劉振威，王玉杰，王戰(zhàn)冶

圖1為31316/02由直筒設(shè)計(jì)為仿形的鍛件示意，仿形后錐角約為。這類(lèi)產(chǎn)品若實(shí)現(xiàn)成形輾擴(kuò)，滾道流線接近成品，既可以提高材料利用率，又有力地提高了該軸承的接觸疲勞強(qiáng)度。

1.工藝方案確定及難點(diǎn)分析

（1）繪制鍛件圖 31316/02留量公差參考現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，外徑內(nèi)徑留量為為補(bǔ)償可能出現(xiàn)的端面缺陷，高度留量適當(dāng)放大，取如圖2所示。

（2）加工難點(diǎn)分析 在輾擴(kuò)過(guò)程中，輾壓輪在D51Y-250E擴(kuò)孔機(jī)液壓力的作用下以壓力F輾擴(kuò)環(huán)坯。鍛件在徑向相當(dāng)鐓粗拔長(zhǎng)，金屬沿周向流動(dòng)，內(nèi)外徑同時(shí)擴(kuò)大。外錐形鍛件軸向截面積不等，在斜坡處產(chǎn)生分力，使該處局部變形力減小，變形困難。如圖3所示，斜坡處來(lái)自輾壓輪的變形分力，使坯料變薄，另一分力，有使坯料向小端面移動(dòng)的趨勢(shì)（其中α為外錐形鍛件錐角）。

α越大，F(xiàn)1越小，變形越困難。擴(kuò)孔機(jī)在該處分配金屬的能力減弱，因此制坯時(shí)要保證各截面分料合理。小端面處壁最薄，最容易塑性變形，隨著輾擴(kuò)進(jìn)行出現(xiàn)軸向毛刺。大端面處壁最厚，輾擴(kuò)力產(chǎn)生的表面變形不易傳遞到坯料中心，易形成凹心。

（3）工藝路線確定 如圖4所示，為保證鍛件尺寸，糾正內(nèi)徑錐度，擴(kuò)孔后增加整徑環(huán)節(jié)。

2.解決方案

（1）工藝關(guān)鍵點(diǎn) 工藝保證輾擴(kuò)比1.3～1.8，保證輾壓輥強(qiáng)度的前提下，適當(dāng)增大輾擴(kuò)比，選用φ45mm標(biāo)準(zhǔn)沖頭。

控制鍛造溫度防止超溫，不使毛坯在室溫下停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，在最佳塑性變形溫度區(qū)域800～1100℃間完成輾擴(kuò)。

圖1 31316/02直筒和仿形鍛件外觀對(duì)比

圖2 31316/02鍛件

保證設(shè)備性能要求，不允許輾壓輪與推力輥的過(guò)分竄動(dòng)造成擋邊尺寸超差（見(jiàn)圖5）。

（2）模具準(zhǔn)備 依據(jù)等截面定律，計(jì)算鍛件各截面毛坯尺寸，完成鍛件“第一次”分料，對(duì)影響毛坯質(zhì)量“反擠”環(huán)節(jié)重點(diǎn)控制，設(shè)計(jì)半封閉成形凹模，毛坯大部分處于凹模內(nèi)，大擋邊上部自由變形。端面壓平，套下表面加工成斜坡形（一般3°～5°），使最終毛坯外形如圖6所示。輾擴(kuò)時(shí)坯料逐漸充滿(mǎn)輾壓輪型腔，有效防止端面凹心。

3.生產(chǎn)效果

如圖7所示，生產(chǎn)試制后31316/02鍛件毛坯及成品尺寸、技術(shù)要求符合工藝，外觀質(zhì)量良好。

我單位另有9278、31316X2/02兩個(gè)型號(hào)的大錐角鍛件投產(chǎn)。相關(guān)數(shù)值統(tǒng)計(jì)如附表所示。

從上表可以看出2012年12月至2013年10月，共生產(chǎn)3個(gè)型號(hào)，節(jié)材率在30%以上，共節(jié)約軸承鋼6.2t，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

2012年12月至2013年10月份實(shí)際生產(chǎn)下列3種型號(hào)節(jié)材

圖3 31316圓錐內(nèi)套輾擴(kuò)

圖4 工藝流程

圖5 31316/02套圈整內(nèi)徑示意

圖6 反擠、沖孔毛坯示意

圖7