冷碾压轴承环振动时效去应力

采用冷碾压工艺生产的轴承环坯，可以提高轴承使用寿命并能节约原材料。然而，冷碾压过程中不可避免的会产生残余应力，残余应力是轴承环变形的原因。因此，残余应力消除就变的非常重要。本次主要是对冷碾压生产的轴承环进行振动时效处理，通过振前振后残余应力数值对比，分析研究轴承环振动时效的有效性。

试件所用6311/01冷碾压轴承环的材料为GCr15，设备采用聚航科技生产的JH-600A液晶交流振动时效设备。采用高速变频伺服电机，激振力大、寿命长、时效效果好。

试验方案

冷碾压成形轴承环属于批量生产，每分钟生产2-3只。常见的激振方式满足不了冷碾压成形轴承环批量生产的工效要求。所以此次测试应采用振动平台，采用板型工件的振动时效工艺进行橡胶垫的放置、激振器的装夹和传感器的放置。然后将轴承钢GCr15生产的6311/01冷碾压轴承环，采用专用夹具将批量轴承环分别装夹于振动平台振动较强处，这样既能满足成批量生产的应用要求，也能防止振动中轴承环造成碰撞和划伤。

试验内容

设置合适的试验参数是有效降低残余应力的关键，根据研究的理论可知，共振振动是消除应力的重点。无应力工件具有独特的固有频率，含有残余应力的工件的共振频率比相同但不含有应力的工件共振频率高。在振动过程中，随着残余内应力减小，工件内阻尼减小，工件的固有频率降低。首先采用手动时效调试振动时效工艺，最终确定激振器偏心15°，当达到共振时，振幅可达到100m/s²。工艺确认无误后，选择自动时效处理40min，程序自动进行振前扫描-时效-振后扫描。

试验结果

为了评估试验件振动时效消除应力的效果，本次振动时效共处理30只6311/01轴承环，用盲孔法对激振前和激振后的环件进行残余应力测试，测试点设置在外圆面位于环件高度的1/2处。

结果分析

环件残余应力试验前后极差大小，可在一定程度上表明环件测试面内的残余应力消除程度，即极差越大，残余应力消除越大；反之，极差越小，残余应力消除越小。从振动前后消除率来看，残余应力的消除率在45%-55%之间。

结论

通过文中给出的振动时效试验结果可看出，振动时效能有效的降低环件断面的残余应力。从效果来看，振动时效对降低冷碾压轴承环残余应力有很好的效果。因此，在冷碾压轴承生产上，可采取振动时效处理，有利于降低残余应力，促进冷碾压技术的更经济应用推广。