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7310E滚子冷镦模寿命的设计工艺 | |
张代东 高春生 | |
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摘要:采用65Nb预压应力组合模具作为GCr15-7310E滚子冷镦模。对模件施与不同的加工及热处理工艺, 使模具具有更加优良的性能及配合。模具平均寿命提高4~5倍,效益可观,有一定的推广应用价值。
关键词:冷镦模;预应力;工艺过程
引言
某轴承厂生产的7310E滚子,所用材料为GCr15。该滚子原用冷镦模材料也为GCr15,模具寿命较低,平均寿命仅有4000件~6000件,需经常换模,单班生产率低。为提高模具寿命,降低生产成本,提高劳动生产率,建议改用新型模具用钢65Cr4W3Mo2VNb(代号65Nb)生产滚子冷镦模。
65Nb钢是一种高强韧性、综合机械性能和加工工艺性能良好的冷作模具钢,经适当热处理可使强韧性达到很高水平。根据钢的特点,设计中一改传统采用整体模的作法,采用组合模,施与不同的加工工艺,使模具具有更加优良的性能及配合,从而大大提高了滚子冷镦模的寿命。
1组合模具的设计
组合模具的主要组成有工作套、模座和过渡套。 工作套和模座采用65Nb,经不同热处理达到最佳性能配合。过渡套采用5CrMnMo,适当处理后与工作套压装组合,使工作套产生预压应力,以抵消冷镦时滚子对工作套所施加的张应力,进一步提高模具寿命。
2主件加工工艺流程
2.1锻造
2.1.1锻造加热、冷却规范
工作套和模座采用65Nb圆棒料,按要求锯床下料。锻造时装炉温度≤750℃,最高炉温控制1150℃~1200℃;始锻温度1100℃~1150℃, 终锻温度≥850℃,灰冷至150℃以下。 过渡套采用5CrMnMo棒料, 锯床下料后≤750℃装炉, 最高炉温1150℃;始锻温度1100℃,终锻温度≥850℃,灰冷至100℃以下。
2.1.2锻造工艺规程
锻造所用设备包括煤气加热炉和空气锻锤。 锻造时采用三镦三拔,按轻、重、轻多遍反复锻造,锻造比均为6~8。最后用胎模精整,以保证圆柱度。
2.2锻后退火工艺
2.2.1工作套和模座
工作套和模座在箱式电炉中进行球化退火,工艺曲线见图1,退火后硬度HB220~240。
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