[发明专利]金属流线沿滚道分布的高铁轴承环成形工艺方法

说明书

本发明涉及一种金属流线沿滚道分布的高铁轴承环成形工艺方法，包括以下步骤：S1、通过墩粗和冲盲孔等进行热锻制造高铁圆锥轴承环坯，然后在精密热轧机上进行普通热轧预置近形锥形高铁圆锥轴承内环和外环锻件；S2、在精密热轧机上更换轧辊模具进行精密近形热轧成形高铁圆锥轴承环滚道型面形成金属流线沿滚道分布的环件锻件；S3、对精密热轧形成金属流线沿滚道分布的高铁轴承环立即进行形变热处理；S4、对热轧成形‑形变热处理的高铁轴承环进行磨削、超精后续加工获得所需几何精度的高铁轴承环件。本发明能够直接成型高铁轴承环滚道使金属流线沿着滚道分布，避免较大加工余量切削降低材料利用率和切削加工切断金属流线。

技术领域

本发明涉及热轧成形领域，更具体地说，涉及一种金属流线沿滚道分布的高铁轴承环成形工艺方法。

背景技术

高铁圆锥轴承内环(如图1所示)轴向呈非对称形状，大小端都有台阶，金属体积沿轴向分布差异大，壁厚差异大(最大壁厚是22.85mm，最小壁厚是10.15mm，壁厚差达2倍)。高铁圆锥轴承外环(如图1所示)虽然轴向呈对称形状，但轴向尺寸超过圆锥内环二倍，金属体积沿轴向分布差异大，壁厚差异大(最大壁厚约17.75mm，最小壁厚约6.22mm，壁厚差约3倍)。这种金属体积分布特点导致金属流线很难沿着高铁轴承环滚道分布形成。传统的高铁圆锥轴承环制造工艺流程为：墩粗、冲盲孔、热锻制坯→热轧近锥形外环与内环(如图2a、图2b所示)→切削加工外环与内环滚道(如图3所示)→热处理(外环淬火回火，内环渗碳淬火回火)→磨削→超精。这种工艺切削金属形成滚道导致材料利用率低，经过较大切削余量加工得到高铁圆锥轴承环的滚道切断了金属流线，而且金属流线不能沿着滚道分布。热轧成形的高铁圆锥轴承环冷却到常温后再进行热处理过程中晶粒长大粗化且晶粒大小不一致。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种金属流线沿滚道分布的高铁轴承环成形工艺方法，能够直接成型高铁轴承环滚道使金属流线沿着滚道分布，避免较大加工余量切削降低材料利用率和切削加工切断金属流线。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种金属流线沿滚道分布的高铁轴承环成形工艺方法，包括以下步骤：

S1、通过墩粗和冲盲孔等进行热锻制造高铁圆锥轴承环坯，然后在精密热轧机上进行普通热轧预置近形锥形高铁圆锥轴承内环和外环锻件；

S2、在精密热轧机上更换轧辊模具进行精密近形热轧成形高铁圆锥轴承环滚道型面形成金属流线沿滚道分布的环件锻件；

S3、对精密热轧形成金属流线沿滚道分布的高铁轴承环立即进行形变热处理；

S4、对热轧成形-形变热处理的高铁轴承环进行磨削、超精后续加工获得所需几何精度的高铁轴承环件。

上述方案中，在所述步骤S2中，将高铁轴承热轧环坯在1000～1100℃保温10-15分钟，然后热轧成形高铁轴承环件。

上述方案中，所述步骤S3中的形变热处理为将热轧成形高铁轴承环件快冷至室温在将环件置于230～250℃的加热炉中保温15-20分钟，最后空冷至室温。

实施本发明的金属流线沿滚道分布的高铁轴承环成形工艺方法，具有以下有益效果：

通过精密近形热轧成形高铁圆锥轴承环滚道型面形成金属流线沿滚道分布的工序替代切削加工外环与内环滚道的工序有效避免了切断金属流线，提高了材料的利用率。高铁圆锥轴承环的热轧成形与形变热处理结合充分利用了热轧阶段的热量，也利用了热轧成形引起的材料内部位错、亚结构等晶体缺陷在形变热处理阶段提高晶粒的细化程度来实现细晶强化。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1高铁轴承环轴向截面示意图；

图2a是热轧近锥形外环结构示意图；