外径的圆盘，所述圆盘的下表面中心设有与锥形孔配合的锥形结构，所述锥形结构和锥形孔配合时，上压模（1）圆盘的下表面与定位底环（4）上表面之间的距离等于若干轴承套圈（3）高度的总和。
【技术特征摘要】
1.一种高温渗碳钢薄壁轴承套圈整形装置，其特征在于：包含定位底环（4）、上压模（1）以及外径与轴承套圈（3）内径适配的圆柱形下压模（2）；所述定位底环（4）套设于下压模（2）的底端，并与下压模（2）之间的间隙小于轴承套圈（3）的厚度；所述下压模（2）沿其径向等分为多个下压模块，且相邻两下压模块之间设有切缝，所述下压模（2）的上表面中心设有上大下小的锥形孔；所述上压模（1）包含直接大于轴承套圈（3）外径的圆盘，所述圆盘的下表面中心设有与锥形孔配合的锥形结构，所述锥形结构和锥形孔配合时，上压模（1）圆盘的下表面与定位底环（4）上表面之间的距离等于若干轴承套圈（3）高度的总和。2.根据权利要求1所述的高温渗碳钢薄壁轴承套圈整形装置，其特征是：所述上压模（1）的圆盘上表面中心设有螺纹连接孔。3.根据权利要求1所述的高温渗碳钢薄壁轴承套圈整形装置，其特征是：所述下压模（2）外壁均匀设有多个呈轴向的导油槽。4.根据权利要求1所述的高温渗碳钢薄壁轴承套圈整形装置，其特征是：所述下压模（2）等分为三个下压模块。5.根据权利要求1所述的高温渗碳钢薄壁轴承套圈整形装置，其特征是：所述下压模（2）锥形孔的锥角为20～40度。6.根据权利要求1所述的高温渗碳钢薄壁轴承套圈整形装置，其特征是：相邻两下压模块之间的切缝宽度与下压模（2）直径的比值为1∶40～70。7.根据权利要求1所述的高温渗碳钢薄壁轴承套圈整形装置，其特征是：所述定位底环（4）的下表面与下压模（2）的下表面平齐，所述下压模（2）的高度为定位底环（4）的高度与两个轴承套圈（3）高度的总和。8.使用权利要求1～7中任一高温渗碳钢薄壁轴承套圈整形装置的一种高温渗碳钢薄壁轴承套圈整形方...
【专利技术属性】
技术研发人员：王旗卫，尤绍军，李付伟，王红伟，郝奥玄，周鹏龙，孙小东，王云广，韩万顺，贺伟，
申请(专利权)人：洛阳LYC轴承有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41
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