[发明专利]双沟槽截面环件冷辗扩成形的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冷辗扩成形的方法，具体的是涉及一种双沟槽截面环件冷辗扩成形的方法。

背景技术

双沟槽截面环件主要是用作双沟球轴承的内、外套圈，在机械装备、汽车零部件等工业领域有着广泛的应用。双沟槽截面环件不仅尺寸精度要求高，还要求有较长的使用寿命，而这些技术指标的关键在于双沟槽截面环件的加工工艺。目前，双沟槽截面环件通常采用锻造扩孔和机械切削联合加工，即先通过锻造扩孔加工出矩形截面环件，再通过机械切削加工出沟槽。其加工工艺流程为：1)下料，2)墩粗，3)冲头扩孔，4)平端面，5)机械切削加工沟槽，6)磨削。这种工艺的主要问题在于通过机械切削加工沟槽具有许多缺点：1)材料和加工工时消耗多；2)切削加工破坏了环件的金属流线，降低了产品组织性能；3)两个沟槽需分开加工、两次定位，加工精度难以保证。这些缺点导致采用这用工艺加工双沟槽截面环件生产效率低，成本高，产品质量难以保证。

发明内容

本发明所要解决的问题是针对上述现有技术提出一种生产效率高、成本低、产品质量好的双沟槽截面环件冷辗扩成形方法，该方法通过连续局部塑性变形使矩形截面毛坯成形为双沟槽截面环件，避免了沟槽切削加工缺陷，有效地提高了生产效率和产品质量，降低了生产成本。

本发明为解决上述提出的问题所采用的解决方案为：双沟槽截面环件冷辗扩成形的方法，包括以下实现步骤：

(1)制坯：将棒料段从室温均匀加热到锻造温度，然后镦粗、冲孔、冲连皮，制成辗扩用环件毛坯，环件毛坯的尺寸设计过程包括：

1)计算辗扩成形的双沟槽截面环件体积V_环件；

2)选择辗扩比K

对于双沟槽截面环件的冷辗扩，选择辗扩比K值为1.15～2.5；

3)根据双沟槽截面环件体积和辗扩比确定环件毛坯的尺寸

根据双沟槽截面环件的外直径D_oe与辗扩比K值计算环件毛坯的外直径D_oi为D_oi＝D_oe/K；

根据环件毛坯的外直径D_oi、双沟槽截面环件体积V_环件和双沟槽截面环件轴向宽度B_e计算环件毛坯内直径D_ii为

(2)轧辊孔型设计：驱动辊的工作面为圆柱面，芯辊的工作面由圆柱面和两个与双沟槽截面环件沟槽面对应的沟球面组合而成，用来成形双沟槽截面环件沟槽，驱动辊和芯辊的最小工作面半径应满足下述公式