冷冲压钢球毛坯常见缺陷及其原因分析

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

Cause analysis of common defects of cold stamping steel bal blankBai Guangchun .Liu Daochaof 1.Harbin Bearing Parts Co.，Ltd.，Harbin 1 50036，China；2.Smal Ball Bearing Branch，Harbin Bearing Group Corporation，Harbin 1 50036，China)Abstract：By analyzing the requirements and processing of steel ball blank cold stamping，it explains the cause of the commonquality problems during cold stamping as well as the adjustment method，hoping it is helpful to the cold stamping processor。

Key words：steel bal；cold stamping；technical requirement；common defect1 前言冷冲压钢球毛坯工序是钢球加工的第-道工序 ，它主要适合于 25.4ram以下的钢球成形加工 ，其特点是自动化程度高，可实现-人多机，生产效率高，材料利用率高。冷镦钢球的质量，直接影响后续的加工和成品质量。从钢球加工过程中的废品统计资料来看，泠镦工序造成的废品占钢球废品总数的60%左右，因此，提高操作工人技能，对生产中随时出现的质量问题进行质量分析，及时排除故障，对于保证冷冲压钢球毛坯质量，减少废品损失，是十分重要的环节。在此对冷冲压钢球毛坯常见缺陷及其原因进行分析探讨，希望能对从事冷冲压钢球加工者有所帮助。

钢球毛坯冷冲工艺过程分析钢球毛坯在自动冷镦机上的冷冲压加工工艺过程如图 l所示。

作者简介：白广春 (1962-)，男，工程师料段图 1 钢球冷冲压工艺过程由带料轮1将原材料送人切料位置，送料长度由挡铁5控制 ，使其敲等于-个钢球毛坯所需料长。

2-2切料和送料由切料刀板4将原材料切断成料段，并被夹持送到冲头7和凹模8的冲压位置。

2.3冷镦成形当冲头移向凹模时，由于冲头弹簧的作用，冲头与凹模的球窝先将料段9压紧，这时切料刀板和夹持杆开始后退，直到退回到原来位置。由于冲头7继续前进，使冲头弹簧被压缩，冲头在滑块推动下将料段冲压成球坯，冲压结束，钢球毛坯成形。

哈 尔 滨 轴 承 第 34卷3 冷镦钢球毛坯的技术要求3.1对料段质量的要求在冲压钢球滚动体之前，都必须将棒料或盘料剪切成所需长度的料段，再送到冲模与凹模之问进行冲压成形 ，因此 ，切料段的质量对冲压毛坯的质量影响很大，这就要求在原材料质量保证的情况下，切料长度和端面质量必须满足工艺要求，主要有以下几点：(1)料段长度必须符合T艺要求料段长度的超差是造成冲压废品的主要原因，长度过长，造成环带厚度大，模具寿命短 ，其结果是浪费材料，加快消耗模具，料段长度过小，势必造成欠冲，而使毛坯成为废品，因此，料段长度必须符合工艺要求。

(2)料段两端面必须平整，凹、凸量小料段两端面平整，毛刺小，是冷冲压高质量钢球毛坯的前提。切料刀板、切料套筒的刃口状态，切料刀板与切料套筒之间的间隙大小，是影响切料质量的两个主要原因，刀板或切料套筒的刃口太锋利或太钝 ，间隙过大或过小都能造成端面毛刺，冲压成形后造成毛坯垫伤或折叠。而当切料刀板和切料套筒之间隙过序过大时还会造成料段端面不平整，因此会导致毛坯端面欠冲等缺陷。

(3)料段变形小切料时的变形情况如图 2所示。当切料刀板和切料套筒之间的问隙较大时，材料除受剪力之外，还受有较大的弯曲力，造成切料变形大，因此应使切料套筒问隙控制在-定范围内，较为合理的间隙在0.08～0.2mm之间，根据材料直径大小，而取不同的数值 ，材料尺寸大时间隙大-点，反之小-些。

3.2冷冲压钢球毛坯的技术要求冲压滚动体毛坯技术要求主要有：留量、公差、位移大孝环带尺寸以及表面质量等。冲压后的钢球毛坯各部尺寸应符合工艺要求。钢球毛坯不允许有裂纹 、欠冲、平头，垫伤、啃伤、毛刺、折叠伤的深度不应超过毛坯直径公差的四分之-4 冷镦钢球毛坯常见缺陷、产生原因及排除方法4.1压偏差超差如图 3所示，在钢球的直径上测量两中心的位移 时，因D D2S，即J[)D -2S，为方便起见，在工艺上就规定位移2 ，即钢球的压偏差为该球的最大与最小的直径之差。

切料套筒 间隙Z图 2 钢球切料变形的 图3 钢球毛坯压扁差产生原因 示意冈产生原因：(1)冲头滑轨磨损，造成间隔过大。

(3)由于没有调整好或冲压过程中，某些零件松动，影响到冲压上、下模的中心线不同心而造成的。

排除方法：(1)机床冲头滑轨精度必须保证，其间隔不应大于0.05ram。

(2)要经常注意测量压偏差 ，注意及时调整，依情况不同加以纠正。

(3)由于模具使用时间过长而影响毛坯质量，则应及时更换模具。

产生原因 ：(1)切料刀板与切料胎间隔过大或过小，造成切料质量不好，产生毛刺。

(2)切料没有送到球窝中心，带料轮的料槽孔径小于料径或料槽孔边产生毛刺而造成轧伤、拉伤材料 ，在冲压成毛坯时被铆进表层产生了毛刺。

排除方法：(1)由于切料质量不好，则应合理的选择好切料胎模孑L径，切料刀板孔径，以及调整好切料模与切料刀板之间的间隔。

检验方法：经常检查球面质量，对于毛刺的检查，有时肉眼可见，有时肉眼看不出，此时可用40～50%的盐酸水溶液加热160～700C，加热时间依球径大小，-般在8～10min[[1可。

4.3 平头第 1期 白广春，等：冷冲压钢球毛坯常见缺陷及其原因分析 ·45·钢球平头如图 5所示。毛坯的两个极无凸起痕迹 ，而出现平台，此现象叫平头。

图4 钢球毛刺 图 5 钢球平头产生原因：(1)切料挡错位 ，造成切料过短。

调整方法：(1)在调整切料挡时必须鹏紧固螺钉，防止错位。

(3)严格控制原材料直径公差 ，有条件的可采用在线微拔。

4.4单边钢球单边如图 6所示。毛坯的环带在某-方向伸出较长成 鸭子帽”形状，叫单边产生原因：(1)是由于刀杆没有调整好，退刀太。

排除方法：(1)刀杆位置必须调整到位，使料段中心与冲模、凹模中 t2，相吻合。

4.5叶子辫钢球叶子辫如图7所示。切料的-部份，被打成扁状，不成球形如图7所示，叫叶子辫。

排除方法：(1)冲模弹簧要定期检查，发现失效要及时更换。

图 6 钢球单边 图7 钢球叶子辫4.6 球面凹凸在毛坯的表面某-地方产生凸起或凹进的现象叫球面凹凸，如图8所示。

产生原因：(1)模具使用时间过长，球窝的某-部份表面剥落。

检验方法：此种缺陷是可以用肉眼检查，形状如图 8所不 。

4.7垫伤钢球垫伤如图 9所示。在毛坯的表面某些地方有非金属物或氧化皮垫、嵌入表面，如图所示 ，叫垫伤。

图8 钢球凹凸 图9 钢球垫伤产生原因：(1)模具表面垃圾没清除，冲压时垫进毛坯表面。

(下转第47页 )第 1期 姚淑敏：3MK14201"沟磨床砂轮修整器改造砂轮 /-圆 图 1 修整器传动系统与工件的相互位置图 2 链轮链条传动 (改进前 )4 结束语改造后的修整器减少了振动和轴承的磨损，提高了轴承的使用寿命 ，轴承更换周期由3-4个图3 钢带传动 (改进后 )月提高到7-9个月，保证了砂轮的光整度 ，受到了操作者及设备使用部门的认可及好评。

(编辑：林协 )(上接第45页 )(2)材料表面的氧化皮冲压时被铆进钢球毛坯表层而造成垫伤。

排除方法：(1)对使用的模具在安装前要认真清洁，消除多余物。

检验方法：垫伤的检验方法，可采用热酸洗方法进行检验。

4.8 裂纹裂纹情况有三种，即：材料裂纹、镦粗裂纹、和折叠裂纹。材料裂纹是原材料存在非金属夹杂物 、缩孑L等质量问题造成。因此加强原材的人厂检验至关重要。镦粗裂纹是由于材料过硬，或因料长与料径比选用不合理，引起镦粗裂纹，可以通过酸洗棒料的方法解决。因压缩比选用太大，料段太长引起的镦粗裂纹可通过适当增加棒料直径，减少料段长度的方法消除。

5 结束语钢球作为球轴承的关键零件，其质量直接影响轴承的性能。冷镦作为钢球生产的关键步骤，直接影响钢球生产的后序加工。而恰恰这-工序质量往往被人们所忽视，常常依赖于后工序来修正，这往往事得其反，而导致废品过多。通过对冷镦钢球毛坯缺陷及其原因分析，我们认为只要在钢球加工过程中注重观察，细心调整 ，冷镦钢球的毛坯质量是可控的，钢球废品率会大大降低。