[发明专利]使用滚压机滚压轴承钢毛坯制造球轴承圈的方法无效
申请号: | 200810177416.5 | 申请日: | 2008-11-27 |
公开(公告)号: | CN101446316A | 公开(公告)日: | 2009-06-03 |
发明(设计)人: | J·卡尔哈内克;J·奥图帕里克 | 申请(专利权)人: | ZKL布尔诺公司 |
主分类号: | F16C33/64 | 分类号: | F16C33/64;B21D53/10 |
代理公司: | 永新专利商标代理有限公司 | 代理人: | 杨胜军;蔡洪贵 |
地址: | 捷克共和*** | 国省代码: | 捷克;CZ |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 使用 滚压机滚 压轴 毛坯 制造 球轴承 方法 | ||
技术领域
本发明涉及使用滚压机滚压轴承钢毛坯制造球轴承圈的方法。
背景技术
球轴承圈通常是通过冷滚压或在锻造温度下的热滚压制造的。
热滚压的初始材料是被锤锻或模锻过的毛坯。制造球轴承圈的锻造厂通常装备有不同供应商的多种类型的滚压机。毛坯的滚压是在超过850℃的锻造温度进行的,对于轴承钢典型地是在1050℃-850℃之间。
这一工艺的缺点是必须平衡不仅由于滚压,还由于锻造产生的制造不精确性、收缩、脱碳和表面缺陷的大的材料容差和公差。由于熔炉设定在1100℃而存在较高的能源消耗,由于高温而造成工具和机器的热压力,形状和尺寸的低精度,材料的低使用率,以及在很多情况下由后续的加工而打乱的材料纤维的不适当的方向性。
温度在400℃以下的冷滚压是相对较新的工艺,其中,材料在环境温度或略高的温度下成型,分别滚压成型。通过使用专用的滚压机进行滚压。毛坯是车床车出的适当形状的圈。
冷滚压使低的材料容差,高的尺寸精度和更有效的材料使用率成为可能。滚压的形状精确,且大致符合完成加工后的圈的形状,因此,纤维的方向对轴承圈的随后的应变很有好处。通过冷滚压过程强化了材料。
但不利之处是材料必须具有适于冷滚压的均匀结构。材料必须在退火温度下在一定的抑制中进行软化退火。由于更高变形力和变形功的需要,冷滚压也包括机器上的更大的应变。这意味着需要对工具质量有更高的要求,以承受更高的应力。材料内有不均匀的变形应变,导致轴承圈在回火后产生尺寸变形和椭圆度。
本发明的目的是消除上述的缺点,达到降低变形功,降低能源的消耗,更好的利用材料,减少毛坯的重量,延长工具的寿命,降低材料的容差和公差,并最终可以滚压更大尺寸的轴承圈的目的。
发明内容
上述的缺点通过按照本发明提出的通过使用滚压机滚压轴承钢毛坯制造球轴承圈的方法可以很大程度上消除,其毛坯在被滚压前在600℃到800℃之间的温度加热。
在一个优选的实施例中,毛坯在被滚压前在700℃到720℃之间的温度加热。
在另一个优选实施例中,被滚压的毛坯是锤锻过或模锻过的毛坯,或是车床车削过的毛坯,或是由厚壁管材分割成的圈。
本解决方法的优点是:与锻造滚压相比降低了能量消耗,与冷滚压相比降低了变形功,与热滚压相比提高了材料利用率,降低了毛坯重量,与锻造滚压相比延长了工具寿命,减少了材料容差和公差。锻造比例变形和脱碳达到最小,它们对车削容差的影响微乎其微。与冷滚压相比本解决方法也允许制造更大尺寸的圈。
具体实施方式
本发明涉及通过使用“半加热”滚压毛坯来制造球轴承圈的工艺。所提出的工艺有效利用了现有技术中上述两种工艺的优点,同时消除其缺点。
其原理在于进行滚压的温度在600℃到800℃之间。有利的温度范围是700℃到720℃。当使用的初始毛坯材料是厚壁管材或模锻毛坯时。这些毛坯被车削成必要的形状和体积。然后车削后的圈被放入感应加热器中,在感应加热器中被加热到需要的温度,例如720℃。通过温度计监控加热器的温度,只有当毛坯达到适当的温度时将其从加热器中取出,放入滚压机中。
在加热器和滚压机之间的传递通过机器人进行。滚压过程被程序化并被计算机控制,存储在计算机的存储器内。这保证了外形的可重复性和准确复制。滚压后,从机器中取出圈,放置在冷却后传输器上,所述传输器可以使温度一致并控制冷却到大约300℃的温度。
本解决方法的优点是:与锻造滚压相比降低了能量消耗,与冷滚压相比降低了变形功,与热滚压相比提高了材料利用率,降低了毛坯重量,与锻造滚压相比延长了工具寿命,减少了材料容差和公差。锻造比例变形和脱碳达到最小,它们对车削容差的影响微乎其微。与冷滚压相比本解决方法也允许制造更大尺寸的圈。
所提出的通过“半加热”条件滚压毛坯的新工艺利用了现有技术中两种已知工艺的优点,同时消除其缺点。实现本发明中提出的方法的最佳温度在700℃到720℃之间,此时材料的变形阻力与冷却材料相比是其变形阻力值的一半,因此提高了材料可塑性。
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