GCr15轴承钢坯料制备与处理方案

2013-09-22 22:43
因GCr15 轴承钢挤压变形抗力较大,造成模具磨损加剧,使用寿命下降,坯料经退火软化、滚光、酸洗、磷化、皂化,再进行挤压。
1.1 坯料制备
冷挤压的材料的形态有这么几种:线材、棒材、管板、板料。
对于冷挤压材料形态的选择也是非常重要的,它直接影响到对于模具的设计和使用的合理性,产品零件生产的质量,以及加工的方便性。所以首先要对各种材料形态有一定的认识。
(1)线材
线材主要用于镦挤螺栓之类标准件或汽车、摩托车上的火花塞壳提等大批量的小型挤压件。一般线材的直径为3-25mm,个别情况可达35mm。线材表面进行特殊的表面及润滑处理,用于多工位自动冷镦机成形,材料利用率高,生产效率极高。
(2)棒材
冷挤压坯料采用棒材较多,一般用于单工序的挤压设备。与线材相比其生产效率较低,但其全部表面可以进行表面及润滑处理,如果需要多道挤压时,有时要进行中间退火。棒材的材料利用率也比较高,采用锯切备料可达70%-90%,采用压力机截切备料几乎可达100%。坯料长径比一般大于1,如小于1时,用压力机截料较为困难。当坯料还需镦粗制坯时,长径比过大会引起镦粗时失温,一般最好控制在2以下。钢的棒料分热轧圆棒与冷精拉圆棒。后者外径尺寸较精确,采用压力机截切备料时,坯料的体积误差可以控制在较小的范围内。
(3)管料
管料为无缝钢管或热挤铝管、铜管等,可以作为空心件的正挤压或反挤压坯料使用。某些形状尺寸冷挤压件,采用管料作为挤压坯料比用实心棒料来得经济,同时挤压力也有较大的降低。
(4)板料
当坯料的长径比比较小时,或者在挤压有色金属零件外形为非圆形时,可以采用板料作为坯料,板料采用冲床落料。
根据这次所要设计生产的零件的形状和尺寸精度要求,认为轴承钢摆杆体零件用冷挤压坯料采用棒材较为合理,利用率较高。所以,决定采用棒材。
1.2 坯料制备方法
坯料制备方法有截切下料、冲裁下料、切削下料、锯切下料等多种方法,可按需选用。从[1]中可知各方法的特点。
(1)棒料或管料截切下料
在机械压力机上用专用的截切模对棒料或管料进行截切下料是应用得最为广泛的方法。用截切模制备坯料,生产效率高,材料利用率高,但截断的坯料端面比较粗糙,端面与中心轴线不能保持垂直,有一定的斜度,尤其是半封闭截切模,这种情况尤为严重。因此坯料在截切后,一般用镦平模将断坯料端面压平后在进行挤压。
(2)板料冲裁下料
板料冲裁下料一般用于坯料长径比很下的圆柱体坯料,或者非圆形有色金属扁平状坯料。该方法的主要优点是生产效率高,坯料尺寸精度高,端面平整。它的缺点是材料利用率低,一般只有60%左右。对于黑色金属冷挤压件,用一般的正常间隙对坯料进行冲裁。对于有色金属的冷挤压件,特别是纯铝或纯铜的薄壁零件的冷挤压件,如果坯料的端面不光洁,挤压时会在挤压件表面上出现裂纹,因此一般用光洁冲裁法进行下料。在生产实践中,常采用小间隙、圆角凹模或负间隙凹模冲裁。
(3)棒料锯切下料
锯切能切断横断面积较大的坯料,断面平整,尺寸精度较高,但锯切口处材料损耗较大。锯切如采用往复锯或圆盘锯下料,生产效率低;如采用高速带锯下料,生产效率高,且坯料形状规则,是一种先进的锯切下料方法。目前,大直径的棒料均采用高速带锯下料。
(4)车床切削下料
如坯料端面有特殊形状要求或细而长的坯料,可以采用车床下料。这种下料方法坯料尺寸精度较高,形状规则,但生产效率较低,而且材料利用率也不高。
综上所述,轴承钢坯料尺寸精度要求较高,要保证坯料断面的平整,应采用车床下料。

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