大型可调模具压淬工艺研究

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摘要：

本文以我公司引进的一条700型可调模具压淬生产线，研究压床淬火工艺对Ф300～500大型、特大型渗碳套圈的椭圆、锥度变形、硬度的控制，以及可调模具对加工产品尺寸范围的影响。其中从不同的垫片高度、不同的压淬高度、不同的加热周期、不同的淬火时间、不同的淬火速率等方面着手来研究出最好的加工参数。

关键词：

热处理；压淬；工艺

随着我国轴承技术的快速发展，对轴承的综合性能要求越来越高，同时钢制轴承由于其优良的综合性能得到广泛的应用，对热处理的质量控制要求也越高。近年来渗碳轴承的型号不断增多，技术要求和精度等级要求也越来越高。由于渗碳产品较长的周期以及较高的二次淬火温度，造成二次淬火后易出现椭圆度及锥度超差。特别是壁厚较薄的轴承套圈，渗碳后椭圆度及锥度均较大，必须进行人工校正，劳动强度大，生产效率低，一些产品因无法校正造成废品。通过对可调模具淬火压床热处理工艺研究，获得最佳的压模淬火热处理工艺，解决大型、特大型渗碳套圈在二次淬火中的椭圆、锥度变形，提高压淬精度，提升材料利用率，同时降低劳动强度，减少废品损失，降低生产成本。

1工艺试验

设备：我单位采用宁夏机械研究院设计的700型自动淬火压床，是与爱协林辊底式马贝生产线联合生产实现压模淬火的设备，能够实现直径200mm-700mm的渗碳套圈工件淬火。淬火介质：为保证产品淬透性，淬火介质采用冷速较快的好富顿快速淬火油。淬火压床模具采用可调模具，加工尺寸区间大，一次装模可实现多尺寸段产品淬火。过去老式死模具加工产品时，需要准备各种尺寸段模具，造成模具库存量巨大，人工更换费时费力，同时效率低下，成本居高不下。通过在淬火过程中调整模具内外垫片、淬火时间、淬火油温及流量等工艺参数，实现减小淬火变形、保证热处理质量和零件尺寸精度要求的目的。通过调整不同的淬火油泵频率大小及喷油时间，对不同产品进行了多次试验，找到最理想硬度的参数通过使用不同的模具垫片高及外侧垫高，试验出加工产品最好的椭圆及锥度的参数，下面以两组模具为例进行分析。①使用320-360mm模具②使用420-480mm模具本次试验共6件，检6件，椭圆度、锥度、硬度和金相组织均符合工艺要求。(工艺要求：椭圆度≤0.45mm，锥度≤0.4mm，硬度58-64。)通过对以上数据的分析，我们得出以下结论：通过对中心垫片及外侧垫片的调整，对产品的椭圆和锥度都有很大程度的降低，分别为16.5-60.8%，27.9-40.9%。中心垫片的高度选取，一方面通过理论公式进行计算得出，另一方面为模具的自身误差进行再次调整，找到最好的参数。外侧垫片的选取有两个原则：一是产品尽量靠近最高处；二是产品内径必须与模具贴合，如果有未贴合处，可适当进行降低高度。淬火压床对轴承套圈椭圆度、锥度及硬度的改善。老式井式炉采用死模具人工淬火方式，对于一些大型（外径在350mm以上）薄壁轻系列的轴承钢产品，有许多不足之处（1.变形量控制不够精确；2.硬度方面时常出现不合格；3.由于模具的问题，产品锥度不好控制。）采用压模淬火，可解决大型、特大型渗碳套圈在二次淬火中的椭圆、锥度变形，提高压淬精度，提升材料利用率。

2主要创新点

提高渗碳产品二次淬火生产效率，通过试验可平均提高100-200%。解决大型、特大型渗碳套圈产品椭圆度、锥度及硬度的同时控制问题，变形量平均降低30%左右。压缩产品磨加工留量，滚道留量可压缩10%，内径留量可压缩10%。模具多样性，一套模具可以实现一个尺寸段范围内的多个型号轴承钢压模淬火。

3结语

通过对可调模具淬火压床热处理工艺研究，获得最佳的压模淬火热处理工艺，套圈的椭圆度降低30%；套圈的锥度降低30%；薄壁套圈的硬度增加1-2HRC；套圈的产量增加50%；通过技术条件的提升，套圈的留磨量可以相应减少，提高材料的利用率，减少后工序的磨削时间，提高生产率，满足用户对大型、特大型渗碳轴承技术性能日益提高的要求。

参考文献：

[1]才鸿年，马建平.现代热处理手册［M］.北京：化学工业出版社，2009.

[2]夏立芳.金属热处理工艺学［M］.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2008.

[3]徐天祥，樊新民.热处理工实用技术手册［M］.南京：江苏科学出版社，2001

作者:郭永强 单位:洛阳 LYC 轴承有限公司