[发明专利]轴承钢多台阶大型异形环件的成形方法

权利要求书

1.一种轴承钢多台阶大型异形环件的成形方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据轴承钢多台阶大型异形环件的结构特点，借助制图软件从高度方向上等距逐层切割锻件截面，获取多台阶大型异形环件截面面积数据并制成曲线，得到多台阶大型异形环件截面面积与高度的变化关系；再根据多台阶大型异形环件截面面积与高度的变化趋势，以及等体积原则，通过在制图软件上进行描点，绘制中间环坯的截面面积与高度的变化关系曲线，从而可以获得中间环坯外形及尺寸；

取一定规格的轴承钢棒材，加热至锻造温度后，再经过镦粗、冲孔、预轧成矩形环坯；按照中间环坯的外形及尺寸，经过胎膜成形获得中间环坯；

将中间环坯套入环轧机的芯辊中，将中间环坯所在的工作台面抬高5mm～10mm，直到中间环坯被完全咬入后放开，使中间环坯处于倾斜状态；驱动主辊靠近中间环坯，使主辊先与中间环坯的下端接触；启动环轧机，进行轧制，金属材料开始填充模具型腔，并且由下而上逐步完成了各台阶的成形，此过程中，中间环坯从倾斜状态恢复到正常状态，得到异形环轧件；

将异形环轧件装入胀形机，胀形的目标尺寸以多台阶大型异形环件的下端内径为基准，对异形环轧件进行胀形，达到目标尺寸后，保持20s～30s，得到多台阶大型异形环件。

2.根据权利要求1所述的轴承钢多台阶大型异形环件的成形方法，其特征在于，所述轴承钢为G20Cr2Ni4，其热收缩率Φ为1.6％。

3.根据权利要求1或2所述的轴承钢多台阶大型异形环件的成形方法，其特征在于，所述主辊的型面按照多台阶大型异形环件外径型面进行制作，主辊的高度H₁＝H_锻×(1+Φ)+ρ₁，式中，H_锻为多台阶大型异形环件高度，Φ为材料的热收缩率，ρ₁为主辊的高度补偿量；ρ₁均匀分布在主辊的上下两端。

4.根据权利要求1或2所述的轴承钢多台阶大型异形环件的成形方法，其特征在于，所述芯辊的型面按照多台阶大型异形环件内径型面进行制作，芯辊的高度H₂＝H_锻×(1+Φ)+ρ₂，式中，H_锻为多台阶大型异形环件高度，Φ为材料的热收缩率，ρ₂为芯辊的高度补偿量；ρ₂均匀分布在芯辊的上下两端。

5.根据权利要求1或2所述的轴承钢多台阶大型异形环件的成形方法，其特征在于，所述异形环轧件的外径R′＝R-ε，式中，R为多台阶大型异形环件的外径，ε为后续胀形变形量；所述异形环轧件的内径r′＝r-ε，式中，r为多台阶大型异形环件的外径，ε为后续胀形变形量。

6.根据权利要求1或2所述的轴承钢多台阶大型异形环件的成形方法，其特征在于，所述胀形的目标尺寸r₂＝r₁×(1+Φ)+δ，式中，r₁为多台阶大型异形环件的下端内径，Φ为材料的热收缩率，δ为回弹补偿量。