李振红,黄英娜,孔凡新

(南京工程学院 材料工程学院，南京 211167)

轮毂轴承是汽车车轴承重及转动所用的主要零部件，组成轮毂轴承单元的主要支承零件为带凸缘的轴承外圈和内圈。由于轮毂轴承承受径向和轴向载荷，对轴承内圈和外圈的力学性能和组织流线等都有着较高的要求，在实际生产中一般采用锻造成形辅以后续机械加工获得合格的零件[1]。

由于轮毂轴承外圈一般带有固定用的凸缘，零件形状较复杂，具有一定的成形难度。目前外圈成形工艺主要为开式模锻，容易产生飞边，飞边需要在后续的冲孔、切边工序中去除，锻件的材料利用率较低。因此，为了改善金属的成形精度，提高金属的材料利用率，减少后续机加工余量，降低能耗，采用闭式模锻工艺生产轮毂轴承外圈具有更高的经济效益[2-3]。为研究轮毂轴承外圈的闭式模锻工艺，下文运用DEFORM-3D软件对外圈的精锻成形进行仿真，以期对轴承外圈精锻工艺设计和模具制造的优化提供帮助。

1 外圈亚热闭式精锻成形工艺

以某型轮毂轴承外圈的成形工艺为例，外圈的3/4模型如图1所示，成形工艺如图2所示。

图1 轮毂轴承外圈3/4模型

图2 外圈成形工艺方案

精密锻造对坯料的尺寸及状态要求较高，采用锯切下料以保证下料精度；同时需要保证坯料表面没有氧化皮、夹杂物、裂纹、折叠及凹坑等缺陷。坯料尺寸为Φ90 mm×50.9 mm。中频感应加热至1 000 ℃，经润滑后送入锻模内进行压制。实际成形温度控制在1 000 ℃左右的亚热温度，较传统热锻成形温度稍低，有助于控制氧化、脱碳、过热和过烧等缺陷的产生，易于实现精密锻造[4]。……