CN103447778B - 一种重卡发动机曲轴的加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种重卡发动机曲轴的加工工艺。它的工艺步骤依次包括下料、锻造、抛丸、粗车、数控修正、粗磨、钻孔、表面强化处理、精磨、动平衡、光整等。先将金属棒材坯料放在锻锤模内进行压弯和锻造，再将锻件毛坯进行表面打磨和抛丸，接着进行机加工、表面强化处理，最后进行光整、研磨和终检。本发明的优点是：生产的曲轴组织致密、金属流线良好，具有较高的抗拉强度、疲劳强度及高淬透性，且进行强化处理时变形小，高温下具有高的蠕变强度，产品合格率高、品质高，能实现规模化生产，大大提高了生产力。

Description

一种重卡发动机曲轴的加工工艺

技术领域

本发明涉及曲轴加工工艺，尤其涉及一种重卡发动机曲轴的加工工艺。

背景技术

曲轴是发动机上的一个重要的机件，其材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的，有两个重要部位：主轴颈和连杆颈。主轴颈被安装在缸体上，连杆颈与连杆大头孔连接，连杆小头孔与汽缸活塞连接，是一个典型的曲柄滑块机构。

发动机曲轴作为重要运动部件，设计要求高，同时因曲轴工况及其恶劣，因而对曲轴材料、曲轴尺寸精度、表面粗糙度、热处理和表面强化、动平衡等要求十分严格。在大批量生产的条件下，传统工艺已不能满足当前设计和生产需求，在长时间、高速运转下，曲轴极容易过早出现失效或断裂，严重影响曲轴的寿命和整机可靠性。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种重卡发动机曲轴的加工工艺。

重卡发动机曲轴的加工工艺包括如下步骤：

1)选用金属棒材作为坯料，对坯料进行锯切下料，目测锯口斜度不超过2°，毛刺不大于2mm；

2)将坯料放入锤锻模的压弯模膛中进行压弯，重击一锤，然后翻转270°，将坯料放入锤锻模的压弯模膛中，压弯的温度控制在1230±25℃，然后将弯曲坯料放入锤锻模的预锻模膛中进行预锻；再将预锻件坯料放置在锤锻模的终锻模膛中进行最终锻造，在终锻中连续用压缩空气清理终锻模膛中的氧化皮，终锻阶段锻件的温度要大于980℃，锻件要轻拿轻放，每件完成后冷却润滑模膛；

3)将锻造后的毛坯表面进行打磨，用抛丸清理机进行抛丸处理；

4)检验合格后在工件两端打上中心孔后，先粗车大头外圆及全部主轴颈、小头，接着车端面，定总长；

5)将粗车完的工件进行数控修正，用数控车床加工曲轴臂上的止推面；

6)用精密车削加工主轴颈和连杆轴颈，代替传统的粗磨工艺；

7)一次装夹对曲轴的直油孔和斜油孔进行多角度加工；

8)检验合格工件使用中频感应淬火设备对曲轴进行表面强化处理和热处理，感应加热表面淬火是利用感应电流通过工件产生的热效应.使工件表面局部加热，在回火炉中进行低温回火，改变材料内应力，回火温度控制在300±10℃；

9)使用两端双回转的磨床对主轴颈、大小头外圆及连杆轴颈进行半精磨、精磨；

10)探伤机进行探伤检验，合格工件进入下一工序，不合格工件重新进行热处理；

11)对曲轴进行动平衡检测和去重处理，重差控制在10克之内；

12)将光整过的曲轴，使用研磨机一次装夹，进行主轴、连杆轴的研磨处理；

13)最终成品清洁包装。

本发明工艺和传统工艺相比，其优点在于：

1)使用二次锻造技术，提高了成型质量，生产的曲轴锻件组织致密、金属流线良好，具有较高的抗拉强度、疲劳强度及高淬透性，且进行强化处理时变形小，高温下具有高的蠕变强度。

2)数控修整技术解决了止推面加工不平整的缺点，提高了产品质量。

2)产品的合格率高，产品外观美观、品质高。

3)工艺相对简单，制造成本低。

4)能实现规模化生产。

附图说明

图1为重卡发动机曲轴主视图；

图2为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

重卡发动机曲轴的加工工艺包括如下步骤：

1)选用金属棒材作为坯料，对坯料进行锯切下料，目测锯口斜度不超过2°，毛刺不大于2mm；

2)将坯料放入锤锻模的压弯模膛中进行压弯，重击一锤，然后翻转270°，将坯料放入锤锻模的压弯模膛中，压弯的温度控制在1230±25℃，然后将弯曲坯料放入锤锻模的预锻模膛中进行预锻；再将预锻件坯料放置在锤锻模的终锻模膛中进行最终锻造，在终锻中连续用压缩空气清理终锻模膛中的氧化皮，终锻阶段锻件的温度要大于980℃，锻件要轻拿轻放，每件完成后冷却润滑模膛；

3)将锻造后的毛坯表面进行打磨，用抛丸清理机进行抛丸处理；

4)检验合格后在工件两端打上中心孔后，先粗车大头外圆及全部主轴颈、小头，接着车端面，定总长；

5)将粗车完的工件进行数控修正，用数控车床加工曲轴臂上的止推面；

6)用精密车削加工主轴颈和连杆轴颈，代替传统的粗磨工艺；

7)一次装夹对曲轴的直油孔和斜油孔进行多角度加工；

8)检验合格工件使用中频感应淬火设备对曲轴进行表面强化处理和热处理，感应加热表面淬火是利用感应电流通过工件产生的热效应.使工件表面局部加热，在回火炉中进行低温回火，改变材料内应力，回火温度控制在300±10℃；

9)使用两端双回转的磨床对主轴颈、大小头外圆及连杆轴颈进行半精磨、精磨；

10)探伤机进行探伤检验，合格工件进入下一工序，不合格工件重新进行热处理；

11)对曲轴进行动平衡检测和去重处理，重差控制在10克之内；

12)将光整过的曲轴，使用研磨机一次装夹，进行主轴、连杆轴的研磨处理；

13)最终成品清洁包装。

实施例：

1)下料，选用金属牌号为40Cr的钢棒，根据曲轴型号选用Φ120mm的原料钢锯切，下料毛坯长度为1000mm，与锻造工艺规程一致，用卡尺、卷尺抽检材料尺寸，并且目测锯口斜度不超过2°，毛刺不大于2mm。

2)锻造，将坯料放入锤锻模的压弯模膛中进行压弯，重击一锤，然后翻转270°，将坯料放入锤锻模的压弯模膛中，压弯的温度控制在1230±25℃，然后将弯曲坯料放入锤锻模的预锻模膛中进行预锻；再将预锻件坯料放置在锤锻模的终锻模膛中进行最终锻造，在终锻中连续用压缩空气清理终锻模膛中的氧化皮，终锻阶段锻件的温度要大于980℃，锻件要轻拿轻放，每件完成后冷却润滑模膛；

3)打磨、抛丸，将锻造后的毛坯表面进行打磨，用抛丸清理机进行抛丸处理

4)粗车，检验合格后在工件两端打上中心孔后，先粗车大头外圆及全部主轴颈、小头，接着车端面，定总长；

5)数控修正，将粗车完的工件进行数控修正，用数控车床加工曲轴臂上的止推面；

6)粗磨，用车床车主轴颈和连杆轴颈，代替传统的粗磨工艺；

7)钻孔，一次装夹对曲轴的直油孔和斜油孔进行多角度加工；

8)表面强化处理使用中频感应淬火设备对曲轴进行表面强化处理，感应加热表面淬火是利用感应电流通过工件产生的热效应.使工件表面局部加热，在回火炉中进行低温回火，改变材料内应力，回火温度控制在300±10℃；

9)半精磨、精磨，使用两端双回转的磨床对主轴颈、大小头外圆及连杆轴颈进行半精磨、精磨；

10)探伤检验，探伤机进行探伤检验，合格工件进入下一工序，不合格工件重新进行热处理；

11)动平衡，对曲轴进行动平衡检测和去重处理，重差控制在10克之内；

12)光整、研磨，将光整过的曲轴，使用研磨机一次装夹，进行主轴、连杆轴的研磨处理；

13)最终成品清洁包装。

Claims (1)

1.一种重卡发动机曲轴的加工工艺，其特征在于，包括如下步骤：

1)选用金属棒材作为坯料，对坯料进行锯切下料，目测锯口斜度不超过2°，毛刺不大于2mm；

2)将坯料放入锤锻模的压弯模膛中进行压弯，重击一锤，然后翻转270°，将坯料放入锤锻模的压弯模膛中，压弯的温度控制在1230±25℃，然后将弯曲坯料放入锤锻模的预锻模膛中进行预锻；再将预锻件坯料放置在锤锻模的终锻模膛中进行最终锻造，在终锻中连续用压缩空气清理终锻模膛中的氧化皮，终锻阶段锻件的温度要大于980°C，锻件要轻拿轻放，每件完成后冷却润滑模膛；

3)将锻造后的毛坯表面进行打磨，用抛丸清理机进行抛丸处理；

4)检验合格后在工件两端打上中心孔后，先粗车大头外圆及全部主轴颈、小头，接着车端面，定总长；

5)将粗车完的工件进行数控修正，用数控车床加工曲轴臂上的止推面；

6)用精密车削加工主轴颈和连杆轴颈，代替传统的粗磨工艺；

7)一次装夹对曲轴的直油孔和斜油孔进行多角度加工；

8)检验合格工件使用中频感应淬火设备对曲轴进行表面强化处理和热处理，感应加热表面淬火是利用感应电流通过工件产生的热效应.使工件表面局部加热，在回火炉中进行低温回火，改变材料内应力，回火温度控制在300±10℃；

9)使用两端双回转的磨床对主轴颈、大小头外圆及连杆轴颈进行半精磨、精磨；

10)探伤机进行探伤检验，合格工件进入下一工序，不合格工件重新进行热处理；

11)对曲轴进行动平衡检测和去重处理，重差控制在10克之内；

12)将光整过的曲轴，使用研磨机一次装夹，进行主轴、连杆轴的研磨处理；

13)最终成品清洁包装。