滚动轴承制造工艺

滚动轴承制造工艺
①退火棒料：材料利用率低（26%以下），车削 工作量大，只适用于小型套圈；
②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；
③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。
外圈：挤压成形压平→
加热→镦粗→分套→
辗扩→整径
内圈：料芯→镦粗→
挤压成形→冲孔压
平→辗扩→整径
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④清理：毛刺、氧化皮等。 ⑤退火：降低硬度，便于车加工。 4、锻造设备： （1）燃料：①固体燃料：煤；②液体燃料：汽
油、煤油、柴油、重油；③气体燃料：天然气 、煤气、石油气等。 （2）加热炉：①燃煤加热炉；②燃气加热炉； ③燃油加热炉；④电加热炉；⑤感应加热炉（ 工频50Hz、中频50~10000Hz、高频10000以上）
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降低劳动强度等都有重要的影响。 2、轴承套圈车削加工的目的和任务： ①对一般锻件毛坯，去除表面坚硬的氧化变质层
（黑皮）； ②对棒料、管料，去除多余的金属量； ③经济取得车加工的形状、尺寸和位置精度； ④对待加工表面均匀地留有一定深度的流量； ⑤加工好辅助表面（倒角、沟、槽等）； 3、轴承套圈毛坯的类型：
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（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φ30～105mm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1~1.5mm、内径1.2~2mm、高度 1.2~2mm，公差：内径0.4~0.6mm 外径 0.3~0.4mm高度0.4~0.6mm，材料利用率可达 60%以上。
00 01 02 03
公称内径除以5的商数，商数为个位数，需在商 数左边加“0”，如08。
深沟球轴承 618/2.5 d=2.5mm
深沟球轴承618/5 d=5mm
深沟球轴承6200 d=10mm
圆锥滚子轴承 32208 d=40mm
大于和等于500以 用公称内径毫米数直接表示，但在与尺寸系列
及22、28、32
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2、滚动轴承用钢基本性能要求： （1）、具有较高的接触疲劳强度； （2）、具有较高的硬度和好的耐磨性； （3）、具有较高的弹性极限； （4）、具有较好的韧性； （5）、具有较好的尺寸稳定性； （6）、具有较好的防锈性能； （7）、具有较好的加工性能。
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之间用“／”分开。
圆锥滚子轴承 313/500 d=500mm
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⑴、深沟球轴承特点： ①转速高；②精度高；③噪声、振动小；④主要
承受径向载荷；⑤也能承受一定轴向载荷；⑥制 造简单，成本低。 ⑵、圆柱滚子轴承特点： ①转速比相同外形尺寸的球轴承低；②精度较高 ；③噪音、振动较低；④主要承受径向载荷；⑤ 内、外圈均带挡边的可以承受较小的轴向载荷。 ⑶、圆锥滚子轴承特点： ①转速高、精度高；② 刚性大，耐冲击、振动 ③ 能承受较大的轴向载荷。
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基 本结构
内圈：通常与轴形成过盈配合，并与轴一起旋转。 外圈：通常与轴承座孔形成过渡配合，起支承作
用。 滚动体（钢球或滚子）：借助保持架均匀地排列
在内圈和外圈之间，它的形状、大小和数量 直接影响滚动轴承的使用性能和负荷能力。 保持架：除滚动体均匀地分隔开外，还能引导滚 动体的旋转及改善轴承内部润滑性能等作用。 润滑油：提高轴承使用寿命、可靠性等。
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
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是英制圆锥滚子轴承品种最全、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。
镦粗→镦坯→冲半孔→冲穿孔→涨孔→平端面 →辗扩（或马架扩孔）→整径 b、挤压成形工艺(如图2)：加热→镦粗→挤压成 形→冲孔压平→整径 c、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
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d、套锻—辗扩工艺(如图4) ：
入库
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3、圆锥保持架的生产过程： 板料 剪切 冲压成形冲定位孔 冲窗孔 切底 车边 压坡 扩张 清理 终检
涂油、包装 入库 4、滚动轴承的装配过程： 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）
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2020年7月19日星期日
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一、基本概念：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 少摩擦损失的一种精密机械元件。
其生产特点是: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， 轴承生产中广泛采用专用设备，专用量具，专 用夹具。
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二、轴承代号的构成：
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
1、类型代号：用阿拉伯数字（以下简称数字）或 大写拉丁字母（以下简称字母）表示。如下表：
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代号
轴承类型
0
双列角接触球轴承
1
调心球轴承
2
调心滚子轴承和推力 调心滚子轴承
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，节约材料，减少机械加工量，降低成本；②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。
3、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
①加热：轴承钢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
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例1: 6 2 04
内径代号，表示公称内径d=20mm
尺寸系列代号，表示宽度系列代号“0”（“0”可以省略）和直径
系列代号“2”
类型代号，表示轴承类型是深沟球轴承
例2: 3 23 24
内径d=120mm。
尺寸系列代号：表示宽度系列代号“2”和直径系列代号“3”。
类型代号：表示轴承类型是调心滚子轴承
四、滚动轴承零件的生产特点： 1、结构特点： （1）轴承零件的工作表面大都是回转体表面； （2）轴向短而壁薄，受力易变形。 2、加工特点： （1）精密加工； （2）多工序加工； （3）成型加工； （4）生产批量。
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五、滚动轴承零件的生产过程：
1、内、外圈的生产过程：
3
圆锥滚子轴承
4
双列深沟球轴承
5
推力球轴承
6
深沟球轴承
代号
轴承类型
7
角接触球轴承
N
圆柱滚子轴承
NN 双列或多列圆柱滚子轴承
U
外球面球轴承
QJ
四点接触球轴承
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2、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。
3、内径代号：表示轴承公称内径尺寸大小，用 数字表示。如下表：
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棒料在φ32ｍｍ以下的退火料采用单点普通压 力机或切断机下料；
棒料在φ35ｍｍ~φ85ｍｍ之间的热轧料采用中 温精密剪切下料；
棒料在φ90ｍｍ以上的采用带锯、圆盘锯或弓 锯下料；
棒料在φ180ｍｍ以上的采用锯床切口→加热→ 锤上剁断下料。
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③锻造： a、锤上自由冲孔辗扩工艺（如图1）：加热→
例3：N 22 10
内径代号：表示公称内径d=50mm。
尺寸系列代号：表示宽度系列代号“2”和直径系列代号“2”。
类型代号：表示轴承类型是圆柱滚子轴承
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三、滚动轴承材料
1、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。
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（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。
5、发展状况 （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。
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轴承公称内径
内径代号
示例
0.6到10（非整数 ）
1到9（整数）
10 10到17 12
15 17 20到480（22、 28、32除外）
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。
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直径系列，内径与尺寸系 列代号之间用“／”分开。
棒料 锻造 退火
棒料
车加工 热处理
管料
磨超加工 零件终检
防锈 入库
2、圆锥滚子的生产过程：
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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
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）
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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。
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温度（1050~1100℃）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。
②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：
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六、轴承套圈毛坯的锻造： 1、轴承的套圈毛坯采用的主要原材料有棒料和
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。 2、套圈锻造的目的：①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
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七、轴承套圈车加工
1、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