[精选]滚动轴承制造工艺13243.pptx
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1、滚动轴承制造工艺滚动轴承制造工艺滚动轴承制造工艺l一、基本概念:滚动轴承是将运转的轴与轴座滚动轴承是将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦改变为滚动摩擦,从而显著减之间的滑动摩擦改变为滚动摩擦,从而显著减少摩擦损失的一种精密机械元件。少摩擦损失的一种精密机械元件。l l 其生产特点是其生产特点是:专业性强,批量大,品种规专业性强,批量大,品种规格多,加工质量要求高。为了达到上述要求,格多,加工质量要求高。为了达到上述要求,轴承生产中广泛采用专用设备,专用量具,专轴承生产中广泛采用专用设备,专用量具,专用夹具。用夹具。l 本公司专业生产圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承、深沟球轴承及非标、专用轴承等类型的滚动轴
2、承千余个品种,尺寸范围从内径15mm到外径400mm,公差等级从P0(G)级到P5(D)l级。同时还为用户设计制造各种特殊结构或非标准用专用轴承。各类产品广泛用于汽车、工程机械、农机、电机、柴油机、冶矿机械、石化机械、煤炭机械等领域。近年来加大了新产品开发力度,每年有近一百个新产品投产,其中一些替代进口产品填补了国内空白,有较高的技术含量和附加值。出口以英制圆锥滚子轴承为主。l圆锥滚子轴承为公司的主导产品,占公司生产总量的80%,占全国圆锥滚子轴承产量的16.75%。圆锥滚子轴承产量连续多年居行业第一、二位,是中国最大、最优秀的圆锥滚子轴承供应商,也滚动轴承制造工艺l是英制圆锥滚子轴承品种最全
3、、系列最多的生产厂家。公司技术基础雄厚,检测手段精良,工艺装备先进。新增国内先进的十条轴承套圈磨加工自动线、四条保护气氛无氧化热处理理淬回火和产线及一大批数控、高精度、超超磨凸度、新型自动机床。生产中以自动线和数控机床为主,采用双辗毛坯、保护气氛无氧化热处理、三凸磨超加工、磁粉探伤检验及工序现场精密检测等先进工艺手段,使得产出能力和质量水平同步提升,从而以较高质量、较低的成本的产品,保证企业在市场上的较强的竞争力和较好的市场收益。滚动轴承制造工艺l 内圈:通常与轴形成过盈配合,并与轴一起旋转。l 外圈:通常与轴承座孔形成过渡配合,起支承作l 用。l 滚动体(钢球或滚子):借助保持架均匀地排列基
4、 本结构 在内圈和外圈之间,它的形状、大小和数量l 直接影响滚动轴承的使用性能和负荷能力。l 保持架:除滚动体均匀地分隔开外,还能引导滚l 动体的旋转及改善轴承内部润滑性能等作用。l 润滑油:提高轴承使用寿命、可靠性等。滚动轴承制造工艺滚动轴承制造工艺l二、轴承代号的构成:l1、类型代号:用阿拉伯数字(以下简称数字)或l大写拉丁字母(以下简称字母)表示。如下表:前置代号基本代号后置代号类型代号尺寸系列代号内径代号宽(高)度系列代号直径系列代号滚动轴承制造工艺代号轴承类型代号轴承类型0双列角接触球轴承7角接触球轴承1调心球轴承N圆柱滚子轴承2调心滚子轴承和推力调心滚子轴承NN双列或多列圆柱滚子轴
5、承3圆锥滚子轴承U外球面球轴承4双列深沟球轴承QJ四点接触球轴承5推力球轴承6深沟球轴承滚动轴承制造工艺l2、尺寸系列代号:由轴承的宽(高)度系列代号和直径系列代号组成,用数字表示。l3、内径代号:表示轴承公称内径尺寸大小,用数字表示。如下表:滚动轴承制造工艺轴承公称内径轴承公称内径内径代号内径代号示例示例0.6到到10(非整数)(非整数)用公称内径毫米数直接表示,在其与尺寸系列代号之间用“”分开。分开。深沟球轴承618/2.5d=2.5mm1到到9(整数)(整数)用公称内径毫米数直接表示,对深沟球轴承及角接触球轴承7、8、9直直径系列,内径与尺寸系列代号之间用“”分开。分开。深沟球轴承618
6、/5d=5mm 1010到到17 12 15 1700010203深沟球轴承6200d=10mm20到到480(22、28、32除外)除外)公称内径除以5的商数,商数为个位的商数,商数为个位数,需在商数左边加“0”,如,如08。圆锥滚子轴承32208 d=40mm大于和等于500以以及及22、28、32用公称内径毫米数直接表示,但在与尺寸系列之间用“”分开。分开。圆锥滚子轴承313/500d=500mm滚动轴承制造工艺l、深沟球轴承特点:l转速高;精度高;噪声、振动小;主要承受径向载荷;也能承受一定轴向载荷;制造简单,成本低。l、圆柱滚子轴承特点:l转速比相同外形尺寸的球轴承低;精度较高;噪音
7、、振动较低;主要承受径向载荷;内、外圈均带挡边的可以承受较小的轴向载荷。、圆锥滚子轴承特点:l 转速高、精度高;刚性大,耐冲击、振动l 能承受较大的轴向载荷。;滚动轴承制造工艺l例1:6 2 04l 内径代号,表示公称内径d=20mml 尺寸系列代号,表示宽度系列代号“0”(“0”可以可以省略)和直径l 系列代号“2”l 类型代号,表示轴承类型是深沟球轴承l例2:3 23 24 l 内径d=120mm。l 尺寸系列代号:表示宽度系列代号“2”和和直径系列代号“3”。l 类型代号:表示轴承类型是调心滚子轴承l例3:N 22 10l 内径代号:表示公称内径d=50mm。l 尺寸系列代号:表示宽度系
8、列代号“2”和直和直径系列代号“2”。l 类型代号:表示轴承类型是圆柱滚子轴承滚动轴承制造工艺滚动轴承制造工艺滚动轴承制造工艺滚动轴承制造工艺l三、滚动轴承材料l1、常用材料:目前滚动体和套圈用量最大的GCr15和GCr15SiMn。这两种钢的性能基本相同,但GCr15SiMn的淬透性较GCr15好,当套圈壁厚大于或等于12mm,滚子直径大于23mm,钢球直径大于50mm时,采用GCr15SiMn。目前广泛采用的保持架材料有优质低碳钢(08、10、08F、10F钢)、黄铜、青铜、不锈钢、弹簧钢、铝合金、酚醛胶布管、塑料等。滚动轴承制造工艺l2、滚动轴承用钢基本性能要求:l(1)、具有较高的接触
9、疲劳强度;l(2)、具有较高的硬度和好的耐磨性;l(3)、具有较高的弹性极限;l(4)、具有较好的韧性;l(5)、具有较好的尺寸稳定性;l(6)、具有较好的防锈性能;l(7)、具有较好的加工性能。滚动轴承制造工艺l四、滚动轴承零件的生产特点:l1、结构特点:l(1)轴承零件的工作表面大都是回转体表面;l(2)轴向短而壁薄,受力易变形。l2、加工特点:l(1)精密加工;l(2)多工序加工;l(3)成型加工;l(4)生产批量。滚动轴承制造工艺l五、滚动轴承零件的生产过程:l1、内、外圈的生产过程:l棒料 锻造 退火l棒料 车加工 热处理 l管料 磨超加工 零件终检l 防锈 入库l2、圆锥滚子的生产
10、过程:滚动轴承制造工艺棒料 冲压成形 串环带 选料头棒料 车加工 选料头软磨外径 软磨端面 热处理 串氧化皮及清洗 初磨外径 初磨端面 终磨球基面 退磁 显示脱碳层及目检 细磨外径 终磨外径 超精外径 外观选别 终检 防锈 包装 入库 滚动轴承制造工艺l3、圆锥保持架的生产过程:l板料 剪切 冲压成形冲定位孔 冲窗孔 l切底 车边 压坡 扩张 清理 终检 涂油、包装 入库l4、滚动轴承的装配过程:l零件退磁、清洗 内、外滚(沟)道尺寸分组选别 检查游隙 铆合保持架 终检 退磁、清洗 涂油、包装 入成品库(装箱、发运)滚动轴承制造工艺l六、轴承套圈毛坯的锻造:l1、轴承的套圈毛坯采用的主要原材料
11、有棒料和管料。采用棒料锻造时,根据金属加热温度的不同分为热锻、冷锻和温锻三大类。热锻是将金属加热到相变温度以上的锻造加工;冷锻(又称冷挤压)是指金属在常温下的锻造变形;温锻(又称温挤压)是指金属加热温度控制在金属相变以下、金属蓝脆温度以上的锻造加工。l2、套圈锻造的目的:通过锻造加工,获得与产品形状相近的毛坯,从而提高金属材料利用率滚动轴承制造工艺l,节约材料,减少机械加工量,降低成本;通过锻造加工,消除金属内在缺陷,改善金属组织,使金属流线分布合理,金属紧密度好,从而提高轴承使用寿命。l3、锻造加工的典型工艺过程为:轴承钢棒料材质检验加热下料二次加热锻造成形辗扩冷却退火清理入库l加热:轴承钢
12、棒料或料段的加热通常采用煤、煤气、天然气和电加热(感应加热和接触加热),个别情况下采用重油加热。锻造主要控制始锻滚动轴承制造工艺l温度(10501100)和终锻温度(850左右),不能高于始锻温度,也不低于终锻温度,如果高于始锻温度,锻件会产生过热甚至过烧现象;如果低于终锻温度,因为随着温度的下降,钢的塑性差,变形抗力增大,变形困难,锻件上可能出现裂纹,也可能损坏模具或锻压设备。l下料:根据棒料剪切时温度的不同分为冷剪切、温剪切和热剁,还有采用弓锯、圆盘锯或带锯床切断等,它们适用于:滚动轴承制造工艺l棒料在32以下的退火料采用单点普通压力机或切断机下料;l棒料在3585之间的热轧料采用中温精密
13、剪切下料;l棒料在90以上的采用带锯、圆盘锯或弓锯下料;l棒料在180以上的采用锯床切口加热锤上剁断下料。滚动轴承制造工艺l锻造:la、锤上自由冲孔辗扩工艺(如图1):加热镦粗镦坯冲半孔冲穿孔涨孔平端面辗扩(或马架扩孔)整径lb、挤压成形工艺(如图2):加热镦粗挤压成形冲孔压平整径lc、挤压辗扩工艺(如图3):加热镦粗挤压成形冲孔压平辗扩整径滚动轴承制造工艺滚动轴承制造工艺滚动轴承制造工艺滚动轴承制造工艺ld、套锻辗扩工艺(如图4):l 外圈:挤压成形压平l加热镦粗分套 辗扩整径l 内圈:料芯镦粗l 挤压成形冲孔压l 平辗扩整径滚动轴承制造工艺滚动轴承制造工艺l清理:毛刺、氧化皮等。l退火:降
14、低硬度,便于车加工。l4、锻造设备:l(1)燃料:固体燃料:煤;液体燃料:汽油、煤油、柴油、重油;气体燃料:天然气、煤气、石油气等。l(2)加热炉:燃煤加热炉;燃气加热炉;燃油加热炉;电加热炉;感应加热炉(工频50Hz、中频5010000Hz、高频10000以上)滚动轴承制造工艺l(3)目前轴承行业常用的锻压设备有:空气锤、蒸汽空气锤、曲柄压力机、平锻机和扩孔机等。l5、发展状况l(1)轴承套圈冷辗扩技术近年在国内得到应用,国内轴承套圈冷辗扩技术主要来自日本精工株式会社和德国巴特杜本公司。轴承套圈冷辗扩加工可以利用精锻毛坯进行辗扩,也可以利用锻件或管料经过车削达到一定精度以后进行辗扩。滚动轴承
15、制造工艺l(2)代表我国锻造技术水平的是高速镦锻。其工艺采用感应加热至始锻温度,在高速镦锻机上完成切料、镦饼、成形、切底分离等工序。一般适应与外径30105mm的大批量生产,生产效率高,尺寸精度高,表面质量好,其留量为:外径11.5mm、内径1.22mm、高度1.22mm,公差:内径0.40.6mm 外径0.30.4mm高度0.40.6mm,材料利用率可达60%以上。滚动轴承制造工艺l七、轴承套圈车加工l1、轴承套圈车削加工是机械加工的开始,即套圈的成形切削工序。经过车削加工后的套圈或其它零件,不仅要达到成形的要求,而且要为以后的加工创造条件,它既有过渡性的技术要求,又有最后成品的要求。车削加
16、工质量的好坏,直接影响着磨削加工的质量和效率,若留量大,磨削费时,会增加各种材料的消耗,若留量小,则可能因热处理后的质量差或变形而导致废品。因此轴承套圈车削加工对轴承的成品质量、减少后工序的废品、提高加工质量和滚动轴承制造工艺l降低劳动强度等都有重要的影响。l2、轴承套圈车削加工的目的和任务:l对一般锻件毛坯,去除表面坚硬的氧化变质层(黑皮);l对棒料、管料,去除多余的金属量;l经济取得车加工的形状、尺寸和位置精度;l对待加工表面均匀地留有一定深度的流量;l加工好辅助表面(倒角、沟、槽等);l3、轴承套圈毛坯的类型:滚动轴承制造工艺l退火棒料:材料利用率低(26%以下),车削工作量大,只适用于
17、小型套圈;l管料:材料利用率比较高(50%以上),车削工作量小,生产效率高,只适用于大批量生产中小型轴承套圈的自动线上;l锻件:目前车削套圈的主要毛坯,材料利用率比较高(40%以上),适用于大批量生产中大型轴承套圈。l板料:适用于小型推力球轴承的活圈和紧圈。l温挤压件、冷挤压件:材料利用率比较高(滚动轴承制造工艺l50%以上),适用于大批量中小型轴承套圈生产,是毛坯的发展方向之一。l精密辗扩件和高速镦锻件:材料利用率高(70%以上),适用于大批量中大型轴承套圈生产,是毛坯的发展方向之一。l型钢:适用于复杂外轮廓形状的套圈。l4、套圈的车削加工具体内容:指车削外径、内径、外内径、内外径、端面、滚
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