CN102527894A - G2500曲轴的一种辊锻制坯方法 - Google Patents

G2500曲轴的一种辊锻制坯方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开G2500曲轴的一种辊锻制坯方法，即根据G2500曲轴锻件的不同部位的特征，对坯料进行料的分配，从而制成辊锻件图的一种方法。根据曲轴的特征分为六个不同特征段，对G2500曲轴分两道次辊锻，第一道在六个不同特征部位压扁；第二道在六个不同部位辊锻成圆形及类圆型。本工艺的优点是对坯料有效分配后，在模锻过程中能减小模锻设备吨位，节约经济成本。

Description

G2500曲轴的一种辊锻制坯方法
 
技术领域
 
本发明涉及G2500曲轴的一种辊锻制坯方法，尤其是根据曲轴锻件的特征，做出具有特征的辊锻件图，共进行两道次辊锻；第一道辊锻后进入第二道辊锻过程中机械手旋转90度的角度，第一道在不同的特征段辊出类似椭圆形的的截面，第二道在不同的特征段辊出圆形或正方形的截面的一种辊锻方法。
 
背景技术
 
自90年代以来，我国的汽车工业发展迅速。汽车工业的先进锻造技术带动了全国模锻行业的发展，随着汽车产量的逐年增加，汽车锻件的产量也逐年上升。在汽车锻件中，曲轴和前轴是最大的，也是最重要的锻件，需要建立专业化模锻生产线生产。
在现代汽车制造业中，对曲轴生产采用两种类型毛坯,一种是用球墨铸铁铸造的铸件；另一种是用热模锻锻造的钢锻件。球墨铸铁因其机械强度接近或超过中碳钢而且成本低、耐磨性好，在我国应用较广。但是，铸造曲轴与锻造曲轴比较，对同样的支撑宽度，铸造曲轴支撑面磨损较快，产生的噪声较高，轴部密封失效也较快。而锻件曲轴可以降低发动机的噪声和振动，提高燃油的经济性。近年来，汽车生产正朝着增大发动机功率、提高发动机汽缸的平均压力、降低摩擦功耗、加大活塞冲程以增大压缩体积的方向方法发展，因此，铸造曲轴的比例日趋下降，锻造曲轴的比例日渐上升。随着发动机普遍采用增压技术，曲轴的输出扭矩加大，锻造曲轴代替铸造曲轴已日趋明显。
目前曲轴锻造工艺一般是下料                                                加热 
Figure 976353DEST_PATH_IMAGE001
 预锻
Figure 271942DEST_PATH_IMAGE001
  终锻 
Figure 756145DEST_PATH_IMAGE001
切边。目前普遍采用的工艺直接用圆棒料加热，在压力机上进行预锻和终锻，而辊锻在锻造曲轴中的应用甚少，且经过辊锻制坯生产出的锻件各种性能都比较好。由辊锻工艺组成的锻造生产线，在实践中表明，生产线投资少，生产效率高，锻件质量优良，技术经济效益十分显著。
本发明的优点是曲轴辊锻制坯能大大提高曲轴锻件的机械性能，提高生产效率；曲轴辊锻制坯，有利于坯料的有效分配，可以在较小模锻设备上实现模锻的锻造，不但能提高锻件质量，而且还能大大节约经济成本。
 
发明内容
 
本发明的主要目的在于提出一种G2500曲轴的一种辊锻制坯方法，即辊锻后的锻件为阶梯轴形式，从机械手夹持端起定义为第一台阶、第二台阶、第三台阶、第四台阶、第五台阶及第六台阶，以解决上述问题。
本发明的目的是这样实现的，其特征在于：第一道辊锻是在第二台阶、第三台阶、第四台阶和第六台阶处的特征部位辊出的截面为类似椭圆型, 保证第二台阶和第四台阶处截面尺寸一样；在第五台阶处的特征部位辊出的高度比直径D少于4mm；第六台阶处辊出的截面长轴与短轴之比为3.5。第二道辊锻是在第二台阶、第三台阶和第四台阶处的特征部位进行辊圆，即辊出的截面为圆型, 保证第二台阶和第四台阶处截面直径一样；在第五台阶处的特征部位辊出的高度比直径D少于4mm；第六台阶处辊出的截面为正方形。第一道辊锻后，是机械手旋转90度再进入第二道辊锻模进行辊锻。
 
附图说明
 
图1为机械手夹持辊锻件在辊锻机辊锻过程中的图；
图2为图1在箭头所示的方向所看到的辊锻模具在辊锻机上安装示意图；
图3为G2500曲轴锻件图；
图4为第一道辊锻后制坯图；
图5为第一道辊锻后第3台阶处辊成椭圆的截面图；
图6为第一道辊锻后第2台阶、第4台阶处辊成椭圆的截面图；
图7为第一道辊锻后第5台阶处辊平顶圆的截面图；
图8为第一道辊锻后第6台阶处压扁成椭圆的截面图；
图9为第二道辊锻后制坯图；
图10为第二道辊锻后第5台阶处辊平顶圆的截面图；
图11为第二道辊锻后第6台阶处辊方形的截面图；
图12为第二道辊锻后第3台阶处辊圆形的截面图；
图13为第二道辊锻后第2、4台阶处辊圆形的截面图；
具体实施方式
 
图1是机械手夹持辊锻件在辊锻机辊锻过程中的图，标号24是机械手，00
Figure 365855DEST_PATH_IMAGE002
和00分别是上轧辊和下轧辊，标号23是第二道辊锻件，标号14
Figure 812755DEST_PATH_IMAGE002
和14是上、下辊锻模，辊锻模安装在上、下轧辊上；机械手夹持辊锻件标号为1的台阶处。图2是图1中沿箭头方向看的辊锻模具在辊锻机轧辊上安装关系的位置图，12
Figure 528514DEST_PATH_IMAGE002
和12分别是第一道上、下辊锻模具,  13
Figure 313061DEST_PATH_IMAGE002
和13分别是第二道上下辊锻模具,  19
Figure 608405DEST_PATH_IMAGE002
和19分别是上下隔环。
图3是G2500曲轴锻件图，曲轴是四拐曲轴，标号1
Figure 286642DEST_PATH_IMAGE003
Figure 173303DEST_PATH_IMAGE004
是曲轴的头部，标号2
Figure 819048DEST_PATH_IMAGE003
是曲轴的头部曲拐部分，标号3
Figure 757179DEST_PATH_IMAGE003
是中心左边的曲拐部分，标号4是中心右边的曲拐部分，标号3和标号4
Figure 995372DEST_PATH_IMAGE002
左右对称，大小相等的两个曲拐。标号5
Figure 674877DEST_PATH_IMAGE002
是小头的曲拐部分，标号6
Figure 452340DEST_PATH_IMAGE002
是曲轴小头部分。
根据图3所示的G2500曲轴锻件图做出图9的辊锻件图，辊锻件图的六个台阶分别标记为1、2、3、4、5和6，根据锻件图上的不同特征做出辊锻件图的六个台阶，为满足自动化生产线的要求，在台阶5处辊出平面使它在预锻模上不易辊动；图10是台阶5处的截面图，H2是在第二道辊锻过程中形成的平面高度，H2的高度比直径D小于4mm；H1是在第一道辊锻过程中形成的高度，因为第一道辊锻后机械手旋转90°后进入第二道辊锻模，所以H1和H2成90°的角度，且H1=H2。图11是台阶6处的截面图，其截面为方形，由于此处的延伸系数较大，为了避免辊锻过程中的失稳采用方形截面；图12是台阶2和台阶4处的截面图，其截面为圆形，直径为d1；图13是台阶3处的截面图，直径为d2；由于台阶2和4处需要的料较多，而台阶3需要的料少，所以直径d1大于d2。
    根据图9计算出第一道辊锻件图如图4所示，图4中的六个台阶的标号与图9的六个标号一样，标号位置也一样。图5是台阶3在第一道辊锻后的截面图，图形为类似椭圆形。图6为台阶2和4处的截面图，图形也为类似椭圆形。图7是台阶5处的截面图， H1为在第一道辊锻过程中形成的两平面高度，H1的高度比直径D小于4mm。图8是台阶6处的截面图，其截面形状为较扁的椭圆形。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡以本发明权利要求所做的改变，都应属于本发明的涵盖范围。

Claims (4)

1.G2500曲轴的一种辊锻制坯方法，即辊锻后的锻件为阶梯轴形式，从机械手夹持端起定义为第一台阶、第二台阶、第三台阶、第四台阶、第五台阶及第六台阶，其特征在于。
2.如权利要求1所述的G2500曲轴的一种辊锻制坯方法，第一道辊锻是在第二台阶、第三台阶、第四台阶和第六台阶处的特征部位辊出的截面为类似椭圆型，保证第二台阶和第四台阶处截面尺寸一样；在第五台阶处的特征部位辊出的高度比直径D少于4mm；第六台阶处辊出的截面长轴与短轴之比为3.5。
3.如权利要求1所述的G2500曲轴的一种辊锻制坯方法，第二道辊锻是在第二台阶、第三台阶和第四台阶处的特征部位进行辊圆，即辊出的截面为圆型，保证第二台阶和第四台阶处截面直径一样；在第五台阶处的特征部位辊出的高度比直径D少于4mm；第六台阶处辊出的截面为正方形。
4.如权利要求1所述的G2500曲轴的一种辊锻制坯方法，第一道辊锻后，是机械手旋转90度再进入第二道辊锻模进行辊锻。
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