鐵路貨車的案例
鐵路貨車檢修的修程與工藝 ￥100
鐵路貨車檢修的修程與工藝.docx
鐵路貨車彎曲件成形工藝優(yōu)化
鐵路貨車用車鉤提桿、緩解閥拉桿及各類彎曲件最初生產(chǎn)工藝采用手工彎曲，產(chǎn)品尺寸很難保證、生產(chǎn)效率低、質量較差。為了改進產(chǎn)品質量和提升生產(chǎn)效率，公司引進數(shù)控彎曲機來生產(chǎn)彎曲件，并采用數(shù)控編程進行產(chǎn)品的自動化生產(chǎn)，極大地提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量，值得應用和推廣。
產(chǎn)品簡介
我公司鐵路貨車用彎曲件年產(chǎn)量約為10 萬件，現(xiàn)在生產(chǎn)的彎曲件主要有車鉤提桿、緩解閥拉桿、扶梯、扶手等二百余種產(chǎn)品，這些產(chǎn)品品種雜、工序繁多、形狀復雜，且產(chǎn)品的彎曲形狀不一，大都存在空間彎曲。典型車鉤提桿如圖1 所示，該產(chǎn)品存在多個彎曲部位且角度不同，同時存在空間彎曲尺寸，頭部有折彎部位，產(chǎn)品尺寸公差要求較高。
圖1 典型車鉤提桿
手工彎曲成形
手工彎曲工藝
生產(chǎn)彎曲件采用沖床、簡易圓鋼彎曲機、自制壓力機、平鍛機(端部鍛型），彎曲件通過相應的工裝壓制及煨型，部分較小的產(chǎn)品采用型模、掰桿手工煨型，多數(shù)產(chǎn)品需加熱后成形。以車鉤提桿為例，其加工工藝流程為沖床下料→劃線→加熱→多次壓彎→拍扁→校形→去除飛邊毛刺；其生產(chǎn)工藝采用加熱后用簡易工裝進行手工煨型，冷卻后進行局部校形以保證產(chǎn)品滿足圖紙尺寸要求，全過程需6 人完成生產(chǎn)。
存在的問題
基本處于手工作業(yè)狀態(tài)，工序多、需要的操作工人多，需加熱制造，生產(chǎn)效率低，制造成本高，質量不易保證，經(jīng)常出現(xiàn)返修品。
數(shù)控彎曲成形
為解決上述問題，引進數(shù)控彎曲機，采用編程控制實現(xiàn)自動彎曲成形。車鉤提桿工藝流程改為：沖床下料→編程→自動上料→自動彎曲→拍扁；省去了劃線、加熱和校形工序，并有效的保證了產(chǎn)品尺寸和質量。
展開 基于Deform-3D的支柱鍛造工藝分析
支柱是鐵路貨車制動系統(tǒng)中的關鍵零部件，影響著鐵路貨車的運行品質和行車安全。利用Deform-3D模擬軟件對支柱進行數(shù)值模擬，對成形過程的速度場、溫度場、應力場、應變場及打擊力進行了分析，揭示了支柱鍛造過程的成形規(guī)律，成形效果良好，驗證了鍛造方案、模具設計及設備選型的合理性，最終應用到了實際生產(chǎn)中。
支柱是鐵路貨車制動系統(tǒng)中的關鍵零部件，安裝于制動梁中間位置(圖1)，與制動杠桿和游動杠桿相連，起到傳遞制動力和牽引力的作用，直接影響著鐵路貨車的運行品質和行車安全。支柱成品如圖2所示，材質為Q235A。由于支柱外形尺寸較為復雜，傳統(tǒng)的試錯法，會增加制造成本，延長試制周期，因此采用有限元分析技術揭示支柱的成形規(guī)律，對實際生產(chǎn)提供指導是十分必要的。
圖1 支柱安裝位置
圖2 支柱成品
模擬方案制定
根據(jù)我公司現(xiàn)有設備，鍛壓設備選擇2500t高能螺旋壓力機，采用中頻感應爐進行加熱，經(jīng)過工藝分析，支柱毛坯設計如圖3所示，選用φ70mm的圓鋼作為原材料，坯料加熱溫度為1150℃～1200℃，模具預熱溫度為150℃～200℃，加熱將坯料放置在終鍛模中心，穩(wěn)定后進行終鍛。
鍛造模擬過程分析
前處理模擬參數(shù)設定
坯料網(wǎng)格劃分數(shù)量為76521個；上模速度設為300mm/s，每步步進0.75mm，庫倫摩擦系數(shù)設定為0.3；選用性能近似Q235A材質的AISI-1025鋼作為替代材料進行模擬，考慮到坯料加熱后搬運過程中的熱損失，設置坯料鍛造前溫度為1150℃，上下模具溫度為150℃，設置模擬過程中環(huán)境溫度為20℃，與空氣對流換熱系數(shù)為0.02N/smm℃，坯料與模具熱傳導系數(shù)為11N/smm℃。
展開 淺談軌道交通裝備模鍛件的工藝升級
改革開放以來，我國軌道交通運輸裝備技術應用成績斐然，特別是鐵路高速客貨運輸車輛的研發(fā)和制造技術已經(jīng)達到世界領先水平，中國制造的鐵路車輛以其合理的成本和可靠的質量行銷全球大部分國家。本文主要闡述鐵路貨車模鍛件制造技術的發(fā)展。
80年代鐵路貨車敞車載重60噸，運行速度一般30～50km/h；因工藝技術落后，主要零部件采用鑄鋼件。鍛件數(shù)量不多，模鍛件主要有軸承端前蓋、后擋；鉤舌銷、鉤尾銷等，其中模鍛件鉤尾銷材質從Q275→45→40Cr→40Mn2鋼一路升級。為了提高產(chǎn)品的可靠性和使用壽命，形狀從扁方→圓柱，鍛后熱處理從正火到調質處理，強度等級提升5倍以上。
2000年后貨車主要車型發(fā)展方向為高速重載，使用升級后的新型轉向架，載重70～80 噸，貨車時速可達100～120km/h，最快達到160km/h。貨車高速重載的關鍵是提高轉向架的運行品質和動力學性能，近年來研發(fā)的30t軸重轉向架，載重可達120噸/輛。
為了滿足鐵路貨車高速重載需求，降低車輛運行中的故障率，必須研究貨車車輛各部件的承載能力和運行可靠性。
由于鑄鋼件內部及表面容易產(chǎn)生缺陷，如內部氣孔、疏松、夾雜；表面裂紋、麻點、凹坑等，由此造成一定比例的零件過早失效，許多零部件進行了“以鍛代鑄”的技術升級。鐵路貨車鍛件鍛造的一般特點：鍛件單重重，產(chǎn)品形狀復雜，成形難度大，鍛造工藝復雜，需要大噸位的鍛壓設備；熱處理淬透性要求高，性能等級要求成倍提高。鍛造、熱處理先進裝備的應用和鋼材冶煉技術的進步為車輛制造“鑄改鍛”技術升級提供了保障。
鍛鋼上心盤
上、下心盤為車體中梁和貨車轉向架的關鍵連接件，上心盤和中梁鉚接在一起，原來鑄鋼件普遍存在著內部偏析、縮孔、夾雜，表面質量差等缺陷。由于貨車運行中承受著復雜動、靜態(tài)載荷，車輛段修期內，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)鑄鋼上心盤根部產(chǎn)生裂紋，危及行車安全。
展開 
淺談鐵道車輛車軸
目前,國內外已作為標準的車軸強度計算方法有TB/T2705)19965車輛車軸設計與強度計算方法6、日本標準JISE4501)19955鐵道車輛車軸強度設計方法6和歐洲標準EN131035鐵路應用)輪對和轉向架)非動力車軸)設計方法6。這3種方法都是按照材料力學的梁理論,分別給出假定的車軸受力工況(有關系數(shù)經(jīng)試驗測試確定),根據(jù)由試驗(與給定的載荷有關)和經(jīng)驗確定的疲勞許用應力計算出斷面直徑,依照相關參數(shù)確定長度尺寸。這3種方法都屬于無限壽命設計。我國鐵路車軸一般根據(jù)這些標準進行設計。
車軸設計還必須考慮運用經(jīng)驗,應針對已有車軸易出現(xiàn)故障的部位,使新設計的車軸避免存在強度薄弱環(huán)節(jié)。例如,我國貨車原來的主型軸(RD2型車軸)的故障基本出現(xiàn)在軸頸后部卸荷槽處,其原因主要是腐蝕和加工不良,新設計車軸時采取了縮短軸頸長度、減少摩擦腐蝕和取消卸荷槽等相應對策。
在確定尺寸時,還需對比國外同類車軸的尺寸,考慮其材質和質量水平、車輛利用率的差別。在設計貨車車軸時,因我國鐵路貨車比AAR貨車利用率高,因而其強度應不低于AAR同類車軸。要采用標準中推薦的形狀,例如不同斷面間過渡圓弧尺寸、階梯比、配合部突懸量等。車軸的形位公差、粗糙度等盡量與國際先進標準看齊,但也應考慮到國內制造過程的特點和習慣。
國內外發(fā)表過不少論述車軸疲勞壽命計算方法的文章。在進行車軸疲勞壽命計算時,首先要測定車軸載荷譜,再根據(jù)試驗得到的材料的疲勞曲線計算車軸壽命。目前對載荷譜和S-N曲線的選用還有待進一步研究。作為關系到鐵路行車安全的重要零件,有限壽命的載荷譜法在車軸設計上尚未被廣泛采用(僅作為參考)。隨著計算機的發(fā)展,有限元分析已廣泛用于設計計算(尤其適用于形狀復雜的情況),利用有限元法計算車軸也有報道,但國內外都還沒有將其上升為標準。
展開 不對稱件沖斷模具的研究及柔性化設計
隨著鐵路貨車重載化、輕量化的發(fā)展，大批量生產(chǎn)模式正逐步被中小批量生產(chǎn)模式所取代。柔性模具是一種根據(jù)加工對象的工藝要求組合而成的沖壓模具，與專用模具相比，具有技術準備周期短、模具制造成本低的優(yōu)勢。研究和分析枕梁腹板和橫梁腹板組合的、智能化模具結構設計的思路和原理，有助于建立沖裁件設計所需的數(shù)學模型，進行精準參數(shù)化模具設計。
工藝分析
鐵路貨車枕橫梁腹板材質通常為高強度耐候鋼Q450NQRl，板料厚度為5 ～ 8mm，是貨車底架結構中的關鍵受力部件，尺寸精度高，既要保證與中梁的順暢組裝，又要保證焊接的間隙量不超過1mm。腹板形狀見圖1，但尺寸不一，常見的尺寸見表1。在制造時先將板材剪切成直角梯形，通過沖裁模具將預留邊切除，實現(xiàn)產(chǎn)品的制造，過程詳見圖2。
圖1 枕橫梁腹板形狀圖
圖2 枕橫梁腹板沖裁過程圖
表1 枕橫梁腹板尺寸參數(shù)統(tǒng)計表（單位：mm）
模具設計原則
沖裁壓力中心與設備幾何中心盡可能重合原則
以NX701A 平車枕梁腹板為例，說明模具設計原則，圖3 為NX701A 平車枕梁腹板沖斷模。沖裁壓力中心的確定對模具的工作過程、模具的壽命及操作的安全性都起到了至關重要的作用。枕橫梁腹板沖裁壓力中心與設備幾何中心重合，也就是模具在CREO2.0的三維模具設計時，上下模板的幾何中心和模具的數(shù)學模型沖裁壓力中心重合。
圖3 NX701A 平車枕梁腹板沖斷模結構示意圖
按沖壓模具設計常規(guī)要求，分解成簡單的、可計算的直線、不再分割的曲線和圓等獨立單元，便于復雜問題的簡單化，方便公式的求解。建立相對數(shù)學坐標系，至少進行初步計算和校驗2 次計算，計算精度不足，容易對模具和設備造成傷害。
展開 傳統(tǒng)車鉤緩沖裝置鑄造零件的鍛造化
在鉤尾框內依次裝有前從板和緩沖器（少量采用G1型緩沖器的鐵路客車有后從板），借助鉤尾銷把車鉤和鉤尾框連成一個整體，從而使機車車輛具有連掛、牽引和緩沖三種功能。
圖1 傳統(tǒng)車鉤緩沖裝置
1-車鉤；2-鉤尾銷；3-鉤尾框；4-前從板；5-緩沖器；A-鉤舌；B-鉤體
車鉤緩沖裝置的主要功能是承受并緩解機車車輛的牽引力和沖擊力，當該裝置受拉時，有關零部件的受力順序是，車鉤（鉤舌、鉤體）→鉤尾銷→鉤尾框→緩沖器→前從板。
在車鉤緩沖裝置中，影響列車運行安全的零件有車鉤、鉤尾銷和鉤尾框，其中車鉤和鉤尾框是裂紋等故障發(fā)生較多的零件，其傳統(tǒng)制造工藝為鑄造，為了提高疲勞壽命，鉤尾框已經(jīng)實現(xiàn)了鍛造并在鐵路上批量裝車運用，車鉤的鉤舌也已經(jīng)實現(xiàn)鍛造，正在推廣中，而車鉤鉤體也正在進行鍛造化研究。
傳統(tǒng)車鉤緩沖裝置的保有量是比較大的，鐵路貨車上裝備的全部是傳統(tǒng)車鉤緩沖裝置，2018年國家鐵路貨車保有量為72.53萬車，國鐵2017年新購貨車5.34萬車，每臺車有首尾兩套傳統(tǒng)車鉤緩沖裝置。
02 鉤尾框的鍛造
為了提高鉤尾框的疲勞壽命，提高運用可靠性，齊齊哈爾軌道交通裝備有限責任公司從2003年開始采用鍛造工藝替代鑄造工藝生產(chǎn)鉤尾框。采用鍛造工藝生產(chǎn)的鉤尾框內部組織致密、材料韌性好、疲勞強度高、無鑄造缺陷，提高了鉤尾框的疲勞壽命和安全可靠性，試驗表明，其疲勞壽命比鑄造鉤尾框提高了3倍左右。正是由于疲勞壽命的提高，其質量保證期從鑄造產(chǎn)品的8年提高到了25年。鍛造鉤尾框技術是我國重載運輸裝備生產(chǎn)制造的核心技術之一，具有自主知識產(chǎn)權，技術性能國際領先。
展開 國企校招 ▏中國中車18個省近30個市本碩博共招2600多人（文末附500套簡歷模板）
中國中車主要經(jīng)營高速動車組、大功率機車、鐵路貨車、城市軌道交通車輛、工程機械、機電電子設備及零部件、電子電器及環(huán)保設備等產(chǎn)品，同時大力發(fā)展風電裝備、新能源客車、新材料、節(jié)能環(huán)保等戰(zhàn)略新興業(yè)務。
中國中車擁有世界領先的軌道交通裝備產(chǎn)品技術平臺和制造基地，產(chǎn)品先后出口全球109個國家和地區(qū)，并逐步從產(chǎn)品出口向產(chǎn)品、技術、服務、管理、資本一體化輸出轉變。立足全球視野，聚焦高端裝備，中國中車正全力打造成為以軌道交通裝備為核心，具有全球競爭力的世界一流高端裝備制造商和系統(tǒng)解決方案提供商為標志的受人尊敬世界一流中車。
中國中車堅持自主創(chuàng)新、開放創(chuàng)新和協(xié)同創(chuàng)新，持續(xù)完善技術創(chuàng)新體系，不斷提升技術創(chuàng)新
能力，建設了世界領先的軌道交通裝備產(chǎn)品技術平臺和制造基地，以高速動車組、大功率機車、鐵路貨車、城市軌道車輛為代表的系列產(chǎn)品，已經(jīng)全面達到世界先進水平，能夠適應各種復雜的地理環(huán)境，滿足多樣化的市場需求。
中國中車制造的高速動車組系列產(chǎn)品
，已經(jīng)成為中國向世界展示發(fā)展成就的重要名片。
產(chǎn)品現(xiàn)已出口全球
六大洲近百個國家和地區(qū)，并逐步從產(chǎn)品出口向技術輸出、資本輸出和全球化經(jīng)營轉變。
面向未來，中國中車將以融合全球，超越期待為己任，緊緊抓住“一帶一路”和全球軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)大發(fā)展等戰(zhàn)略機遇，大力實施國際化、多元化、協(xié)同化發(fā)展戰(zhàn)略，全面推進以“轉型升級、跨國經(jīng)營”為主要特征的全球化戰(zhàn)略，努力做“中國制造2025”和“互聯(lián)網(wǎng)＋”的創(chuàng)新排頭兵，努力把中國中車建設成為以軌道交通裝備為核心，跨國經(jīng)營、全球領先的高端裝備系統(tǒng)解決方案供應商。
展開 LG1050 型中拉桿鍛造新工藝研發(fā)
作者簡歷
陳明達
，鍛造分廠技術副廠長，高級工程師，主要從事鐵路貨車配件鍛造工藝及多元產(chǎn)品鍛造工藝開發(fā)。
——來源：《鍛造與沖壓》2020年第21期
那些關于自動化輥鍛工藝的知識
鐵路貨車鉤尾框展開后尺寸長，厚度小，采用輥鍛制坯，解決了其制坯困難、效率低、質量差等問題。北京機電研究所率先研發(fā)了17型鐵路貨車鉤尾框精密輥鍛+摩擦壓力機模鍛成形技術。現(xiàn)今，北京機電研究所和吉大輥鍛所在全國二十幾個廠家推廣應用了該技術，并實現(xiàn)了17型和13B型鉤尾框輥鍛制坯成形。目前，正在研發(fā)1200輥鍛機和16型鉤尾框的輥鍛成形工藝。
在農(nóng)機具行業(yè)，輥鍛工藝同樣占據(jù)很重要的地位。通過輥鍛制坯或成形可以高效、高質量的生產(chǎn)墾鋤、園藝鍬、鎬頭、鋼叉、犁刀等。聯(lián)合收割機護刃器通過輥鍛制坯+模鍛成形工藝，使其在我國可以大批量的利用鍛件替代鑄件，并遠銷國外。機引犁鏵輥鍛工藝的研制成功，解決了橫向不對稱工件輥鍛時產(chǎn)生側彎、板片類工件展寬與延伸變形協(xié)調等技術難題，現(xiàn)已建成多條犁鏵輥鍛生產(chǎn)線。
板鉗工具中的扳手柄、鉗柄可用輥鍛工藝來拔長；大中型麻花鉆可用輥鍛成形直接制出直槽和刃部，然后在扭轉機上扭成麻花狀，此工藝不僅可節(jié)省大量貴重的合金工具鋼，而且還提高了鉆頭的耐用度；醫(yī)用鑷子采用冷輥鍛成形，與熱鍛相比可提高生產(chǎn)率20倍，降低成本30%，而且產(chǎn)品組織致密、彈性更好；寶劍以及餐具中的刀、叉、勺也普遍采用了冷輥鍛、熱輥鍛制坯或直接成形。
葉片是汽輪機、透平壓縮機及渦輪增壓器等動力機械中的主要零件。利用輥鍛技術替代切削加工來制造葉片，使其材料利用率提高了5倍，生產(chǎn)效率提升了2～4倍；替代模鍛工藝制坯制造葉片，使設備噸位降低了70%。
輥鍛工藝未來的研究與發(fā)展方向
輥鍛技術在空心件中的應用
輥鍛技術在實心件制造方面取得了成熟的研究及廣泛的使用。但在空心件輥鍛方面的研究和應用還是空白，空心件輥鍛完整理論體系還沒有建成。隨著汽車輕量化的要求，空心件在汽車行業(yè)的應用將會獲得長足發(fā)展。經(jīng)過我們的努力，輥鍛技術在空心件方面的研究及應用也取得了一些成果。
展開 電機電磁場CAE有限元分析探討
電機電磁場CAE有限元分析探討
(資料來源：半導體仿真論壇 http://www.iccae.com)
朱全敏
一、計算機輔助工程（CAE）
計算機輔助工程是隨著CAD/CAM技術的發(fā)展而出現(xiàn)的一種新技術，它的含義和功能范圍還沒有統(tǒng)一的提法，有些專家將CAE看成是包含工程分析在內的廣義的CAD/CAM，同時由于CAE在機械工程中的應用最廣泛（如鐵路貨車產(chǎn)品結構有限元分析系統(tǒng)），因而把廣義的CAE稱做MCAE。但是，很多數(shù)學者目前還是把CAE看成是以計算力學為基礎，以計算機仿真（模擬）為手段的工程分析技術，并相應地把它歸入廣義的CAD功能中，作為實現(xiàn)產(chǎn)品優(yōu)化設計的主要支持模塊。按照后一看法，CAE技術包括有限元FEM和邊界元BEM分析、運動機構分析、氣動或流場分析、電路設計和磁場分析等。其中有限元分析在機械CAD中應用最廣泛。這種方法，首先在幾何上把分析對象劃分成有限個單元，由互相交叉的網(wǎng)格節(jié)點形成有限個元素，然后通過計算每個單元或節(jié)點的特性，分析整體的特性。有限元分析法是近20年來發(fā)展起來的技術，隨著應用規(guī)模和范圍的不斷擴大，其理論和技術日益完善，它最突出的優(yōu)點是通用性強，可用于工程結構力學、熱傳導、液壓、氣動力學等的分析中，適用于包括電子、航空、航天在內的各種機械工程領域。同時，對于各類工程分析問題，有相當一部分相似的處理過程，因而非常適用于標準化。
二、電機CAE的發(fā)展
20世紀70年代以來，隨著科學技術的迅猛發(fā)展與社會需求日趨多樣化，市場變化頻繁，競爭激烈。表現(xiàn)在電機產(chǎn)品方面，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來越短，產(chǎn)品的性能、質量、價格以及交貨期的競爭越來越激烈。對大數(shù)電機廠來說，一個明顯的特點是多品種、小批量生產(chǎn)占主導地位。
展開 
坦克座圈軸承都能造了，為什么中國還不能算軸承強國
SKF公司為高速鐵路列車研制的軸承位置傳感器
重點發(fā)展高速、精密、重載軸承，包括: 中、高檔數(shù)控機床軸承和電主軸，大功率風力發(fā)電機組軸承，大型運輸機軸承，重載直升機軸承，長壽命高可靠性汽車軸承及軸承單元，高速鐵路列車軸承，重載鐵路貨車軸承，新型城市軌道交通軸承，大型薄板冷熱連軋設備軸承，大型施工機械軸承，高速度長壽命紡織設備軸承，超精密級醫(yī)療器械主軸軸承。
可以注意到，除了高鐵軸承，航空軸承在其中占了兩項，除了大型運輸機，還有重載直升機。國防重點型號對基礎零部件的帶動作用是極為顯著的。
需要指出的是，中國在軸承領域的差距比芯片小得多，產(chǎn)業(yè)基礎也好得多。在可預見的將來，完全有能力在絕大多數(shù)領域趕上世界先進水平。根據(jù)規(guī)劃，到2020年，風電機組軸承自主化率要達到90%，到2025年，高速精密數(shù)控機床和高速動車組自主化率要達到90%，到2030年，大飛機軸承的自主化率要達到90%。
航空用的桿端軸承
工信部在軸承領域規(guī)劃了8個國家級技術平臺及單位，包括瓦房店軸承集團公司、萬向集團、洛陽LYC 軸承有限公司、哈爾濱軸承集團公司、西北軸承股份公司、湖北新火炬科技股份公司、襄陽汽車軸承集團公司、天馬軸承股份公司。國家支持各類高端軸承研制的企業(yè)不計其數(shù)。最近，高鐵軸承的國產(chǎn)化工作已經(jīng)有了實質性的進展。汽車軸承的國產(chǎn)化也早已鋪開。
一些二線、三線城市，也把軸承當做自己產(chǎn)業(yè)升級的方向。例如河北的臨西縣、湖北的襄陽。浙江甚至有三個縣都建立起了強大的軸承產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)品遠銷海外。國產(chǎn)化的場景正在逐漸清晰。
展開 我們的高端軸承完全依賴進口？這日子不會很長了！
政府對于高端軸承的國產(chǎn)化一直非常重視，國家工信部早在2011年，就在《機械基礎件基礎制造工藝和基礎材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中，把軸承列為“機械基礎件、基礎制造工藝和基礎材料”之首，規(guī)劃介定: “機械基礎件是組成機器不可分拆的單元，包括軸承、齒輪、液壓件、液力元件、氣動元件、密封件、鏈與鏈輪、傳動聯(lián)結件、緊固件、彈簧、粉末冶金零件、模具等”
SKF公司為高速鐵路列車研制的軸承位置傳感器
重點發(fā)展高速、精密、重載軸承，包括: 中、高檔數(shù)控機床軸承和電主軸，大功率風力發(fā)電機組軸承，大型運輸機軸承，重載直升機軸承，長壽命高可靠性汽車軸承及軸承單元，高速鐵路列車軸承，重載鐵路貨車軸承，新型城市軌道交通軸承，大型薄板冷熱連軋設備軸承，
大型施工機械軸承，高速度長壽命紡織設備軸承，超精密級醫(yī)療器械主軸軸承。
可以注意到，除了高鐵軸承，航空軸承在其中占了兩項，除了大型運輸機，還有重載直升機。國防重點型號對基礎零部件的帶動作用是極為顯著的。
需要指出的是，中國在軸承領域的差距比芯片小得多，產(chǎn)業(yè)基礎也好得多。在可預見的將來，完全有能力在絕大多數(shù)領域趕上世界先進水平。根據(jù)規(guī)劃，到2020年，風電機組軸承自主化率要達到90%，到2025年，高速精密數(shù)控機床和高速動車組自主化率要達到90%，到2030年，大飛機軸承的自主化率要達到90%。
航空用的桿端軸承
工信部在軸承領域規(guī)劃了8個國家級技術平臺及單位，包括瓦房店軸承集團公司、萬向集團、洛陽LYC 軸承有限公司、哈爾濱軸承集團公司、西北軸承股份公司、湖北新火炬科技股份公司、襄陽汽車軸承集團公司、天馬軸承股份公司。國家支持各類高端軸承研制的企業(yè)不計其數(shù)。最近，高鐵軸承的國產(chǎn)化工作已經(jīng)有了實質性的進展。汽車軸承的國產(chǎn)化也早已鋪開。
一些二線、三線城市，也把軸承當做自己產(chǎn)業(yè)升級的方向。
展開 353130B 型軸承后擋鍛造工藝研究
353130B 型后擋是鐵路貨車K6 轉向架輪軸組成上的重要零件，作為軸承附件起到保護及固定軸承的作用，其技術狀態(tài)直接影響車輛的運行安全，組裝位置如圖1 所示，加工后的后擋成品如圖2 所示。
圖1 后擋組裝示意圖
圖2 后擋成品
工藝分析
353130B 型后擋為典型的圓環(huán)類鍛件，截面積分布均勻。目前，我公司采用2500t 高能螺旋壓力機作為后擋的鍛造設備，原材料為直徑φ100mm 的35
#鋼，采用鐓粗+終鍛的開式模鍛方式，并配合切邊和沖孔工序完成后擋毛坯生產(chǎn)。
根據(jù)最新圖紙要求，增加了50
#鋼作為后擋的選用材質，為實現(xiàn)降本增效，變廢為寶，我們決定采用不合格的50
#鋼鍛造車軸作為原材料進行后擋的鍛造，我們將不合格車軸加工成φ160mm、φ170mm和φ180mm 三個尺寸，確定后擋下料尺寸分別為φ160×46mm、φ170×41mm和φ180×37mm，采用Deform有限元分析軟件對現(xiàn)有的φ100mm方案及50
#鋼的三種下料方案進行對比分析，來揭示后擋成形過程中的變形規(guī)律，對比不同下料方案對模具磨損的影響，確定50
#鋼方案最優(yōu)下料尺寸。
工藝模擬
采用Creo 軟件對模具進行三維建模，后擋終鍛模具如圖3 所示，采用Deform-3D 有限元模擬軟件對原有φ100mm 下料方案及50
#鋼的φ160mm、φ170mm和φ180mm三個尺寸下料方案的模鍛過程進行模擬，并做對比分析。原有鍛造方案模擬過程包括：鐓粗→終鍛；50
#鋼下料方案模擬過程為終鍛。
展開 有限元模擬技術在從板鍛造過程中的應用
從板是鐵路貨車鉤緩裝置的重要配件，在車輛運行中，起到傳遞沖擊力和牽引力的作用，從板的質量直接影響行車安全。鍛造從板的材質為25MnCrNiMoA，成品重量為34kg。由于16型和17型從板結構及尺寸基本相同，所以本文僅對17型車鉤從板的鍛造工藝進行研究，采用Deform-3D軟件對17型從板的鍛造過程進行仿真模擬，為16型、17型從板的生產(chǎn)提供理論依據(jù)和支撐，縮短試制周期。
（a）16型車鉤鍛造從板
（b）17型車鉤鍛造從板
圖1 16型和17型車鉤鍛造從板
模擬方案制定
通過對17型從板進行初步的工藝分析，制定模鍛方案為鐓粗→拍扁→終鍛，如圖2所示。采用中頻感應爐進行加熱，選用尺寸為φ130mm圓鋼作為坯料，坯料加熱溫度為1150℃，模具預熱溫度為150℃，鐓粗至250mm高，拍扁至90mm厚，然后將拍扁后的坯料放置在終鍛模中心，進行終鍛。
（a）鐓粗
（b）拍扁
（c）終鍛
圖2 模鍛方案
鐓粗過程模擬分析
前處理模擬參數(shù)設定
坯料尺寸為φ130mm×370mm，坯料網(wǎng)格劃分數(shù)量為102546個；上模速度設為500mm/s，每步步進1mm，庫倫摩擦系數(shù)設定為0.3；選擇25MnCrNiMoA作為模擬材料，坯料加熱溫度為1150℃，上下模具溫度為150℃，設置模擬過程中環(huán)境溫度為20℃，與空氣對流換熱系數(shù)為0.02 N/s·mm℃，坯料與模具熱傳導系數(shù)為11 N/s·mm℃。
變形過程分析
將坯料鐓粗至250mm高，此時坯料上下表面溫度下降明顯，降低至890℃左右，其他位置只與空氣發(fā)生熱交換，且成形時間較短，加之坯料塑性變形對坯料溫度補償，所以除上下表面，其他位置溫度基本沒變或略有升高。鐓粗變形中，坯料的最大變形抗力為181t，鐓粗過程分析如圖3所示。
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