一种带法兰边的偏心球轴承外圈锻件沟道金属流线控制方法技术

一种带法兰边的偏心球轴承外圈锻件沟道金属流线控制方法，本发明专利技术属于轴承套圈锻造领域。本发明专利技术要解决现有轴承套圈金属流线控制技术无法满足带法兰边的偏心球轴承外圈锻件沟道部位流线控制的要求。方法：一、流线控制凸台设计；二、流线控制凸台优先变形；三、冲孔

【技术实现步骤摘要】
一种带法兰边的偏心球轴承外圈锻件沟道金属流线控制方法


[0001]本专利技术属于轴承套圈锻造领域。

技术介绍

[0002]轴承套圈在锻造过程中沿金属流动方向形成金属流线，轴承失效与沟道流线分布状态紧密相关。因此沟道部位的流线控制具有重要意义。大量研究表明，合理的流线分布状态为金属流线沿沟道部位表面分布。随着装备的不断发展，为了同时满足减重、抗振、强度、刚度等需求，复杂异形整体结构轴承成为发展趋势，带法兰边的偏心球轴承外圈为其中的典型代表，其锻件带有外台阶、沟道偏心、内壁设有斜度，沟道部位金属流线控制难度极大。
[0003]以往提出的解决方案无法同时满足带有外台阶、沟道偏心、内壁设有斜度的带法兰边的偏心球轴承外圈成形与沟道部位金属流线控制的需求，例如：普通热成形工艺无法实现锻件机械加工后金属流线仍然沿沟道表面分布；精密冷辗扩流线控制法成形过程中，材料变形量小，环件仅能发生较小变形，难以成形环件中的复杂结构，不适用于带法兰边的偏心球轴承外圈沟道金属流线控制；因此，亟需一种带法兰边的偏心球轴承外圈锻件沟道金属流线控制方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决现有轴承套圈金属流线控制技术无法满足带法兰边的偏心球轴承外圈锻件沟道部位流线控制的要求，进而提供一种带法兰边的偏心球轴承外圈锻件沟道金属流线控制方法。
[0005]一种带法兰边的偏心球轴承外圈锻件沟道金属流线控制方法，它是按照以下步骤进行：
[0006]一、流线控制凸台设计：
[0007]带法兰边的偏心球轴承外圈零件具体为偏心球轴承外圈一端外围沿周向设置法兰边，根据带法兰边的偏心球轴承外圈零件设计带法兰边的偏心球轴承外圈锻件，设带法兰边的偏心球轴承外圈零件沟道半径为r1，带法兰边的偏心球轴承外圈锻件沟道半径为r2，零件沟道圆心与锻件沟道圆心重合，且r1
‑
5mm≤r2≤r1；在带法兰边的偏心球轴承外圈锻件外壁设计一圈流线控制凸台，流线控制凸台中心线与锻件沟道中心线重合，设流线控制凸台沿轴向尺寸为a,流线控制凸台沿径向尺寸为b，带法兰边的偏心球轴承外圈锻件的壁厚为t，流线控制凸台与锻件外壁的过渡圆角为R，1.5
×
r2≤a≤2.5
×
r2，0.8
×
t≤b≤1.2
×
t，0.5
×
b≤R≤b；
[0008]二、流线控制凸台优先变形：
[0009]将坯料加热，然后镦粗，得到镦粗后的坯料，将镦粗后的坯料置于成形下模内部，成形上模下行，得到预成形坯料；
[0010]所述的成形下模由成形底模、成形套圈及下模套圈依次套接而成，所述的成形套圈内壁上部沿周向设置环形凸台；设镦粗后的坯料最大外径为c，成形套圈的环形凸台内径
为d，d
‑
5mm≤c≤d
‑
1mm；
[0011]三、冲孔
‑
切底
‑
扩孔
‑
平副
‑
辗扩：
[0012]将预成形坯料取出，利用冲孔冲子进行冲孔，冲孔后依次进行切底、扩孔、平副及辗扩，即完成带法兰边的偏心球轴承外圈锻件沟道金属流线控制方法；
[0013]设冲孔冲子前端直径为e，0.2d≤e≤0.3d。
[0014]本专利技术的有益效果是：
[0015]本专利技术通过锻件设计，增设流线控制凸台，使流线控制凸台发生优先流动，在沟道部位形成合理的金属流动趋势；后续冲孔、切底、扩孔、平副操作设计保持沟道处的金属流动特征；最终通过异形截面辗扩成形沟道及内壁其他特征，控制带法兰边的偏心球轴承外圈沟道处金属流线的沿表面分布。
[0016]本专利技术用于一种带法兰边的偏心球轴承外圈锻件沟道金属流线控制方法。
附图说明
[0017]图1为本专利技术带法兰边的偏心球轴承外圈锻件的结构示意图，1为流线控制凸台，2为带法兰边的偏心球轴承外圈零件，3为法兰边；
[0018]图2为实施例一步骤二中成形下模及成形上模的结构示意图，4为成形上模，5为镦粗后的坯料，6为下模套圈，7为成形套圈，7
‑
1为环形凸台，8为成形底模，8
‑
1为中心凸台，9为成形套圈内壁与中心凸台之间空腔，10为下模套圈内壁、成形上模端部与成形套圈端部之间空腔；
[0019]图3为实施例一带法兰边的偏心球轴承外圈锻件沟道金属流线演变图；
[0020]图4为实施例一制备的带法兰边的偏心球轴承外圈锻件的实物图；
[0021]图5为实施例一制备的带法兰边的偏心球轴承外圈锻件去除机械加工余量后的流线分布实物图；
[0022]图6为对比实验一带法兰边的偏心球轴承外圈锻件沟道金属流线演变图。
具体实施方式
[0023]本专利技术技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意组合。
[0024]具体实施方式一：结合图1具体说明，本实施方式一种带法兰边的偏心球轴承外圈锻件沟道金属流线控制方法，它是按照以下步骤进行：
[0025]一、流线控制凸台设计：
[0026]带法兰边的偏心球轴承外圈零件具体为偏心球轴承外圈一端外围沿周向设置法兰边，根据带法兰边的偏心球轴承外圈零件设计带法兰边的偏心球轴承外圈锻件，设带法兰边的偏心球轴承外圈零件沟道半径为r1，带法兰边的偏心球轴承外圈锻件沟道半径为r2，零件沟道圆心与锻件沟道圆心重合，且r1
‑
5mm≤r2≤r1；在带法兰边的偏心球轴承外圈锻件外壁设计一圈流线控制凸台，流线控制凸台中心线与锻件沟道中心线重合，设流线控制凸台沿轴向尺寸为a,流线控制凸台沿径向尺寸为b，带法兰边的偏心球轴承外圈锻件的壁厚为t，流线控制凸台与锻件外壁的过渡圆角为R，1.5
×
r2≤a≤2.5
×
r2，0.8
×
t≤b≤1.2
×
t，0.5
×
b≤R≤b；
[0027]二、流线控制凸台优先变形：
[0028]将坯料加热，然后镦粗，得到镦粗后的坯料，将镦粗后的坯料置于成形下模内部，成形上模下行，得到预成形坯料；
[0029]所述的成形下模由成形底模、成形套圈及下模套圈依次套接而成，所述的成形套圈内壁上部沿周向设置环形凸台；设镦粗后的坯料最大外径为c，成形套圈的环形凸台内径为d，d
‑
5mm≤c≤d
‑
1mm；
[0030]三、冲孔
‑
切底
‑
扩孔
‑
平副
‑
辗扩：
[0031]将预成形坯料取出，利用冲孔冲子进行冲孔，冲孔后依次进行切底、扩孔、平副及辗扩，即完成带法兰边的偏心球轴承外圈锻件沟道金属流线控制方法；
[0032]设冲孔冲子前端直径为e，0.2d≤e≤0.3d。
[0033]本具体实施方式步骤三中通过辗扩成形带法兰边本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带法兰边的偏心球轴承外圈锻件沟道金属流线控制方法，其特征在于它是按照以下步骤进行：一、流线控制凸台设计：带法兰边的偏心球轴承外圈零件具体为偏心球轴承外圈一端外围沿周向设置法兰边，根据带法兰边的偏心球轴承外圈零件设计带法兰边的偏心球轴承外圈锻件，设带法兰边的偏心球轴承外圈零件沟道半径为r1，带法兰边的偏心球轴承外圈锻件沟道半径为r2，零件沟道圆心与锻件沟道圆心重合，且r1
‑
5mm≤r2≤r1；在带法兰边的偏心球轴承外圈锻件外壁设计一圈流线控制凸台，流线控制凸台中心线与锻件沟道中心线重合，设流线控制凸台沿轴向尺寸为a,流线控制凸台沿径向尺寸为b，带法兰边的偏心球轴承外圈锻件的壁厚为t，流线控制凸台与锻件外壁的过渡圆角为R，1.5
×
r2≤a≤2.5
×
r2，0.8
×
t≤b≤1.2
×
t，0.5
×
b≤R≤b；二、流线控制凸台优先变形：将坯料加热，然后镦粗，得到镦粗后的坯料，将镦粗后的坯料置于成形下模内部，成形上模下行，得到预成形坯料；所述的成形下模由成形底模、成形套圈及下模套圈依次套接而成，所述的成形套圈内壁上部沿周向设置环形凸台；设镦粗后的坯料最大外径为c，成形套圈的环形凸台内径为d，d
‑
5mm≤c≤d
‑
1mm；三、冲孔
‑
切底
‑
扩孔
‑
平副
‑
辗扩：将预成形坯料取出，利用冲孔冲子进行冲孔，冲孔后依次进行切底、扩孔、平副及辗扩，...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗影影，杨万里，周鹏文，童锐，于清成，周涛，杨晨，徐益民，单德彬，郭斌，
申请(专利权)人：中国航发哈尔滨轴承有限公司辽宁银捷装备科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：