CN106048190A - 一种曲轴强化工艺 - Google Patents

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吴铭良
杨晓峰
顾健
李秭勋
邢建国
李伟
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    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/30—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for crankshafts; for camshafts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
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Abstract

本发明公开了一种曲轴强化工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将工件放置在第一淬火工位对连杆颈进行淬火加工；步骤2，对连杆颈进行淬火加工完成后，将工件移至中间冷却工位，通过中间冷却工位上的中间冷却喷淋头对工件进行冷却处理；步骤3，将冷却处理后的工件传输至第二淬火工位，对工件的主轴颈进行淬火加工；步骤4，主轴颈淬火加工完成后，将工件传输至最终冷却工位，并对工件进行冷却。为了使得设备在较短的节拍时间内完成加工，在不影响/增加节拍时间的前提下，本发明通过在第二个工位加热前充分冷却曲轴，达到降低曲轴跳动误差的目的，满足大批量的生产。

Description

一种曲轴强化工艺
技术领域
本发明涉及涉及一种曲轴强化工艺，属于发动机零部件加工技术领域
背景技术
曲轴是发动机的最重要的核心部件之一，因其要求有足够的强度和刚度以承受载荷，故需要使用轴颈淬火这样的强化工艺。
目前使用的曲轴加工工艺流程为：
1.先在第一淬火工位1完成连杆颈淬火加工，该淬火加工包括感应加热、保温、喷淋淬火。
2.传输至第二淬火工位2完成主轴颈淬火加工，该淬火加工包括感应加热、保温、喷淋淬火。
3.传输至最终冷却工位3对工件进行冷却。
由于曲轴几何外形本身和强力的淬火工艺要求，会在零件淬火过程中及热处理后产生很大的内应力，使得曲轴存在一定的径向跳动误差。但曲轴同时也需要足够的尺寸精度，之前由于淬火引起的跳动误差对精加工磨削造成了加大的困难，主要体现在内应力释放和磨削余量不均衡。故尽可能的减小曲轴的跳动误差成为了曲轴加工中重要而又困难的一个问题，优化此问题对曲轴加工的质量安全及经济生产有重大意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供了一种降低曲轴跳动误差的曲轴强化工艺，解决了在曲轴淬火过程中及热处理后产生很大的内应力，使得曲轴存在径向跳动误差的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种曲轴强化工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将工件放置在第一淬火工位对连杆颈进行淬火加工；
步骤2，对连杆颈进行淬火加工完成后，将工件移至中间冷却工位，通过中间冷却工位上的中间冷却喷淋头对工件进行冷却处理；
步骤3，将冷却处理后的工件传输至第二淬火工位，对工件的主轴颈进行淬火加工；
步骤4，主轴颈淬火加工完成后，将工件传输至最终冷却工位，并对工件进行冷却。
优选地，所述的中间冷却工位设于第一淬火工位和第二淬火工位之间，最终冷却工位设于第二淬火工位的另一端。
优选地，所述的淬火加工包括感应加热、保温、喷淋淬火，将工件运输至淬火工位，装夹完成后，工件一边旋转，一边由感应器对工件进行感应加热。然后停止加热1～2s保温后，从感应器中喷出淬火液对工件进行冷却。
为了使得设备在较短的节拍时间内完成加工，在不影响/增加节拍时间的前提下，本发明通过在第二个工位加热前充分冷却曲轴，达到降低曲轴跳动误差的目的，满足大批量的生产。
经过在产品上的试验可以发现，在使用原工艺流程时跳动误差约为0.4～0.6mm，在使用本发明的工艺流程后，跳动误差降低了约30％，为0.25～0.45mm。
附图说明
图1为一种曲轴强化设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
本发明为一种曲轴强化工艺，其在原工艺流程上增加了冷却步骤，即利用工件传输过程中在中间等待工位上停留的时间，对工件进行冷却，以达到减小跳动误差的目的。本发明包括以下步骤：
步骤1，将工件放置在第一淬火工位1对连杆颈进行淬火加工，该淬火加工包括感应加热、保温、喷淋淬火；
步骤2，对连杆颈进行淬火加工完成后，将工件移至中间冷却工位4，通过中间冷却工位4上的中间冷却喷淋头5对工件进行冷却处理，利用工件停留在中间冷却工位4的时间(目前使用的时间是20s，前提是不影响整体的加工节拍)，使用中间冷却喷淋头5使工件尽可能冷；其中，冷却使用淬火液喷淋，其温度为29±1度。
步骤3，将冷却处理后的工件传输至第二淬火工位2，对工件的主轴颈进行淬火加工，该淬火加工包括感应加热、保温、喷淋淬火；
步骤4，主轴颈淬火加工完成后，将工件传输至最终冷却工位3，并对工件进行冷却。
其中，中间冷却工位4设于第一淬火工位1和第二淬火工位2之间，最终冷却工位3设于第二淬火工位2的另一端。
淬火加工包括感应加热、保温、喷淋淬火；即零件运输至淬火工位，装夹完成后，工件一边旋转，一边由感应器对工件进行感应加热。然后停止加热1～2s保温后，从感应器中喷出淬火液对工件进行冷却(淬火)。
现行的一种产品加热时间为12s，中间保温2s，然后再喷淋淬火16s。由于淬火温度不能直接控制，不过可以通过电压控制能量大小，约为350V。

Claims (3)

1.一种曲轴强化工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将工件放置在第一淬火工位(1)对连杆颈进行淬火加工；
步骤2，对连杆颈进行淬火加工完成后，将工件移至中间冷却工位(4)，通过中间冷却工位(4)上的中间冷却喷淋头(5)对工件进行冷却处理；
步骤3，将冷却处理后的工件传输至第二淬火工位(2)，对工件的主轴颈进行淬火加工；
步骤4，主轴颈淬火加工完成后，将工件传输至最终冷却工位(3)，并对工件进行冷却。
2.如权利要求1所述的一种曲轴强化工艺，其特征在于，所述的中间冷却工位(4)设于第一淬火工位(1)和第二淬火工位(2)之间，最终冷却工位(3)设于第二淬火工位(2)的另一端。
3.如权利要求1所述的一种曲轴强化工艺，其特征在于，所述的淬火加工包括感应加热、保温、喷淋淬火，将工件运输至淬火工位，装夹完成后，工件一边旋转，一边由感应器对工件进行感应加热。然后停止加热1～2s保温后，从感应器中喷出淬火液对工件进行冷却。
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