專利名稱：大型毛坯圓錐滾子的成形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種成形加工方法，具體地說是一種大型毛坯圓錐滾子的成形方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的圓錐滾子成形工藝主要有車削成形(適用于大型圓錐滾子)和冷鐓沖擊成形(適用于中小型號(hào)及小型號(hào)圓錐滾子)。車削成形工藝是將料棒置于車床上先進(jìn)行一端的倒角和端面外形加工，再按要求長(zhǎng)度切斷，然后將切斷的料段掉頭用另一車床進(jìn)行另一端的倒角凹穴加工，雖然其形狀和尺寸加工參數(shù)容易調(diào)整，但是鋼材利用率不高(通常只有60-70％)，工藝復(fù)雜、生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)設(shè)備、用工較多。冷鐓沖擊成形具有原材料利用率高、生產(chǎn)效率高，設(shè)備和用工數(shù)量少等優(yōu)點(diǎn)，但是國內(nèi)最大規(guī)格的滾子冷鐓機(jī)加工范圍為外徑不超過25mm滾子，大于25mm規(guī)格的滾子冷鐓機(jī)，又由于理論上有用功極低，實(shí)際生產(chǎn)中無法應(yīng)用等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)目前圓錐滾子成形工藝的不足，提供一種節(jié)約原材料、勞動(dòng)力、設(shè)備、能源，提高資源利用率，減少勞動(dòng)強(qiáng)度的大型毛坯圓錐滾子的成形方法。
本發(fā)明的目的可以通過以下措施來實(shí)現(xiàn)一種大型毛坯圓錐滾子的成形方法，其特征是(a)將金屬棒料切斷成所要規(guī)格的料段；(b)將料段外圓磨削光滑至所需外徑尺寸；(c)將上述磨削后的光滑料段至于上、下模中；上模為一端蓋，該端蓋的內(nèi)徑與所要成型的圓錐滾子大頭外徑相吻合，在端蓋內(nèi)表面有一凹坑，凹坑外沿的凹腔壁與圓錐滾子的倒角相吻合，凹坑內(nèi)有一與所成型圓錐滾子端面凹坑相吻合的凸臺(tái)，下模為長(zhǎng)中空錐柱體，其中空部份與所成型圓錐滾子形狀相吻合，并在端頭開設(shè)下料孔，其與下模的中空部份整體形成臺(tái)階孔，下料孔用于與定位(下料)棒相配合；(d)將上、下模置于擠壓設(shè)備中擠壓，壓力控制在200-800噸；(e)取下上模，用定位棒(下料)棒從下模的下料孔中伸入頂出被擠壓成型的大型圓錐滾子毛坯。
本發(fā)明的目的還可以通過以下措施來實(shí)現(xiàn)所述的擠壓設(shè)備為油壓機(jī)。
所述的壓力優(yōu)選控制在300-600噸。
本發(fā)明的有益效果本工藝較傳統(tǒng)的車削成形工藝和冷鐓成形工藝更加適合大型號(hào)圓錐滾子毛坯制造，解決了車削成形工藝鋼材利用率不高，生產(chǎn)效率較低、設(shè)備和生產(chǎn)用工較多等問題，有利于提高滾子前道工序的加工效率和精度，還能夠適度改善滾子的組織致密性，且避免了冷鐓成形快速?zèng)_擊變形大時(shí)易造成開裂等問題。本工藝平均提高鋼材利用率19％，平均節(jié)材率22％，提高生產(chǎn)效率20倍左右。


圖1為本發(fā)明的上、下模結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明本發(fā)明為冷擠壓成形工藝，在常溫下通過擠壓使料段緩慢變形，將外徑Φ25-50mm，GCr15I熱軋退火圓鋼制成外徑母線與軸線夾角2°的圓錐滾子毛坯，其需要的變形壓力為2000-5000KN，采用YJ61-315X油壓機(jī)，由于毛坯成形加工需要行程較短，因此每分鐘可加工10-15件，較傳統(tǒng)車削加工2-4分鐘一件，生產(chǎn)效率提高約20倍。
具體的工藝步驟為a)將金屬棒料切斷成所要規(guī)格的料段；b)將料段外圓磨削光滑至所需外徑尺寸；
c)將上述磨削后的光滑料段至于上、下模中；上模1為一端蓋，該端蓋的內(nèi)徑與所要成型的圓錐滾子大頭外徑相吻合，在端蓋內(nèi)表面有一凹坑，凹坑外沿的凹腔壁與圓錐滾子的倒角相吻合，凹坑內(nèi)有一與所成型圓錐滾子端面凹坑相吻合的凸臺(tái)2，下模3為長(zhǎng)中空錐柱體，其中空部份與所成型圓錐滾子形狀相吻合，并在端頭開設(shè)下料孔4，其與下模3的中空部份整體形成臺(tái)階孔，下料孔4用于與定位(下料)棒相配合；d)將上、下模置于擠壓設(shè)備中擠壓，壓力控制在200-800噸；e)取下上模，用定位棒(下料)棒從下模3的下料孔4中伸入頂出被擠壓成型的大型圓錐滾子毛坯；f)最后切除毛坯上的飛邊后再進(jìn)行精加工即可得到大型圓錐滾子。其中，壓力最好控制在300-600噸，本發(fā)明的主要技術(shù)指標(biāo)如下1、適用范圍外徑Φ25-50mm圓錐滾子和圓柱滾子，主要用于圓錐滾子；2、生產(chǎn)效率每臺(tái)機(jī)5-10件/分鐘；3、鋼材利用率80-90％；4、成形精度長(zhǎng)度尺寸偏差 0-+0.1mm外徑尺寸偏差 0-+0.5mm外徑橢圓度 不大于0.1mm位移度 不大于0.2mm本工藝極大地提高了生產(chǎn)效率，以2006年產(chǎn)34個(gè)大型號(hào)軸承25萬套為例，需配套生產(chǎn)滾子435萬粒，以32228滾子(油壓機(jī)成形定額0.309Kg/粒，為34個(gè)型號(hào)滾子平均定額)為例，采用車削工藝共需18.12萬小時(shí)(2.5分鐘/粒)，采用油壓機(jī)冷擠壓成形工藝需1.21萬小(10秒/粒)。生產(chǎn)能力組成情況對(duì)比如下車削成形工藝?yán)鋽D壓成形工藝總產(chǎn)量(萬粒) 435 435
設(shè)備名稱 DDF3仿形車床 油壓機(jī)單臺(tái)設(shè)備班產(chǎn)(粒) 192 3600班次 22設(shè)備數(shù)量 38 2單機(jī)價(jià)格 12萬元(自制車床5萬元)13.5萬元設(shè)備投資 190(自制)27操作工數(shù)量76 6生產(chǎn)效率提高15倍，提高全員勞動(dòng)生產(chǎn)率1000元/人·年。
上述兩種兩種工藝模具及輔助材料消耗比較，冷擠壓成形工藝多消耗模具費(fèi)用0.04元/粒，增加費(fèi)用17.4萬元。
兩種工藝的廢品率相當(dāng)，冷擠壓成形工藝略高于車削成形工藝。
成形435萬粒滾子，冷擠壓成形工藝較車削成形工藝節(jié)約人員用工等中間費(fèi)用119萬元，節(jié)約0.27元/粒。
綜上所述，成形32228滾子，冷擠壓成形工藝較車削成形工藝節(jié)約原材料及制造費(fèi)用0.52元/粒。全年成形滾子435萬粒，節(jié)約制造成本226萬元。
權(quán)利要求
1.一種大型毛坯圓錐滾子的成形方法，其特征是a)將金屬棒料切斷成所要規(guī)格的料段；b)將料段外圓磨削光滑至所需外徑尺寸；c)將上述磨削后的光滑料段至于上、下模中；上模為一端蓋，該端蓋的內(nèi)徑與所要成型的圓錐滾子大頭外徑相吻合，在端蓋內(nèi)表面有一凹坑，凹坑外沿的凹腔壁與圓錐滾子的倒角相吻合，凹坑內(nèi)有一與所成型圓錐滾子端面凹坑相吻合的凸臺(tái)，下模為長(zhǎng)中空錐柱體，其中空部份與所成型圓錐滾子形狀相吻合，并在端頭開設(shè)下料孔，其與下模的中空部份整體形成臺(tái)階孔，下料孔用于與定位(下料)棒相配合；d)將上、下模置于油壓機(jī)擠壓設(shè)備中擠壓，壓力控制在200-800噸；e)取下上模，用定位棒(下料)棒從下模的下料孔中伸入頂出被擠壓成型的大型圓錐滾子毛坯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型毛壞圓錐滾子的成形方法，其特征是所述的擠壓設(shè)備為油壓機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型毛坯圓錐滾子的成形方法，其特征是所述的壓力控制在300-600噸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大型毛坯圓錐滾子的成形方法，屬于冷擠壓成形工藝，具體的工藝過程為先將金屬棒料切斷成所要規(guī)格的料段；將料段外圓磨削光滑至所需外徑尺寸；將上述磨削后的光滑料段至于上、下模中；將上、下模置于擠壓設(shè)備中擠壓，壓力控制在200－800噸；取下上模，用定位棒(下料)棒從下模的下料孔中伸入頂出被擠壓成型的大型圓錐滾子毛坯，最后去除毛坯上的飛邊后再進(jìn)行精加工即可得到大型圓錐滾子。本工藝解決了車削成形工藝鋼材利用率不高，生產(chǎn)效率較低、設(shè)備和生產(chǎn)用工較多等問題，有利于提高滾子前道工序的加工效率和精度，還能夠適度改善滾子的組織致密性，且避免了變形大時(shí)易造成開裂等問題。
文檔編號(hào)B21C25/00GK101020199SQ20071002061
公開日2007年8月22日 申請(qǐng)日期2007年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月15日
發(fā)明者王建昌 申請(qǐng)人:王建昌