精密冷挤压研磨氮共渗轴承套加工方法

申请号 CN201710397959.7 申请日 2017-05-31 公开(公告)号 CN107457528A 公开(公告)日 2017-12-12
申请人 浙江钱富冷挤机械有限公司; 发明人 冯泉夫; 王凯; 田妙军;
摘要 本 发明 涉及一种 轴承 套,尤其是涉及一种精密冷 挤压 免 研磨 碳 氮共渗轴承套加工方法。其主要是解决 现有技术 所存在的 热处理 较为单一,加工出来的轴承套 精度 不够,后续需要进行研磨,生产工序较为复杂,并且轴承套硬度不够,使用寿命较短等的技术问题。本发明先将镦饼进行球化 退火 ,制成轴承套坯料;将轴承套坯料进行抛丸处理、磷 皂化 、冷挤成型,得到轴承套粗品;将轴承套粗品进行车加工,得到轴承套精品;将轴承套精品投入到热处理炉中进行 碳氮共渗 ,最后进行低温回火,即出成品精密 冷挤压 免研磨碳氮共渗轴承套。
权利要求

1.一种精密冷挤压研磨氮共渗轴承套加工方法,其特征在于所述的方法包括:
a.将圆进行下料,切割成镦饼,将镦饼送入到球化退火炉中进行球化退火,先将镦饼加热至850-900℃,保温50-60min后油淬,然后降温至200-250℃,保温2-3h,再加热至710-
730℃,保温2-3h;得到退火硬度HRB70-80的轴承套坯料;
b.将轴承套坯料进行抛丸处理并且磷皂化,然后对轴承套坯料进行冷挤成型,得到轴承套粗品,轴承套粗品包括有轴承套本体(1),轴承套本体的外底面边缘设有断面为三形的(2),凸块的斜面与轴承套本体外底面的夹角α为23-27°,轴承套本体的内底面边缘为弧面(3);
c.用弹性筒夹将轴承套粗品夹装住,在轴承套本体(1)的外圆上车出外圆台阶(4),在轴承套本体(1)的外底面中部车出定位槽(5),在轴承套本体(1)的内圆上车出内圆台阶(6),在轴承套本体(1)的内底面边缘车出润滑槽(7),再对内孔进行滚压;
d.在轴承套本体(1)上车端面,再在轴承套本体的外圆中部车出中部台阶(8),中部台阶的斜面与外圆的夹角β为13-17°,得到轴承套精品;
e.将轴承套精品投入到热处理炉中进行碳氮共渗:升温到860-880℃,保温2-3h,同时通入气和氮气,然后降温至130-150℃,同时通入氨气和氮气,一次淬火,将轴承套精品升温至750-780℃,保温时间20-30min,再投入50-60℃的热油中冷却,然后将轴承套精品在
610-630℃的环境下回火2-3h;二次淬火,将轴承套精品升温至55-55℃,保温时间20-
30min,将保温后的轴承套精品投入70-90℃的热油中冷却,然后放入零下80-100℃的环境中冷冻2-3h,最后进行低温回火,将轴承套精品在100-150℃的环境下回火2-3h,即出成品精密冷挤压免研磨碳氮共渗轴承套。
2.根据权利要求1所述的精密冷挤压免研磨碳氮共渗轴承套加工方法,其特征在于所述的弹性筒夹包括有筒夹本体(9),筒夹本体的一端设有锥形的膨胀头(10),膨胀头的前端设有装夹轴承套的装夹头(11),筒夹本体上设有两个以上的长孔(12),长孔的宽度从前到后逐渐减小,膨胀头上开有定位孔(13),装夹头上设有2条以上的通槽(14),通槽贯穿定位孔、长孔。
3.根据权利要求1或2所述的精密冷挤压免研磨碳氮共渗轴承套加工方法,其特征在于所述的进行碳氮共渗的热处理炉包括有炉体(15),炉体的内壁上设有多根凸棱(16),凸棱的上下表面设有圆弧凹槽(17)。
4.根据权利要求1或2所述的精密冷挤压免研磨碳氮共渗轴承套加工方法,其特征在于所述的步骤e中的低温回火为:将轴承套精品先升温至145-150℃,保温30-60min,然后以
40-50℃/min的速率降温到100-105℃,保温10-15 min,再升温到130-135℃,保温30-
60min,然后以40-50℃/min的速率再次降温到100-105℃,保温10-15 min,最后升温到120-
125℃保温30-60min。

说明书全文

精密冷挤压研磨氮共渗轴承套加工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种轴承套,尤其是涉及一种精密冷挤压免研磨碳氮共渗轴承套加工方法。

背景技术

[0002] 轴承结构通常包括内圈外圈保持架及滚针,轴承套由于其精度高、非常安静以及承载能很强,得到了广泛应用。中国专利公开了一种大型薄壁轴承套圈的加工方法(公开号:CN106312457A),其包括下列步骤:前处理:将轴承套圈坯体加热至180-220℃保温10-14h,后冷却;套圈热处理;低温冷处理:将轴承套圈坯体冷却至-65--75℃保温1.5-2.5h,后回温至室温;粗磨加工,得粗磨品;一次附加回火:将所得粗磨品加热至140-160℃保温22-
24h,后冷却;半精磨加工,得半精磨品;二次附加回火:将所得半精磨品加热至140-160℃保温22-24h,后冷却;终磨加工,即得成品;套圈热处理是将轴承套圈坯体加热至810-820℃保温25-28min,后油淬至150-170℃,冷却;油淬的时间为3-5min,轴承套圈为内圈时,粗磨加工工序依次为:粗磨端面、粗磨内圈外径、粗磨内圈沟道、粗磨内径、修车;半精磨加工工序依次为:半精磨平面、终磨内圈外径、半精磨内圈沟道、半精磨内径;终磨加工工序依次为:终磨平面、平面研磨、终磨内圈沟道、终磨内径、沟道超精;轴承套圈为外圈时,粗磨加工工序依次为:粗磨端面、粗磨外径、粗磨外圈沟道、粗磨外圈内径、修车倒角;半精磨加工工序依次为:半精磨平面、半精磨外径、半精磨外圈沟道、终磨外圈内径;终磨加工工序依次为:终磨平面、平面研磨、细磨外径、终磨外圈沟道、修磨外径、沟道超精。但是通过加工方法的热处理较为单一,加工出来的轴承套精度不够,后续需要进行研磨,生产工序较为复杂,并且轴承套硬度不够,使用寿命较短。

发明内容

[0003] 本发明是提供一种精密冷挤压免研磨碳氮共渗轴承套加工方法,其主要是解决现有技术所存在的热处理较为单一,加工出来的轴承套精度不够,后续需要进行研磨,生产工序较为复杂,并且轴承套硬度不够,使用寿命较短等的技术问题。
[0004] 本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:本发明的精密冷挤压免研磨碳氮共渗轴承套加工方法,其特征在于所述的方法包括:
a.将圆进行下料,切割成镦饼,将镦饼送入到球化退火炉中进行球化退火,先将镦饼加热至850-900℃,保温50-60min后油淬,然后降温至200-250℃,保温2-3h,再加热至710-
730℃,保温2-3h;得到退火硬度HRB70-80的轴承套坯料;
b.将轴承套坯料进行抛丸处理并且磷皂化,然后对轴承套坯料进行冷挤成型,得到轴承套粗品,轴承套粗品包括有轴承套本体,轴承套本体的外底面边缘设有断面为三角形的,凸块的斜面与轴承套本体外底面的夹角α为23-27°,轴承套本体的内底面边缘为弧面;
c.用弹性筒夹将轴承套粗品夹装住,在轴承套本体的外圆上车出外圆台阶,在轴承套本体的外底面中部车出定位槽,在轴承套本体的内圆上车出内圆台阶,在轴承套本体的内底面边缘车出润滑槽,再对内孔进行滚压;
d.在轴承套本体上车端面,再在轴承套本体的外圆中部车出中部台阶,中部台阶的斜面与外圆的夹角β为13-17°,得到轴承套精品;
e.将轴承套精品投入到热处理炉中进行碳氮共渗:升温到860-880℃,保温2-3h,同时通入气和氮气,然后降温至130-150℃,同时通入氨气和氮气,一次淬火,将轴承套精品升温至750-780℃,保温时间20-30min,再投入50-60℃的热油中冷却,然后将轴承套精品在
610-630℃的环境下回火2-3h;二次淬火,将轴承套精品升温至55-55℃,保温时间20-
30min,将保温后的轴承套精品投入70-90℃的热油中冷却,然后放入零下80-100℃的环境中冷冻2-3h,最后进行低温回火,将轴承套精品在100-150℃的环境下回火2-3h,即出成品精密冷挤压免研磨碳氮共渗轴承套。
[0005] 本发明先通过退火工序,使得镦饼具有一定的硬度,然后再经过车加工,这样在退火后进行车加工可以保证加工时不会产生裂纹。车加工完毕后再进行碳氮共渗,可以进一步加强整个轴承套的强度,并且在碳氮共渗时,温度控制比一般的热处理工艺都要高,使得轴承套在升温时能够更好地将各元素混合,使得硬化层达到0.15-0.25mm,表面硬度HV700-840,心部硬度HV300-500。
[0006] 作为优选,所述的弹性筒夹包括有筒夹本体,筒夹本体的一端设有锥形的膨胀头,膨胀头的前端设有装夹轴承套的装夹头,筒夹本体上设有两个以上的长孔,长孔的宽度从前到后逐渐减小,膨胀头上开有定位孔,装夹头上设有2条以上的通槽,通槽贯穿定位孔、长孔。筒夹本体、膨胀头上分别开设有长孔、定位孔,并且通过通槽贯穿,这样装夹头在装夹轴承套时能够适应不同尺寸的需要,适用范围较广。长孔的宽度一头大一头小,这样不仅能够使得适应范围较广,而且能保证整个弹性筒夹的强度。
[0007] 作为优选所述的进行碳氮共渗的热处理炉包括有炉体,炉体的内壁上设有多根凸棱,凸棱的上下表面设有圆弧凹槽。通过凸棱能够增加热处理炉中的传热面积,使得温度传导较为迅速。并且通过圆弧凹槽能够使得炉内的气流能够形成气旋,这样能够加快热量的传递。
[0008] 作为优选所述的步骤e中的低温回火为:将轴承套精品先升温至145-150℃,保温30-60min,然后以40-50℃/min的速率降温到100-105℃,保温10-15 min,再升温到130-135℃,保温30-60min,然后以40-50℃/min的速率再次降温到100-105℃,保温10-15 min,最后升温到120-125℃保温30-60min。 低温回火通过三次升温以及两次急速降温,能够迅速让轴承套内部的各元素沉淀下来,从而使得轴承套的晶体保持稳定,能够进一步提高硬度。
[0009] 因此,本发明通过多次热处理以及碳氮共渗工艺,使得加工出来的轴承套精度较强,不需要进行研磨,生产工序较为简单,并且轴承套表面以及内部的硬度都较强,使用寿命较长,结构简单、合理。附图说明
[0010] 附图1是本发明冷挤成型后轴承套的一种结构示意图;附图2是本发明步骤c后轴承套的一种结构示意图;
附图3是本发明步骤d后轴承套的一种结构示意图;
附图4是本发明图3的K向结构示意图;
附图5是本发明弹性筒夹的一种结构示意图;
附图6是本发明热处理炉的一种结构示意图。
[0011] 图中零部件、部位及编号:轴承套本体1、凸块2、弧面3、外圆台阶4、内圆台阶6、润滑槽7、中部台阶8、筒夹本体9、膨胀头10、装夹头11、长孔12、定位孔13、通槽14、炉体15、凸棱16、圆弧凹槽17。

具体实施方式

[0012] 下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
[0013] 实施例:本例的精密冷挤压免研磨碳氮共渗轴承套加工方法,其特征在于所述的方法包括:a.将圆钢进行下料,切割成镦饼,将镦饼送入到球化退火炉中进行球化退火,先将镦饼加热至900℃,保温60min后油淬,然后降温至250℃,保温3h,再加热至730℃,保温3h;得到退火硬度HRB70-80的轴承套坯料;
b.将轴承套坯料进行抛丸处理并且磷皂化,然后对轴承套坯料进行冷挤成型,得到轴承套粗品,如图1,轴承套粗品包括有轴承套本体1,轴承套本体的外底面边缘设有断面为三角形的凸块2,凸块的斜面与轴承套本体外底面的夹角α为23-27°,轴承套本体的内底面边缘为弧面3;
c.用弹性筒夹将轴承套粗品夹装住,如图2,在轴承套本体1的外圆上车出外圆台阶4,在轴承套本体1的外底面中部车出定位槽5,在轴承套本体1的内圆上车出内圆台阶6,在轴承套本体1的内底面边缘车出润滑槽7,再对内孔进行滚压;其中,如图5,弹性筒夹包括有筒夹本体9,筒夹本体的一端设有锥形的膨胀头10,膨胀头的前端设有装夹轴承套的装夹头
11,筒夹本体上设有三个长孔12,长孔的宽度从前到后逐渐减小,膨胀头上开有定位孔13,装夹头上设有三条通槽14,通槽贯穿定位孔、长孔;
d.如图3、图4,在轴承套本体1上车端面,再在轴承套本体的外圆中部车出中部台阶8,中部台阶的斜面与外圆的夹角β为15°,得到轴承套精品;
e.将轴承套精品投入到热处理炉中进行碳氮共渗:升温到880℃,保温3h,同时通入氨气和氮气,然后降温至150℃,同时通入氨气和氮气,一次淬火,将轴承套精品升温至780℃,保温时间30min,再投入60℃的热油中冷却,然后将轴承套精品在630℃的环境下回火3h;二次淬火,将轴承套精品升温至55℃,保温时间30min,将保温后的轴承套精品投入90℃的热油中冷却,然后放入零下100℃的环境中冷冻3h,最后进行低温回火,将轴承套精品在150℃的环境下回火,低温回火为:将轴承套精品先升温至150℃,保温60min,然后以50℃/min的速率降温到105℃,保温15 min,再升温到135℃,保温45min,然后以40℃/min的速率再次降温到105℃,保温15 min,最后升温到120℃保温30min;其中,如图6,热处理炉包括有炉体
15,炉体的内壁上设有多根凸棱16,凸棱的上下表面设有圆弧凹槽17;最后即出成品精密冷挤压免研磨碳氮共渗轴承套。
[0014] 以上所述仅为本发明的具体实施例,但本发明的结构特征并不局限于此,任何本领域的技术人员在本发明的领域内,所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。
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