我公司汽车轮毂轴承毛坯原采用自由锻工艺锻造,其形状与成品形状差别较大(图1),这样,
锻造 退火电量消耗大,车加工余量大,加工工序时间长,极为浪费。车加工沟道后,金属流线被截断, 易出现沟道的疲劳剥落,实验证明,轴承套圈疲劳剥落有91%都发生在表面有流线露头的地方。 同时,从轴承使用情况看,轮毂轴承的疲劳也多发生在内圈沟道处。针对这些情况,必须对锻件结 构和锻压工艺进行改进。1改变锻件形状本着节约原材料和减少加工余量的原则,根据轮毂轴承成 品形状设计的锻件结构见图2。通过对几种典型产品改进前后的对比分析(见表1)表明:这种结 构设计上的改变,材料利用率大大提高,而且机加工余量减少,用电量也大大节约。2采用压力机 冲孔-辗扩工艺通过试验验证,将锻造工艺改用压力机自由冲孔-辗扩工艺,沟道采用辗扩成形, 金属流线得到改善,锻件形状见图3。采用这种工艺辗出沟道与车削沟道相比,轴承寿命可提高7 4%。此外,由于原工艺是内圈从外圈中套锻出,是采用料芯材料,而钢材中心部分的紧密度比表 面层差,而且杂质含量较多,属钢材质量较差部分,用于制造轴承套圈是不利的。现在采用棒料直 接锻压,其工作表面主要是钢材的表面层,金属紧密度较高。研究表明,用棒料锻造毛坯与用料芯 锻造毛坯其轴承寿命可提高46%以上。3锻件重量及材料利用率计算为了规范锻件的管理,对锻 造质量等进行有效控制,同时也使设计人员统一设计方法和快速设计,缩短产品开发周期,有必要 对锻件重量、材料消耗定额的计算作一推导。如图4所示,已知人、dZ、d3、a、B和R,求 体积y,得n的计算可用以下方法:建立坐标系如图5,圆弧为式中J--圆角的体积根据分析以 及众多锻件设计来看,(6)式中,与R较为接近,故(6)式可简化为而d可忽略不计,以补偿 锻件中由于形状位置差异而带来的余量不足问题,故又根据锻件尺寸及重量,可推导出材料消耗经 验公式。取料芯长4mm,孔径<32mm,均以孔径作料芯直径gb;;孔径ghDe32mm ,以32mm计料芯直径人则料芯重火耗为切料消耗最终材料消耗提高轮毂轴承锻件材料利用率的 方法@周旭$浙江万向汽车轴承有限公司!浙江萧山,311200@邓绍辉$浙江万向汽车轴承 有限公司!浙江萧山,311200
毛坯;;锻造;;工艺采用压力机自由冲孔-辗扩工艺,得到和成品套圈形状相似的毛坯,既减少了车加工的加工余量,又得到了较为理想的金属流线。附图5幅。
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