輪轂軸承單元套圈鍛造余溫正火工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及機械工程領域與汽車零部件制造行業(yè)，特別涉及一種輪轂軸承單元套 圈鍛造余溫正火的工藝流程。
【背景技術】
[0002] 在現(xiàn)有的齒輪鍛坯的熱處理工藝中，采用了鍛造余溫的等溫正火工藝，充分利用 鍛造余熱實現(xiàn)正火而避免了二次升溫加熱，該工藝的特征為：把原材料加熱至始鍛溫度 進行鍛造成形，再通過空冷把始鍛溫度降低到某特定溫度后進入到保溫爐中保溫一定時 間，最后出爐空冷至室溫。該工藝技術主要被應用于包括20CrMnTi、25MnCr5、28MnCr5、 20CrNiMo、SAE8620等材料的汽車齒輪。
[0003] 但是上述鍛造余溫的等溫正火工藝的缺點如下：
[0004] (1)保溫時間周期較長，一般在60min以上，由于鍛造是一個過程，先進行鍛造與 后進行鍛造的樣件進入保溫爐中實際停留的時間并不相同，在完成組織轉變后的部分樣件 仍被保溫對能源是一種浪費；
[0005] (2)需要在鍛造設備附近單獨配備一臺加熱爐，設備及其工藝成本較高；
[0006] (3)該工藝在特定結構輪轂單元套圈鍛造中（通用材料為SAE1055與55號鋼）沒 有做出過論證，其應用可行性尚不明確。

【發(fā)明內容】

[0007] 本發(fā)明目的是提供一種輪轂軸承單元套圈鍛造余溫正火工藝，該工藝的實施提升 現(xiàn)有輪轂軸承單元套圈零件的基體硬度和強度，并細化晶粒，省略普通正火工序，在提升產(chǎn) 品力學性能的基礎上，進一步降低工藝成本。
[0008] 為解決上述問題，本發(fā)明提供了 一種輪轂軸承單元套圈鍛造余溫正火工藝，包括 以下步驟：
[0009] 步驟一：通過直讀光譜儀對輪轂軸承單元套圈的通用材料進行元素檢測，選用符 合相應牌號元素規(guī)定范圍的作為原材料；
[0010] 步驟二：采用剪切或鋸切方式將原材料下料為圓柱形的坯料，下料長度根據(jù)鍛件 圖來設計；
[0011] 步驟三：坯料逐段被置于加熱爐中加熱，每段坯料在中頻爐中被加熱到1050°C~ 1150°C ;加熱后的坯料被推桿推出中頻爐，中頻爐出口處的溫度傳感器對坯料的溫度進行 監(jiān)控，對溫度不在1050°C~1150°C范圍內的坯料進行剔除，溫度在1050°C~1150°C范圍內 的坯料被傳送帶輸送到鐓粗工序；
[0012] 步驟四：坯料在鐓粗設備上進行鐓粗后獲得鼓形毛坯，氧化皮得到消除；
[0013] 步驟五：鼓形毛坯被傳送帶輸送至鍛造設備鍛造成形得到鍛件；
[0014] 步驟六：若采用的是開式鍛造，則需要對鍛件的飛邊進行切除；若采用的是封閉 鍛造，鍛件無飛邊，不需要切除；
[0015] 步驟七：從步驟四到步驟六的三步總時間控制在40秒以內完成，完成前面六個步 驟后，獲得的鍛件被逐個放置于冷卻裝置的入口處，在入口處配置溫度傳感器監(jiān)控鍛件的 溫度，對于溫度不在850°C~950Γ范圍內的鍛件通過分選裝置被識別并剔除。
[0016] 步驟八：溫度在850°C~950°C范圍內的鍛件逐個進入冷卻裝置進行強制冷卻，在 160秒內鍛件溫度下降到550°C~650°C，冷卻后的鍛件從冷卻裝置輸出并進入料框在空氣 中堆冷。
[0017] 優(yōu)選地，所述通用材料為SAE1055鋼或55#鋼，所述原材料為30mm~IOOmm的圓 棒。
[0018] 優(yōu)選地，在步驟二中采用剪切設備或鋸床對原材料下料。
[0019] 優(yōu)選地，坯料在中頻爐中加熱時，中頻爐的溫度波動范圍為0°C~50°C。
[0020] 優(yōu)選地，在步驟五中，通過一套模具一次性鍛造成形獲得鍛件的輪廓；或者通過預 鍛模具和終鍛模具兩次成形獲得鍛件的輪廓。
[0021] 優(yōu)選地，在鍛造成形過程中同時進行強制風冷，降低鍛件溫度。
[0022] 優(yōu)選地，鍛造成形得到的鍛件的溫度為850°C~950°C范圍內。
[0023] 優(yōu)選地，步驟八中通過空氣流的換熱方式進行強制冷卻。
[0024] 優(yōu)選地，所述鍛件在冷卻裝置的輸送帶上進行對流換熱。
[0025] 優(yōu)選地，所述輸送帶上方或下方的風扇組制造空氣流。
[0026] 本發(fā)明現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點及效果：1、該工藝的實施能夠使得輪轂軸承單 元套圈的基體硬度達到240HB以上，屈服強度達到450MPa以上，抗拉強度達到800MPa以 上，斷后延伸率達到13%以上，基體組織晶粒度不低于3. 5級，組織均勻性在1-4級范圍內， 提升現(xiàn)有輪轂軸承單元套圈零件的基體硬度和強度，并細化晶粒。2、省略普通正火工序，在 提升產(chǎn)品力學性能的基礎上，進一步降低工藝成本。
【附圖說明】
[0027] 圖1是本發(fā)明輪轂軸承單元套圈鍛造余溫正火工藝原材料下料的示意圖。
[0028] 圖2是本發(fā)明輪轂軸承單元套圈鍛造余溫正火工藝第一種鍛造過程示意圖。
[0029] 圖3是本發(fā)明輪轂軸承單元套圈鍛造余溫正火工藝第一種強制冷卻過程示意圖。
[0030] 圖4是本發(fā)明輪轂軸承單元套圈鍛造余溫正火工藝第二種鍛造過程示意圖。
[0031] 圖5是本發(fā)明輪轂軸承單元套圈鍛造余溫正火工藝第二種強制冷卻過程示意圖。
【具體實施方式】
[0032] 實施例一
[0033] 鍛造廠家從鋼廠采購長度為6000mm，直徑為60mm的通用材料SAE1055鋼或55# 鋼，通過直讀光譜儀對輪轂軸承單元套圈的通用材料進行元素檢測，選用符合SAE1055鋼 或55#鋼相應牌號元素規(guī)定范圍的作為原材料。參照圖1，通過鋸床對原材料進行分段鋸切 下料，原材料被下料為長度80_、直徑為60mm的圓柱形的還料。
[0034] 坯料逐段被置于中頻爐中加熱，中頻爐的溫度波動范圍最好為0°C~50°C，每段 坯料在中頻爐中被加熱到1050°C~1150°C ;加熱后的坯料被推桿推出中頻爐，中頻爐出口 處的溫度傳感器對坯料的溫度進行監(jiān)控，對溫度不在1050 °C~1150 °C范圍內的坯料進行 剔除，溫度在1050°C~1150°C范圍內的坯料被傳送帶輸送到鐓粗工序。
[0035] 參照圖2,高溫的坯料被輸送帶輸送至鐓粗設備處通過上下兩塊平面模而進行自 由鐓粗，坯料被鐓粗為高度65mm的鼓形毛坯，表面氧化皮被有效去除。鼓形毛坯被傳送帶 輸送至預鍛壓力機設備，鼓形毛坯通過壓力機被預鍛模具鍛造發(fā)生特定的形變成為預成形 坯。預成型坯被預鍛工位的頂桿頂出，并被輸送帶輸送至終鍛壓力機設備處，預鍛毛坯通過 終鍛壓力機被終鍛模具鍛造發(fā)生特定的形變成為鍛件，即通過預鍛模具和終鍛模具兩次成 形獲得鍛件的輪廓。若采用的是開式鍛造，則需要對鍛件的飛邊進行切除；若采用的是封閉 鍛造，鍛件無飛邊，不需要切除。整個鍛造過程對于節(jié)拍時間予以控制，協(xié)調好設備的特征 和操作人員的速度，從高溫坯料到鍛件的成形、去邊過程的時間控制在40秒以內。另外，在 鍛造成形過程中還可以同時進行強制風冷，降低鍛件溫度，這樣鍛造成形得到的鍛件的溫 度基本為850°C~950°C范圍內。
[0036] 參照圖3,完成鍛造后獲得的鍛件1被放置于冷卻裝置的入口，通過入口處配置的 溫度傳感器識別鍛件1的溫度。溫度不在850°C~950°C范圍內的鍛件1通過分選裝置被識 別并剔除。溫度在850°C~950°C范圍內的鍛件1被輸送帶2傳送至冷卻裝置的強制氣流冷 卻區(qū)域，鍛件1的移動方向為鍛件1上方的箭頭所指方向，輸送帶2的循環(huán)運動方向為輸送 帶2內