作者：中國軸承工業協會副秘書長 劉橋方
軸承是機械行業核心基礎零部件，軸承工業是國家基礎性戰略性產業，對國民經濟發展和國防建設起著重要的支撐作用，建國以來，特別是改革開放以來的持續、快速發展，我國軸承工業已形成獨立完整的工業體系，我國已成為軸承銷售額和產量居世界第三位的軸承生產大國。并向世界軸承強國邁進。特別是“十三五”以來，我國軸承行業的眾多企業，奮力拼搏，攻堅克難，逆勢而上，保持全行業平穩較快發展，為建成世界軸承強國打下了良好基礎。
2022年統計，全行業規模以上企業1300多家，主營業務收入2232億元，軸承產量212億套。2022年我國共累計出口創匯72.55億美元，進口軸承用匯45.64億美元，進口軸承27.21億套。
我國已是世界軸承生產大國，但還不是世界軸承強國，產業結構、研發能力、技術水平、產品質量、效率效益都與國際先進水平有較大差距。國內現有近10000家軸承及軸承產品相關企業，其中中低端產品占比 > 70% ，全球高端軸承市場容量中，中國企業僅占有5%左右 。
一、鍛造工序是軸承生產制造過程中的關鍵環節
1、軸承套圈是滾動軸承的重要零件，其重量一般約占軸承總重量的60%~70%。套圈毛坯有鍛件、冷擠件、溫擠件、管料和棒料等，其中鍛件約占套圈毛坯總數的85%左右。
由軸承生產的勞動量分析可知，套圈毛坯鍛造的勞動量通常占軸承加工總勞動量的10~15%。
2、在軸承生產中，套圈毛坯質量的好壞，生產率的高低，都將對軸承產品的質量、性能、壽命及企業的經濟效益產生重要的影響。這是因為毛坯留量的大�。ò鞯某尚畏绞剑Q定軸承材料的利用率，而毛坯尺寸分散度和幾何形狀精度差則是造成廢品率高、不能正常自動化生產的主要原因。毛坯加工工藝、設備精度和性能決定了毛坯質量，毛坯的好壞直接影響車加工精度，而車加工的好壞直接影響磨削精度和效率，這是誤差復映規律決定的工藝遺傳的工藝遺傳繼承性。
3、軸承結構不同，尺寸大小不一，各廠設備、技術狀況及生產習慣的不同，導致軸承套圈毛坯的制造工藝也各不相同，目前國內軸承零件（套圈、滾動體）：除管料和棒料直接車削外，其余均采用鍛壓成形。冷擠壓工藝（或稱冷鍛），溫擠目前也已投入生產，和高速鐓鍛工藝可望逐步推廣。
4、軸承套圈鍛造加工的主要目的是：
1）通過鍛造加工，獲得與產品形狀相近的毛坯，從而提高金屬材料利用率，節約材料，減少機械加工量，降低成本；
2）通過鍛造加工，消除金屬內在缺陷，改善金屬組織，使金屬流線分布合理，金屬緊密度好，從而提高軸承使用壽命。
5、根據鍛造時金屬的溫度情況，可將鍛造分為熱鍛、冷鍛和溫鍛三大類：熱鍛是指將金屬加熱到再結晶溫度以上的鍛造加工；冷鍛是指金屬在室溫下的變形；而介于兩者之間的金屬變形叫溫鍛。目前在軸承套圈鍛造工藝中，溫鍛還處于試驗研究階段，冷鍛僅部分用于生產，生產中大量采用的主要是熱鍛。
熱鍛軸承套圈的生產過程主要包括三個環節：加熱、下料和鍛造成形。鍛造成形是套圈鍛造生產的中心環節，其形式很多。目前我國廣泛采用的成形工藝大致可分為三大類：錘上鍛造工藝、平鍛機鍛造工藝和壓力機鍛造工藝。多數軸承套圈由鍛錘（平鍛機）或壓力機鍛造成形后，都要經過擴孔機輾擴成形，以提高鍛件質量、精度和生產率。為了進一步提高鍛件的尺寸和幾何精度，為后工序自動化創造條件，軸承行業在輾擴之后加精整（或稱整形）工序。
二、目前我國軸承行業鍛件生產現狀及存在的問題
（一）目前我國軸承行業鍛件生產現狀
1、目前，我國軸承生產年消耗鋼材近400萬噸，其中以鍛件生產約占70%-80%左右，其余為冷鐓、冷輾擴（擠壓）棒（管）料。目前，國內套圈鍛造以熱鍛為主，以壓力機鍛造-輾擴成型生產線為主。鍛造加熱采用煤、油和電加熱。加熱火耗損失為1%-3%，表面脫碳層深度為0.3-0.4mm，材料利用率為40%-50%。20世紀八十年代，有些軸承企業在小型軸承套圈上推廣了冷擠壓工藝，對外徑80-130mm的套圈采用溫擠壓工藝，外徑小于80mm的套圈采用冷輾工藝（目前行業上以擴大到150mm以下），材料利用率達到60%以上。
我國相繼引進了30多條高速鐓段機生產線，推動了軸承行業鍛造水平的技術進步，加快了毛坯專業化生產過程。高速鐓鍛工藝目前已成為國際上軸承套圈鍛造的主要工藝，其采用感應加熱至始鍛溫度，在高速頓鍛機上完成切料、鐓餅、成形和分離等工序，使用于大批量生產。高速鐓鍛工藝生產效率高，鍛件尺寸精度高，表面質量好，能降低留量，提高材料利用率。
目前軸承行業鍛造產業生產三種組織方式
1）龍頭企業一般具有自己的鍛造工廠（車間），所有的鍛件由工廠內部生產。
2）多數企業鍛件生產主要以廠內加工為主，特殊要求的情況下外協加工。
3）鍛件專業廠。具有較完備的生產能力，為軸承企業提供專業鍛造服務加工和鍛件供應。
2、目前行業軸承零件鍛造工藝情況
大鍛件：錘或油壓機鍛造→立式、臥式碾擴→正火、退火；
中形鍛件：100t-800t壓力機鍛造→立式碾擴→冷卻→退火；
小形鍛件：60mm-100mm：高速鍛+冷碾或壓力機+熱碾；
60mm以內產品多為管材、棒材或壓力機擠壓成形；
（二）目前我國軸承行業鍛件主要生產廠家
1、洛陽LYC軸承有限公司
洛軸精鍛重工公司鍛造技術成熟，引進了RYJ-100、LRYJ-150L高速圓鋸機等先進的下料設備、D51K-800E數控輾環機、國內先進315T自動生產線，大大提高了鍛件加工效率。目前洛軸精鍛重工公司可加工Φ50mm-Φ3200mm之間鍛件，月產鍛件約4000噸。
擁有1臺PF-260SSA型雙工位滾柱自動冷鐓機，鐓鍛力4000KN，切斷棒料直徑Φ25mm-Φ35mm，鐓制滾柱直徑Φ38mm；借助z32-16、z32-28設備，多采用冷鐓方式加工Φ10mm-Φ28.575mm的鋼球多采用熱鐓方式加工Φ30mm-Φ49.212mm鋼球，目前洛陽LYC軸承有限公司滾動體廠月均加工冷鐓滾子約310噸，加工鋼球毛坯球約130噸。
2、瓦房店軸承集團有限責任公司
瓦軸精密鍛壓公司擁有2500t、4500t壓力機等主要生產設備144臺,生產線36條，其中鍛造生產線26條。鍛件加工范圍外徑30mm、外徑5500mm,可加工多種不同類型軸承鋼、不銹鋼、耐熱鋼、碳鋼和合金工具鋼的軸承鍛件。2022年生產軸承鍛件499多萬件,加工鍛件7.2萬噸,綜合材料利用率平均51%，軸承鋼原材料消耗31048噸。
3、五洲新春集團股份有限公司
公司擁有瑞士AMP-50XL、HBP-160等高速鐓鍛機5臺，日本萬陽棒料剪切生產線2條，日本萬陽1300t多工位步進梁生產線2條，1.0m臥式軋環生產線1條，揚力2500t五工位步進梁生產線1條，揚力1000T四工位步進梁生產線2條，全自動器人鍛造線1條，普通熱鍛造生產線13條，保護氣氛退火自動生產線4條、保護氣氛正火自動線2條。年生產鍛件5萬噸。
可生產：一代輪轂、圓錐、球軸承、變速箱齒坯鍛件凸輪、軸承鍛件、 發動機齒輪鍛件、 離合器、HUB、轉向螺母、一代輪轂、鋼球、凸輪、變速箱齒坯鍛件、齒坯、精密零部件的下料工序、變速箱/發動機、齒坯、Ⅱ代Ⅲ代輪轂、軸承套圈（DGBB,TRB,CRB）
汽車配件等。在國內軸承鍛造生產應為比較先進的工藝。
4、弗馬斯精密鍛件（大連）有限公司
設備為意大利的全自動化設備，機器人上下料，主要特點是：一是中頻加熱爐加熱鋼棒（四個測溫儀分別測量加熱鋼棒的不同部分的溫度），熱剪下料直接鍛造；二是從中頻加熱爐到1600（3150）壓機，從壓機到輾環機均為機器人遞料；三是輾環機為徑軸向輾環機；四是套圈尺寸自動測量后進行分選；五是輾環測量合格的產品進入整徑工序；六是整徑后進入風冷線。
徑軸向數控輾環，設備精度高，留量和尺寸偏差小。但不適合加工多品種，小批量產品。
5、河北鑫泰軸承鍛造有限公司
鍛造生產線20條，產品外徑50mm—1500mm；設備為160t-1600t壓力機、中型和大型數控輾環設備，生產鍛件50000噸/年；
長期為國內主要軸承生產廠家配套，同時亦為SKF、Schaeffler、TIMKEN等全球軸承生產商做配套服務。
6、人本集團
擁有高速鍛、熱輾擴、熱模鍛等，鍛造加工線，其中9條線進口高速鐓鍛機，軸承鍛件年產能約3.5億件，17萬噸/年。
7、襄陽汽車承股份有限公司
襄軸零部件公司鍛造車間目前擁有各類鍛壓、退火及金切設備100多臺，“一火鍛”生產線共8條，其中套鍛生產線5條，單干鍛造生產線3條；機器人自動化鍛造生產線1條；雙層保護氣氛節能退火生產線2條（40t、30t生產線各1條）。公司主要生產環形鍛件，異型鍛件為輔，可生產0、2、3、4、6、7、8、9、N、JQ14等十大類、2000多個品種的毛坯鍛件，其中軸承毛坯鍛件加工范圍：直徑Φ20mm—Φ270mm、寬度8mm—85mm，重量40g—6000g。月生產鍛件合計200萬件，年產能達2400萬件/年，消耗軸承鋼20000噸。
8、瓦房店海泰鍛造
瓦房店海泰鍛造車間擁有大中型異形環鍛件輾擴專機多臺和3500噸全自動油壓機、各種電力錘、15噸操作機及15噸取料機等各類鍛件加工配套設備。年產鍛件能力40000噸；環鍛件外徑范圍500至5000mm，環鍛件高度范圍70至700mm，環鍛件重量6噸。外表面仿形直徑達到2200mm，寬度至680mm，外仿形重量4噸。
9、臨清市同興軸承鍛造有限公司
專業從事外徑 φ 80- φ 800mm軸承套圈的鍛造、正火、退火和車加工生產，年生產鍛件月12000t，能生產風電軸承、鐵路軸承（雙列圓柱、雙列圓錐），調心滾子軸承套圈。
工藝為精密仿形熱鍛；數控輾環機，可實現正火、退火、精車一條龍生產。擁有大中型異形環鍛件輾擴專機多臺和新型球化退火爐等設備。
10、洛陽新強聯回轉支承股份有限公司
新強聯全資子公司——洛陽圣久鍛件有限公司具備年產27萬噸特大型環鍛件的能力，鍛件大部分實現成形輾擴，全部用于新強聯風電軸承、回轉支承、盾構機零部件的制造。
11、重慶長江軸承股份有限公司
公司產品中的中小型球類、圓錐類軸承鍛件全部公司自制，其余類型軸承外協或外購，自制鍛件采用進口高速鐓鍛線生產，使用為6.0～7.2米的軸承鋼圓棒料，設備全自動化、生產效率高，鍛件留量小、尺寸精度高，年軸承鍛件重量約28000噸。
除上述有代表性的鍛件生產廠家外，還有無錫寶露、江陰方圓、洛陽洛凌軸承科技股份有限公司鍛造生產線10條，主要是生產深溝球軸承，年產量600多萬套；
臨清、冠縣兩地有400多家大大小小的軸承鍛造企業，尤其是冠縣鍛造產業作為山東軸承產業集聚區的重要組成部分，得到了迅速發展，形成了專業化特征突出，區位優勢明顯的發展態勢，成為了國內重要的軸承鍛造基地，年加工軸承鍛件超過100萬噸。
無錫、張家港、常熟大多為中大型鍛件制造企業，如：東日昌、易通等軸承制造有限公司等，設備630-2500t的沖床和油壓機，少量的錘鍛設備。浙江新昌、常山多為做中、小型鍛件，設備為高速鍛、100-400t壓力機。
合肥遠大：產品外徑50mm—1500mm；設備為160-800t壓力機、2500噸油壓機、中大型和大型數控輾環設備，生產鍛件40000噸/年。以河北鑫泰、五洲新春、合肥遠大為代表的軸承鍛造企業，長期與SKF、Schaeffler、TIMKEN等全球軸承生產商做配套服務，同時也積極參加行業活動及標準的制定。目前特大型環鍛件多集中于江浙及東北一帶，如無錫寶露、江陰方圓等；可以加工10米左右環鍛件，擁有萬噸級鍛造壓力機，D53K-8000數控碾環機等一系列鍛造設備。
（三）存在的問題
國內軸承零件鍛造技術與國際先進水平有一定差距，但近幾年隨著高端軸承的開發，國內一些軸承鍛造企業引進國際先進鍛造生產線（包括下料、加熱、數控輾擴），使我國鍛件質量和生產效率有了較大的提高，滿足了一些高端軸承市場的需求，如浙江五洲新春等，還有一些廠家在學習國外先進設備的基礎上進行的設備吸收開發，并取得了一定的成果，例如滾子高速冷鐓機，數控擴孔輾環機，提升了國內軸承鍛件整體水平。
但是，與主機行業高端軸承的配套需求相比，軸承零件鍛造技術整體（鍛造自動線、加熱設備、鐓鍛效率、質量、材料利用率等）現階段仍然存在一定的差距。彌補這個差距，需要行業上下有識之士的共同努力，需要軸承零部件企業的技術進步和轉型升級，需要軸承生產企業和鍛壓設備企業的密切配合。突破這一瓶頸，已成為我國軸承行業推進轉型升級，由大到強的重要關鍵環節。
1、觀念。由于長期受行業重“冷”輕“熱”思想的影響，鍛造行業員工文化水平普遍偏低，再加上工作條件、作業環境惡劣，認為只要有力氣就行，沒有認識到鍛造是特殊過程，其質量優劣對軸承壽命有重大影響；國內鍛造企業大多數自動化程度較低，設備普遍老化，人工勞動量較大；包括現在多數企業，仍然是人工操作鍛壓力機，人工碾環。鍛造企業的操作工幾乎都在40歲以上，甚至南方企業平均年齡超過50歲以上。
2、水平。從事軸承鍛造的企業規模普遍偏小，鍛造工藝水平良莠不齊，很多中小企業還停留在鍛造控形的階段；資源形不成合力。
3、質量。鍛造企業普遍對加熱方式進行了改進，采用中頻感應加熱，但僅僅停留在鋼棒加熱的階段，沒有認識到加熱質量的重要性，行業也沒有中頻感應鍛造透熱的行業技術規范，存在很大的質量風險；
4、技術。工藝裝備大都采用壓機連線，人工操作，人為因素影響很大，質量一致性差如鍛造折疊、尺寸散差、圓角缺料、 過熱甚至過燒、濕裂等；因人工對質量影響及成本壓力，目前很多中小企業都已開始采用機械手代替人工作業；
5、人才。由于鍛加工工作環境艱苦，年輕人不愿從事，招工難是行業普遍存在的問題，鍛造企業更為艱難，對鍛造自動化、信息化升級改造形很大的挑戰；
6、管理。中小鍛造企業整體管理水平較差，經常會發生鍛造混料、鍛造折疊、過熱過燒現象，環境管理混亂。
7、效率。生產效率低下，材料利用率不高，鍛件留量偏大。產品質量很大程度上受操作人員技術水平和熟練程度影響。產品尺寸分散度大、一致性差、尺寸精度低。
目前軸承行業整體材料利用率約40%左右，部分企業材料綜合利用率可達60%（引進設備）。
8、模具。模具壽命低，行業模具壽命管理水平整體不高；
9、鋼材。近年來軸承鋼冶煉軋制技術雖然取得了長足進步，但棒料表面裂紋還時有發生，棒料直徑散差控制不穩定。
10、能耗。
鍛后冷卻鍛件熱量基本是自然損耗，沒有充分利用，應研究采用控冷和正火調質設備相結合的工藝，既保證產品質量，又實現節能減排。
綜上所述我國軸承鍛件技術水平與國際先進水平的差距主要表現在：
1.鍛件設計信息化水平、軟件應用少，試錯成本高；
2.模具壽命低，行業模具壽命管理水平整體不高；
3.工藝過程控制不嚴甚至失控；產品尺寸分散度大、一致性差；鍛造控鍛控冷、雙細化工藝開展不廣泛；
4.自動化程度與生產效率低；
5.行業尚缺乏鍛造標準，對企業引導不足；
三、發展目標及主要措施
（一）發展目標
目前我國軸承零件鍛造的技術水平與國際先進水平的差距還是比較大，在軸承鋼、加工裝備、生產工藝、檢測儀器及管理等方面都有一定的差距。為了盡快減少差距，我國必須在這幾個方面加大科研投資力度，使我國軸承產業盡快實現從量變到質變的升級，解決我國高端軸承長期依賴進口的問題。
按照軸承行業“十四五”專題規劃，發展目標為：
“堅持問題導向，以技術創新為手段，優化工藝路線，從提高產品質量入手，補齊發展短板，通過技術、人才、管理等措施的綜合運用，滿足軸承行業高質量發展的需要，滿足高端軸承配套重大裝備的戰略需求”。
具體目標：
1、提高產品質量和性能:行業在鍛造環節要不斷提高產品的質量和性能，通過優化鍛造工藝參數、改善金屬流動和組織結構，提高軸的強度、耐磨性和抗疲勞性能，以滿足市場對高品質軸承的需求。
2、推動鍛造技術創新:加強鍛造技術的創新和研發，提高自主創新能力。通過引進國外先進技術和設備，培養和吸引高層次人才，推動鍛造技術的創新和發展，提升整個行業的競爭力。
3、加強生產工藝優化：加強生產工藝的優化和改進、通過優化生產流程、提高生產效率和降低，實現生產成本的降低和資源用的化，提高企業競爭力和可持續發展能力。
4、提升鍛造設備水平:
要加大對鍛造設備的投入，提升設備的技術水平和生產能力。通過引進國內外先進的鍛造設備，提高生產效率和產品質量，為行業的發展奠定堅實基礎。
5、加強標準化和質量管理:中國軸承行業要加強標準化和質量管理，推動行業的規范化發展，通過建立健全的質量管理體系、加強產品質量監控和檢測，提高產品的一致性和可靠性，增強消費者對中國軸承產品的信心。
（二）主要措施
1、提高支持力度
全行業要深刻認識軸承鍛件在產品產業鏈中的重要性，把提高軸承鍛件的制造水平，放到產業基礎高級化、產業鏈現代化的大背景下去審視，放到產業鏈安全可控的重要地位中去認識。國家要進一步加大對包括軸承滾子在內的機械基礎零部件的關注程度和支持力度。特別是對于自主創新，替代進口的研發與生產應給與必要的政策支持和資金扶持。在國家重大科研項目中給以優先立項，組織力量重點突破。
2、優化制造模式
軸承鍛件生產具有專業性，既具有技術密集型的特點，也具有勞動密集型的特色。鼓勵企業根據自身的特點，完善制造工藝，優化制造模式。通過3—5年的努力，行業內要形成若干家在軸承行業有一定影響力，鍛件技術指標達到國際先進水平的軸承鍛件主要生產企業。同時也要鼓勵軸承行業的排頭兵企業，自己建立軸承鍛造，建立自身的產品產業鏈條，滿足自身產品的需求。通過實施兩條腿走路的方案，實現優勢互補，共同促進，實現鍛件制造的可持續發展。
3、創建創新體系
創新是行業發展的核心驅動力。各部門要鼓勵大專院校和科研單位加大對軸承鍛件基礎應用的研究，用創新的思維解決企業技術創新中的難點問題。產學研深度融合的技術創新體系，形成多方合作、相互協同的良好創新生態；探索完善多元化的資金投入機制，鼓勵和引導企業、社會重視和加強對基礎研究、技術創新及產品研發的投入和支持。
4、加快人才培養
市場的競爭歸根結底是人才的競爭，人才的競爭的核心是教育。要通過各種形式加強對軸承鍛造專業人才的培養和培訓，加強一線技術人員與專家學者的交流與互動，讓專家在一線發現課題，為一線解決難題。通過中國軸承工業協會人力資源委員會依托近期成立的“全國軸承行業產教融合共同體”在高職院校開設“軸承制造技術與應用專班”的方式，為軸承技術人才的培養進行探索，其目的是形成理論聯系實際的軸承行業鍛造人才梯隊。
5、對標先進技術
精密鍛造是一種高精度、高效率的軸承制造技術，在生產具有優異性能和較高壽命的軸承產品中發揮關鍵作用。中國軸承行業已經引進了一些國外先進的精密鍛造設備和工藝，要通過提高鍛造精度和控制工藝參數，消化吸收，使得中國軸承產品在精度和質量方面逐漸接近國際先進水平。
6、提升工藝裝備能力
工欲善其事，必先利其器。長期以來，國產軸承零件鍛造專用裝備與國際先進水平有較大差距，制約了軸承零件鍛件技術質量水平的提升，保證鍛件質量，提高生產效率和材料利用率，工藝裝備必須先行。
（1）冷鐓工藝與裝備
冷鐓作為軸承滾子制造的前道工序，對滾子的加工效率和質量水平有重要的影響，在冷鐓技術應用上，逐步做到淘汰單工位、普及雙工位、提倡多工位。以優化冷鐓工藝為切入點，研制適合中國國情、加工精度和加工效率達國際先進水平，而造價和后續使用費用較低的滾子多工位冷鐓機，投放市場，形成一套以工藝裝備為依托的，先進、實用、可靠的軸承滾子冷鐓技術，促使我國軸承行業滾子成形工藝及裝備水平達到國際先進水平。
（2）推廣冷輾工藝與裝備。推廣軸承套圈冷輾擴成形工藝并形成自動生產線，研究解決冷輾模具壽命及套圈變形問題，擴大冷輾擴尺寸范圍，進一步生產效率提高材料利用率和鍛件質量。
（3）消化吸收引進的國外先進的套圈高速鐓鍛機及其配套設備。形成自動加熱、自動剪切，機械手自動傳遞，自動成形，自動沖孔、分離，實現快 速鍛打，解決大批量中小軸承、汽 車零部件的鍛造問題，提高中小型軸承套圈自動化鍛造水平。
（4）推廣應用350t—2500t多工位壓力機，取代單點壓力機，并采用熱模鍛設備在同一臺設備上完成壓餅、成形、分離、沖孔等工序，工序之間傳遞采用步進梁，提高中型軸承套圈鍛造的生產效率。
（5）機器人應用：根據鍛造工序，多臺壓機連線，壓機之間產品傳遞采用機器人傳遞，適用于中大型軸承或齒坯鍛造，機械手代替人：改造現有鍛造連線，局部工位采用簡易機械手代替人，操作簡單，投資少，適用于小型企業自動化改造。
（6）研發應用高精度、高自動化水平的數控熱輾機。
（7）研發應用分區精確控溫加熱，淘汰落后的加熱方式與加熱技術。
（8）研發應用高效、節能、可靠的鍛后防止鍛件形成網狀碳化物的處理技術和裝備。
（9）模具技術：計算機仿真模擬設計，降低試錯成本；采用真空熱處理；通過表面改性技術，提高模具壽命。
（10）鍛件的近凈形成技術：鍛造成形過程的計算機仿真技術，縮短試模時間，提高效率，節約成本，快速修正鍛造缺陷。
（11）冷輾，高速鍛造與冷輾結合，提高鍛件精度。
結束語
總之，隨著軸承行業的高質量發展，將對軸承鍛造質量提出了更高的要求。希望通過軸承行業“十四五”的共同努力，使軸承零件的鍛壓制造水平躍上一個新的臺階，滿足為國家高端裝備的配套要求。
來源于：中國軸承工業協會
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