CN101328930A

CN101328930A - 柴油机起动轴冷挤加工工艺

Info

Publication number: CN101328930A
Application number: CNA2008100208589A
Authority: CN
Inventors: 沈国元
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-07-29
Filing date: 2008-07-29
Publication date: 2008-12-24

Abstract

本发明涉及一种柴油机零件的加工工艺，尤其是一种柴油机起动轴冷挤加工工艺。具有如下加工过程：(1)、冷拔圆钢外径；(2)、将圆钢切断成单个的坯料；(3)、车坯料端面，坯料一端端面加工用于定位冷挤模头的定位孔；(4)、坯料退火；(5)、清理表面氧化层；(6)、坯料表面涂润滑剂；(7)、采用冷挤模在压力机上对坯料进行冷挤；(8)、车退刀槽、车密封圈槽，铣键槽、铣衔合止口；(9)、磨外圆。由于冷挤精度高、用料少、常温操作，所以该工艺具有材料利用率高、加工成本低、操作安全和产品质量稳定的优点。

Description

柴油机起动轴冷挤加工工艺

技术领域

本发明涉及一种柴油机零件的加工工艺，尤其是一种柴油机起动轴冷挤加工工艺。

背景技术

应用于S195、S1100、S1105、S1110、常柴L28、L30机型柴油机的起动轴，起动轴具有较大直径端和较小直径端，安装朝外的较大直径端有与起动摇把头部衔合的盲孔和止口，较小直径端上安装有起动齿轮，常用的加工工艺是采用圆钢经车外圆、退刀槽、密封圈槽、倒角，钻盲孔，铣键槽、连接定位止口，磨外圆等工序加工制成成品，这种加工方法工艺复杂，费工费料，制造成本较高。中国专利公开号CN1563694A的《柴油机起动齿轮轴的加工工艺》所公开的一种柴油机起动轴冷挤加工工艺，该加工工艺内容主要在于采用温挤的方法，在650~800℃，1000~1500MPa压力条件下，将圆钢温挤成型，零件只预留外圆磨削余量，而不需经车削加工工序，起动轴端的与起动摇把头部衔合盲孔经温挤成型、止口也经温挤初步成型再经后加工，这种加工工艺的优点是圆钢温挤成型后，外圆光滑，不需再进行车削加工，连接定位止口槽加工余量较小，磨削外圆时用专用砂轮、工装一次磨削台阶轴两外圆，省工省料，制造成本低；缺点是：零件的主要成型工序是在高温状态下进行，而不是在常温状态下进行，由此而带来的问题是需配套一连续加热装置，这种连续加热装置的工耗较高，整个温挤过程效率低、操作安全性差；而且，温挤后零件表面粗糙，零件的形位精度不高，为提高零件的成品率，温挤后的零件要求留有稍多的加工余量，特别是温挤时由于零件温度较高，无法在高温零件表面涂抹脱模用润滑剂，这就必然要求温挤模腔具有一定的脱模斜度，从而增加了磨削余量，引起后道的磨削量较大，一般的磨削单边余量为0.2~0.3毫米较好，而温挤后的磨削单边余量大于0.5毫米，所以该工艺磨削工序本身效率低，工耗高，也就在较大程度上增加了起动轴零件的生产成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：用冷挤代替温挤，即在常温状态下，对钢坯进行挤压成型，避免因使用温挤所造成的操作安全性差、工效低、能耗大的不足，并利用冷挤零件精度较高的优点，进一步控制加工余量，降低后道工序的加工成本，稳定产品质量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种柴油机起动轴冷挤加工工艺，起动轴主要具有较大直径端和较小直径端，安装朝外的较大直径端有与起动摇把头部衔合的盲孔和止口，较小直径端具有安装起动齿轮的键槽，其具有如下加工过程：

(1)、冷拔圆钢外径；

(2)、将圆钢切断成单个的坯料；

(3)、车坯料端面，坯料一端端面加工用于定位冷挤模头的定位孔；

(4)、坯料退火；

(5)、清理表面氧化层；

(6)、坯料表面涂润滑剂；

(7)、采用冷挤模在压力机上对坯料进行冷挤；

(8)、车退刀槽、车密封圈槽，铣键槽、铣衔合止口；

(9)、磨外圆。

为了使退火后表面氧化层的处理过程高效、节能、环保，所述的步骤(5)清理表面氧化层采用的是抛丸处理的方法。

本发明的有益效果是：本发明的柴油机起动轴冷挤加工工艺更适合于该起动轴的大批量生产，由于冷挤精度高、用料少、常温操作，所以具有材料利用率高、加工成本低、操作安全和产品质量稳定的优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的工艺起动轴冷挤后的结构示意图。

图2是本发明的工艺起动轴加工完成后的结构示意图。

具体实施方式

下面以S195柴油机的起动轴为例具体说明一下本发明的具体工艺过程，该起动轴较大直径端直径为Φ35.5mm，较小直径端直径为Φ30.5mm，总长度为108.5mm，安装朝外的较大直径端有与起动摇把头部衔合的盲孔和止口，盲孔内径为Φ20.8mm，盲孔深56.5mm，较小直径端具有安装起动齿轮的键槽，其具有如下加工过程：

(1)、冷拔圆钢外径，采用直径Φ32mm的圆钢经拉拔机拉拔成Φ30.5^+0.05 ₀mm，拉拔机上的拉拔模应保证拉拔后圆钢的尺寸精度；

(2)、将圆钢切断成单个的坯料，可以采用锯、砂轮切割或车床切割的方法，切割坯料长101⁰ _-0.1mm，本步骤切割坯料长时，如果不能保证坯料长度尺寸精度，可以适当放余量，留待步骤3加工端面时同时加工出长度尺寸；

(3)、车坯料端面，坯料一端端面加工用于定位冷挤模头的定位孔，起动轴的冷挤主要是冷挤起动轴的盲孔，所以冷挤模的模腔与起动轴的外轮廓吻合，而挤入起动轴盲孔的模头前端结构应该是适于挤入的凸起的锥形或圆弧形，附图1和2中显示的是采用前端锥形冷挤模头的挤成的起动轴，由此需要将冷挤前的坯料端面上加工定位孔，使模头不发生偏移，这样可以提高冷挤模头的寿命和保证冷挤孔的位置精度，当然定位孔也只是个盲孔，以不影响挤出所需的材料量为基础；

(4)、坯料退火，由于圆钢在冷拉时发生冷作强化、产生内部的冷作应力，为使后道冷挤工序时坯料具有良好的塑性，所以对坯料进行退火，退火为球化退火；

(5)、清理表面氧化层，采用抛丸处理的方法清除坯料退火过程所造成的表面氧化层；

(6)、坯料表面涂润滑剂，由于需要考虑坯料在冷挤时金属材料与模具工作壁面的相对位移和冷挤后的顺利出模，所以有必要在坯料表面涂上润滑剂，涂润滑剂的方法是将坯料加热至150~200℃后浸入高分子润滑涂料，取出坯料进行冷却；

(7)、采用冷挤模在压力机上对坯料进行冷挤，采用200吨油压机，坯料垂直放置，冷挤模头自上向下挤入坯料，坯料冷挤后由模腔下部的顶杆顶出，冷挤完成后的起动轴如附图1的形状；

(8)、车退刀槽、车密封圈槽，铣键槽、铣衔合止口；

(9)、磨外圆。加工完成后的起动轴如附图2的形状。

本发明的柴油机起动轴冷挤加工工艺更适合于该起动轴的大批量生产，由于冷挤精度高、用料少，所以具有材料利用率高、加工成本低、操作安全和产品质量稳定的优点，相比于早先的金加工为主的加工工艺主要优点在于节约材料，原金加工为主的加工法1吨钢材加工1450只起动轴，现冷挤法1吨钢材可加工1670只起动轴；相比于温挤法主要具有安全性好、产品质量好和加工效率高的优点。

Claims

1、一种柴油机起动轴冷挤加工工艺，起动轴主要具有较大直径端和较小直径端，安装朝外的较大直径端有与起动摇把头部衔合的盲孔和止口，较小直径端具有安装起动齿轮的键槽，其特征是具有如下加工过程：

(1)、冷拔圆钢外径；

(2)、将圆钢切断成单个的坯料；

(4)、坯料退火；

(5)、清理表面氧化层；

(6)、坯料表面涂润滑剂；

(7)、采用冷挤模在压力机上对坯料进行冷挤；

(8)、车退刀槽、车密封圈槽，铣键槽、铣衔合止口；

(9)、磨外圆。

2、根据权利要求1所述的柴油机起动轴冷挤加工工艺，其特征是：所述的步骤(5)清理表面氧化层采用的是抛丸处理的方法。