洛陽LYC軸承有限公司鍛造廠 （河南 471003） 黃 喆 王戰(zhàn)冶 郭 凱

軸承四大件（內(nèi)套、外套、滾動(dòng)體、保持器）中內(nèi)外套采用鍛造方法制坯，其工藝方案為：下料→加熱→鍛造→輾擴(kuò)→退火。

輾擴(kuò)工藝在軸承行業(yè)的套圈鍛造中已得到極為廣泛的應(yīng)用。在實(shí)際生產(chǎn)中，大都是以錘——擴(kuò)孔機(jī)、壓力機(jī)——擴(kuò)孔機(jī)組成的生產(chǎn)線形式出現(xiàn)。輾擴(kuò)過程如圖1所示，將溫度、尺寸都符合要求的坯料套在輾壓輥6上，輾壓輪4在液壓缸5作用下輾擴(kuò)坯料，坯料和輾壓輥6依靠摩擦力作用一起轉(zhuǎn)動(dòng)，金屬沿工件切線方向延伸，使坯料直徑逐漸增大至碰到推力輥7時(shí)，受到推力輥約束，平穩(wěn)擴(kuò)展。當(dāng)輾擴(kuò)到預(yù)定尺寸時(shí)，就碰到預(yù)先調(diào)整好的信號輥1給出信號，表示坯料已經(jīng)輾擴(kuò)成為所需鍛件。

圖1 輾擴(kuò)過程

調(diào)心滾子軸承由一個(gè)帶球面滾道外圈和一個(gè)雙滾道內(nèi)圈，一個(gè)或兩個(gè)保持器及一組球面滾子組成，具有調(diào)心功能，可以自動(dòng)調(diào)整因軸與軸承座之間角度誤差所產(chǎn)生的傾斜或軸的撓曲，應(yīng)用廣泛。調(diào)心滾子軸承外圈滾道為球面，輾擴(kuò)時(shí)易產(chǎn)生端面凹心缺陷；內(nèi)圈為雙滾道，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易輾擴(kuò)。

因此，大多調(diào)心滾子軸承鍛件都鍛造成圓柱直筒型，其滾道在車工工序“挖”出，浪費(fèi)大量材料。隨著鍛造技術(shù)不斷發(fā)展，成形輾擴(kuò)應(yīng)運(yùn)而生。所謂成形輾擴(kuò)，即通過使用成形模具，使鍛件外形更接近成品。外套鍛件內(nèi)徑滾道靠成形輾壓輥（見圖2）輾出，內(nèi)套鍛件外徑滾道靠成形輾壓輪輾出。與直筒形鍛件相比，成形輾擴(kuò)鍛件在降低原材料消耗及提高軸承壽命方面具有不可比擬的優(yōu)勢，是軸承鍛造業(yè)發(fā)展的方向和趨勢。

圖2 成形輾壓輥

1.成形輾擴(kuò)鍛造工藝

（1）外圈 成形鍛件形狀與成品形狀相似，如圖3所示。

（2）內(nèi)圈 C型（如22324C/02）。C型軸承內(nèi)圈兩側(cè)無擋邊，兩列球面滾子之間有一個(gè)活動(dòng)中擋邊，鍛件外形如圖4所示。

圖3 調(diào)心滾子軸承外套鍛件

CA型（如22322CA/02）。CA型軸承內(nèi)圈兩側(cè)有擋邊，兩列球面滾子之間有（或無）一個(gè)活動(dòng)中擋圈，鍛件外形如圖5所示。

帶固定擋邊的調(diào)心滾子軸承（如3632/02）內(nèi)圈兩側(cè)有擋邊，中間有一個(gè)固定中擋邊，鍛件外形如圖6所示。

圖4 C型內(nèi)圈

圖5 CA型內(nèi)圈

圖6 3632/02

2.模具設(shè)計(jì)

（1）輾壓輥 為便于模具加工和下工序夾持，鍛件內(nèi)徑留出一定長度的直臺(tái)。適當(dāng)增加滾道留量，利于輾擴(kuò)。圓弧與圓柱直徑之差(D1–D)等于鍛件溝徑與內(nèi)徑(d1n–dn)之差，鍛件溝徑尺寸靠模具尺寸保證。

（2）輾壓輪 鍛件成形后，需要專用模具。對于外套鍛件，僅需要成形輾壓輥，成本較低。而對于內(nèi)套鍛件，需要成形輾壓輪、推力輥、檢查輥，成本較高，而且模具老化后如何返修也是問題。如何降低模具成本，提高模具壽命是鍛件成形輾擴(kuò)必須解決的難題。

輾壓輪原設(shè)計(jì)方案為整體式，缺點(diǎn)是該結(jié)構(gòu)輾壓輪在加工一定數(shù)量的產(chǎn)品后，型槽磨損變寬，造成鍛件高度超差而使該模具報(bào)廢，造成了較大的浪費(fèi)。為解決這一難題，將輾壓輪改為組合式結(jié)構(gòu)。

將整體式輾壓輪改為組合式上、中、下三片結(jié)構(gòu)，如圖7所示，在輾壓輪磨損失效后，拆開修復(fù)再組合拉緊即可繼續(xù)使用。這樣就解決了工裝模具難以修復(fù)再利用的問題，降低了模具費(fèi)用。

圖7 成形輾壓輪

3.成果

完成22326CA/02、53630H/02等21個(gè)型號試制，節(jié)材統(tǒng)計(jì)如附表所示。

節(jié)材統(tǒng)計(jì)表