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采用冷碾壓工藝生產(chǎn)的軸承環(huán)坯，可以提高軸承使用壽命并能節(jié)約原材料。然而，冷碾壓過程中不可避免的會產(chǎn)生殘余應力，殘余應力是軸承環(huán)變形的原因。因此，殘余應力消除就變的非常重要。本次主要是對冷碾壓生產(chǎn)的軸承環(huán)進行振動時效處理，通過振前振后殘余應力數(shù)值對比，分析研究軸承環(huán)振動時效的有效性。

試件所用6311/01冷碾ya軸承環(huán)的材料為GCr15，設(shè)備采用聚航科技生產(chǎn)的JH-600A液晶交流振動時效設(shè)備。采用高速變頻伺服電機，激振力大、壽命長、時效效果好。

試驗方案

冷碾壓成形軸承環(huán)屬于批量生產(chǎn)，每分鐘生產(chǎn)2-3只。常見的激振方式滿足不了冷碾壓成形軸承環(huán)批量生產(chǎn)的工效要求。所以此次測試應采用振動平臺，采用板型工件的振動時效工藝進行橡膠墊的放置、激振器的裝夾和傳感器的放置。然后將軸承鋼GCr15生產(chǎn)的6311/01冷碾ya軸承環(huán)，采用專用夾具將批量軸承環(huán)分別裝夾于振動平臺振動較強處，這樣既能滿足成批量生產(chǎn)的應用要求，也能防止振動中軸承環(huán)造成碰撞和劃傷。

試驗內(nèi)容

設(shè)置合適的試驗參數(shù)是有效降低殘余應力的關(guān)鍵，根據(jù)研究的理論可知，共振振動是消除應力的重點。無應力工件具有*的固有頻率，含有殘余應力的工件的共振頻率比相同但不含有應力的工件共振頻率高。在振動過程中，隨著殘余內(nèi)應力減小，工件內(nèi)阻尼減小，工件的固有頻率降低。首先采用手動時效調(diào)試振動時效工藝，最終確定激振器偏心15°，當達到共振時，振幅可達到100m/s²。工藝確認無誤后，選擇自動時效處理40min，程序自動進行振前掃描-時效-振后掃描。

試驗結(jié)果

為了評估試驗件振動時效消除應力的效果，本次振動時效共處理30只6311/01軸承環(huán)，用盲孔法對激振前和激振后的環(huán)件進行殘余應力測試，測試點設(shè)置在外圓面位于環(huán)件高度的1/2處。

結(jié)果分析

環(huán)件殘余應力試驗前后極差大小，可在一定程度上表明環(huán)件測試面內(nèi)的殘余應力消除程度，即極差越大，殘余應力消除越大；反之，極差越小，殘余應力消除越小。從振動前后消除率來看，殘余應力的消除率在45%-55%之間。

結(jié)論

通過文中給出的振動時效試驗結(jié)果可看出，振動時效能有效的降低環(huán)件斷面的殘余應力。從效果來看，振動時效對降低冷碾ya軸承環(huán)殘余應力有很好的效果。因此，在冷碾ya軸承生產(chǎn)上，可采取振動時效處理，有利于降低殘余應力，促進冷碾壓技術(shù)的更經(jīng)濟應用推廣。