对提高钢球毛坯质量的思考

　　摘　要：针对钢球毛坯成型采用冲压工艺，从冲压钢球毛坯常见的欠冲、歪边、镦饼，毛刺、卷冲和垫伤，位移和尺寸超差，裂纹等缺陷产生原因及解决措施从几个方面进行综合分析和讨论。
　　关键词：滚动轴承；冲压；钢球毛坯；缺陷；解决措施
　　1.滚动轴承冲压钢球毛坯
　　在滚动轴承中，滚动体（钢球）是十分重要的零件，起着重要的作用，被人们称为滚动体的四大件之一。冲压钢球毛坯工序是钢球加工的道工序，冲压质量的好坏直接影响着下工序的加工和成品质量的好坏。目前我公司钢球毛坯的生产采用冲压钢球毛坯的Z32系列钢球自动冷镦机加工，生产效率高。
　　生产中，设备、模具、材料的情况都可能随时发生变化，往往几分钟的疏忽，就要造成一堆废品，甚至可能导致一批产品的报废。从钢球废品损失统计资料来看，由于冲压工序造成的废品占钢球废品总数的60%左右。因此，提高操作者技术水平，对生产中随时出现的质量问题进行原因分析，及时排除故障，对于提高冲压件质量，减少废品损失，是十分重要的环节。现就在生产中出现的质量问题极其影响因素进行如下分析：
　　2.钢球毛坯常见的缺陷及产生的原因
　　2.1欠冲（平顶）产生原因：
　　■切料变形大。主要是切料刀板和切料筒之间的间隙太大，使料段产生弯曲；
　　■切料短。定位不准、送料轮压力不均、送料打滑等；
　　■料段打入凹模后，夹持不正；
　　■冲压时，冲头座斜铁松动下沉，使冲头位置改变；
　　■切料质量差，当切料刀板和切料筒之间的间隙过大或过小时，都可引起切料端面不平整，造成欠冲。
　　2.2歪边（环带偏、单环带）产生原因：
　　■棒料直径尺寸小或凹模窝尺寸大，当坯料打入凹模后夹持不正而产生歪边；
　　■切料刀杆没有调整好，使料段不能送到合适的位置，或因退的太快，冲头尚无固定坯料，使坯料在冲头、凹模中的位置偏向一边；
　　■冲头的凹模位置不正确、中心线不重合、毛坯位移大，也可能造成产品歪边。
　　2.3镦饼（压饼）产生原因：
　　■切料刀板调整不当，使料段送不到模具中心位置；
　　■棒料尺寸小或因凹模磨损尺寸变大，料段在凹模中位置不正；
　　■冲压钢球毛坯时，冲头弹簧松动或损坏，压料钩没压稳。
　　2.4毛刺、卷冲和垫伤
　　毛刺主要指原材料被切断后，由于切料刀板太钝、切料刀板和切料筒之间的间隙过大或过小时，而产生的毛刺。毛刺产生后，经过冲压成型卷入工件内称卷冲，折断的毛刺掉入凹模内引起垫伤。卷冲使毛坯出现裂纹，严重影响钢球质量。
　　2.5位移和尺寸超差
　　产生原因：机床没有调整好或因机床精度低、模具严重磨损，应针对产生的原因，通过调整模具的相对位置或改变主滑块导向部分间隙的办法消除。
　　2.6裂纹毛坯裂纹，分三种情况：材料裂纹、镦粗裂纹和因毛刺所引起的折叠裂纹。
　　综上所述，经过和技术部门的研究后，认为应针对上述问题及原因进行解决。
　　3.钢球毛坯常见缺陷的解决措施
　　3.1欠冲的解决措施
　　■因切料变形大而产生的欠冲，要靠调整切料刀板与切料筒之间的间隙来克服；
　　■因夹持不正而造成毛坯欠冲时，要调好送料位置，使坯料对正凹模中心；
　　■调整环带厚度时，中央滑块斜铁固定螺丝必须拧紧，以防斜铁下沉，使冲头位置改变造成欠冲；
　　■调整送料轮压力，使送料均匀。
　　3.2歪边的解决措施
　　■调整刀杆位置，使其送料位置适当；
　　■调整冲头或凹模，使其中心线重合，减少位移量；
　　■由于棒料直径尺寸小或凹模窝尺寸大而产生的原因，应加大棒料尺寸，和更换模具。
　　3.3镦饼（压饼）的解决措施
　　■调整送料刀杆位置，使料段送至球窝中心位置；
　　■适当增大棒料尺寸或更换球窝等；
　　■更换冲头弹簧使其正常工作，调整压料钩使料段压稳。
　　3.4毛刺的解决措施
　　消除毛刺的根本办法是调整切料间隙以保证良好的料段断面质量。
　　3.5位移和尺寸超差的解决措施
　　因模具调整不当所引起，可通过继续调整的方法消除之；对于模具磨损所引起的尺寸超差，则需要更换新模具。对更换下来的旧模具，可以经修复后再利用。一副冲压模具包括切料模、切料刀板、冲模和压模，修复再利用分述如下：
　　3.5.1切料模的修复再利用
　　切料模的质量，决定了切料质量和钢球质量。切料模的修复，分磨削切料模的工作面和切料模的内孔。磨削量为0.5mm。由于切料模的长度以定，磨掉0.5mm，增加一块厚度为0.5mm的垫片进行补充。
　　3.5.2切料刀板的修复再利用
　　和切料模一样，切料刀板的质量，决定了切料质量和钢球质量。切料刀板的修复再利用，分磨削切料刀板的工作面和切料刀板的刃口部分。
　　3.5.3冲模和压模的修复再利用
　　冲模和压模的修复再利用，在于其工作部分即球窝的修复。经过试验得出的数据，总结出磨去的疲劳层厚度为0.5mm为好。
　　3.6裂纹的解决措施
　　由于材料裂纹是原材料的质量问题，带有裂纹的原材料是不能用来镦压钢球毛坯的。镦粗裂纹是冲压钢球毛坯时常见的质量问题之一。材料硬度太高或因镦粗比选用不合适都可能引起镦粗裂纹。材料硬度高引起的裂纹，通过酸洗棒料的方法解决；因镦粗比太大，料段太长引起的镦粗裂纹可通过适当增加棒料直径或减少料段长度的方法消除。
　　4.结语
　　通过对影响钢球毛坯质量的因素进行分析，结果表明上面所分析的各种缺陷都是一些较为常见的，比较客观的因素。但是我们认为人的主观因素（操作者的技术水平、责任心）也是至关重要的。针对个别操作者的技术水平低，对他们进行专业知识的理论培训。为此，采取以老带新、由技术人员集中对他们进行技术理论培训，使他们通过培训掌握冲压技术。
　　参考文献：
　　[1]轴承行业教材编审委员会.轴承冲压工艺学[M].北京：机械工业出版社，1989.3
　　[2]孙志强.钢球冷镦模具的再利用[J].轴承，2000（04）