CN108941402A - 一种曲轴锻造工艺及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种曲轴锻造工艺及其方法，包括以下步骤：选坯料、锻坯加热、模锻成形、消除应力、中间检验、粗磨加工、钻孔、精磨加工、抛光、表面强化、防锈处理、外伤检测，本发明有益效果是：将坯料的两端预留了用以机械手夹持使用的多余坯料，在将坯料进行高温加热至1200度后出炉，机械手夹持住高温状态的坯料两端多余的坯料，将坯料夹持到锻造机的模具内进行锻压，通过夹持多余的坯料能够防止因坯料的重力、机械手的夹持力和处于高温状态的坯料导致坯料与机械手的接触面产生形变的现象，能够减少锻压后成品出现缺口的现象，增加产品合格率，同时既能够起到省料省时的作用，相比传统的锻造方法更好。

Description

一种曲轴锻造工艺及其方法
技术领域
本发明涉及曲轴锻造领域，特别涉及一种曲轴锻造工艺及其方法。
背景技术
锻造是一种利用锻造机对高温加热后的金属坯料进行试压，并且加上锻造模具的配合，从而使处于高温状态的金属坯料产生形变，达成与模具所需要成型的形状，然后在对金属坯料进行加工，打磨等工艺，通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，并且在锻造的时候能够使原材料内原有的偏析、疏松、气孔、夹渣等压实和焊合，使其组织变得更加紧密，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件，相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件，曲轴是发动机中最重要的部件，它承受连杆传来的力，并将其转变为转矩通过曲轴输出并驱动发动机上其他附件工作，曲轴受到旋转质量的离心力、周期变化的气体惯性力和往复惯性力的共同作用，使曲轴承受弯曲扭转载荷的作用，因此要求曲轴有足够的强度和刚度，轴颈表面需耐磨、工作均匀、平衡性好，所以通常曲轴的生产都是使用锻造而来的。
但是现有的曲轴锻造工艺及其方法，在锻造的坯料上没有预留用以机械手夹持使用的多余坯料，因坯料具有一定的重力，同时机械手也具有一定的夹持力，在配合处于高温的坯料，机械手夹持坯料时很容易将坯料的表面造成形变，会导致锻造出来的产品出现瑕疵，产品的合格率会大大降低，并且浪费资源和时间，给实际使用带来一定的影响。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种曲轴锻造工艺及其方法，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种曲轴锻造工艺及其方法，包括以下步骤：
S1、选坯料：选用碳素结构钢作为坯料，并且在坯料的两端留足合适的长度以备机械手夹持使用。
S2、锻坯加热：将选用的碳素结构钢进行加热，使用加热炉对坯料进行加热，初锻温度1200度，终锻温度800度。
S3、模锻成形：机械手夹持住坯料两端多余的坯料，将坯料移动至锻造机内的模具上，然后启动锻造机进行锻造成形。
S4、消除应力：将锻造成形后的曲轴放置到时效炉内进行冷却，消除应力，从而缩短自然冷却的时间，达成连续生产的目的。
S5、中间检验：检验是否存在孔洞、气泡、裂纹现象。
S6、粗磨加工：将曲轴放置在粗磨车床上进行粗磨，粗磨切断后的曲轴两端以及整个曲轴表面。
S7、钻孔：将粗磨后的曲轴放入在钻孔机上，钻入需要预留的孔洞，例如油道孔。
S8、精磨加工：将曲轴放置到精磨车床上进行所有部位精磨。
S9、抛光：使用抛光机对精磨后的曲轴进行抛光。
S10、表面强化：将抛光后的曲轴放入中频感应炉内进行加热。
S11、防锈处理：将在曲轴表面涂油或者将曲轴放在电镀槽内进行电镀防锈。
S12、终检：检测成品后的曲轴表面是否存在毛刺、划痕现象，抽选部分曲轴进行试用，从而观察曲轴的正常使用情况。
优选的，所述坯料选择碳素结构钢，且选坯料的两端预留足够的长度，所述选取坯料预留的长度在消除应力后切除，所述模锻成形中包括有锻造机、模具、以及风机，所述中间检验中检验内容包括有孔洞、气泡、裂纹。
优选的，所述粗磨加工中包括有粗磨车床和夹具，且夹具与曲轴的接触面设有橡胶垫。
优选的，所述中间检验包括观察法、手感法，且观察法中包括影像放大仪。
优选的，所述钻孔包括有钻孔机、夹具，且夹具与曲轴的接触面设有橡胶垫。
优选的，所述步骤S1中预留用以机械手夹持的坯料直径小于整个坯料的直径，适合机械手夹持即可。
优选的，所述步骤S3中模具两端预留了放置S1中坯料两端多余的模槽，所述步骤S3中初锻温度1200度和终锻温度800度是指加热到1200度出炉锻造，当温度下降到800度停止锻造，初锻颜色约为亮黄色，终锻颜色约为深橘红色。
优选的，所述步骤S4在消除应力后，利用切割机将两端多余的坯料切除。
优选的，步骤S5中检验方法为观察法和手感法，利用摄像放大仪器对着曲轴的各个部位进行检查，和用手在曲轴表面触摸，如有孔洞、裂纹现象会出现明显的阻力感和凹陷感。
优选的，中频感应加热炉对曲轴进行加热是将曲轴放到炉内，炉内产生交变磁场在工件中产生出同频率的感应电流，这种感应电流在工件的分布是不均匀的，在表面强，而在内部很弱，到心部接近于零，可以使曲轴表面迅速加热，从而强化曲轴表面。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：将坯料的两端预留了用以机械手夹持使用的多余坯料，在将坯料进行高温加热至1200度后出炉，机械手夹持住高温状态的坯料两端多余的坯料，将坯料夹持到锻造机的模具内进行锻压，通过夹持多余的坯料能够防止因坯料的重力、机械手的夹持力和处于高温状态的坯料导致坯料与机械手的接触面产生形变的现象，能够减少锻压后成品出现缺口的现象，增加产品合格率，同时既能够起到省料省时的作用，相比传统的锻造方法更好。
附图说明
图1为本发明一种曲轴锻造工艺及其方法的整体示意图；
图2为本发明一种曲轴锻造工艺及其方法的坯料示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1
如图1所示的一种曲轴锻造工艺及其方法，包括以下步骤：
S1、选坯料：选用碳素结构钢作为坯料，并且在坯料的两端留足合适的长度以备机械手夹持使用。
S2、锻坯加热：将选用的碳素结构钢进行加热，使用加热炉对坯料进行加热，初锻温度1200度，终锻温度800度。
S3、模锻成形：机械手夹持住坯料两端多余的坯料，将坯料移动至锻造机内的模具上，然后启动锻造机进行锻造成形。
S4、消除应力：将锻造成形后的曲轴放置到时效炉内进行冷却，消除应力，从而缩短自然冷却的时间，达成连续生产的目的。
S5、中间检验：检验是否存在孔洞、气泡、裂纹现象。
S6、粗磨加工：将曲轴放置在粗磨车床上进行粗磨，粗磨切断后的曲轴两端以及整个曲轴表面。
S7、钻孔：将粗磨后的曲轴放入在钻孔机上，钻入需要预留的孔洞，例如油道孔。
S8、精磨加工：将曲轴放置到精磨车床上进行所有部位精磨。
S9、抛光：使用抛光机对精磨后的曲轴进行抛光。
S10、表面强化：将抛光后的曲轴放入中频感应炉内进行加热。
S11、防锈处理：将在曲轴表面涂油或者将曲轴放在电镀槽内进行电镀防锈。
S12、终检：检测成品后的曲轴表面是否存在毛刺、划痕现象，抽选部分曲轴进行试用，从而观察曲轴的正常使用情况。
实施例2
进一步的，所述坯料选择碳素结构钢，且选坯料的两端预留足够的长度，所述选取坯料预留的长度在消除应力后切除，所述模锻成形中包括有锻造机、模具、以及风机，所述中间检验中检验内容包括有孔洞、气泡、裂纹。
进一步的，所述粗磨加工中包括有粗磨车床和夹具，且夹具与曲轴的接触面设有橡胶垫。
进一步的，所述中间检验包括观察法、手感法，且观察法中包括影像放大仪。
进一步的，所述钻孔包括有钻孔机、夹具，且夹具与曲轴的接触面设有橡胶垫。
进一步的，所述步骤S1中预留用以机械手夹持的坯料直径小于整个坯料的直径，适合机械手夹持即可，如图2所示。
进一步的，所述步骤S3中模具两端预留了放置S1中坯料两端多余的模槽，所述步骤S3中初锻温度1200度和终锻温度800度是指加热到1200度出炉锻造，当温度下降到800度停止锻造，初锻颜色约为亮黄色，终锻颜色约为深橘红色。
进一步的，所述步骤S4在消除应力后，利用切割机将两端多余的坯料切除。
进一步的，步骤S5中检验方法为观察法和手感法，利用摄像放大仪器对着曲轴的各个部位进行检查，和用手在曲轴表面触摸，如有孔洞、裂纹现象会出现明显的阻力感和凹陷感。
进一步的，中频感应加热炉对曲轴进行加热是将曲轴放到炉内，炉内产生交变磁场在工件中产生出同频率的感应电流，这种感应电流在工件的分布是不均匀的，在表面强，而在内部很弱，到心部接近于零，可以使曲轴表面迅速加热，从而强化曲轴表面。
需要说明的是，本发明一种曲轴锻造工艺及其方法，在使用时首先将坯料放置到加热炉内进行加热，当加热到1200度左右时出炉，出炉后机械手夹持住高温状态的坯料两端多余的坯料，将坯料夹持到锻造机的模具内进行锻压，通过夹持多余的坯料能够防止因坯料的重力、机械手的夹持力和处于高温状态的坯料导致坯料与机械手的接触面产生形变的现象，能够减少锻压后成品出现缺口的现象，增加产品合格率，同时既能够起到省料省时的作用，锻造成形后将成形后的曲轴放到时效炉内，能够消除曲轴的内应力，稳定组织和尺寸，改善机械性能等功效，相比放置在室内自然时效的时效速度更快，时效后将两端多余的坯料期初，然后在对曲轴进行检验，利用影像放大的仪器或者简单的放大镜观察曲轴表面是否存在孔洞、气泡、裂纹现象，同时也可以用手在曲轴表面进行触摸，是否有明显的阻力感和凹陷感，检验后利用粗磨车床对粗磨，粗磨切断后的两个端轴，粗磨后利用钻孔机打入需要的孔洞，例如油道孔，钻孔后整个曲轴相对完成了，然后利用精磨车床对整个曲轴表面进行精磨加工，然后抛光，抛光利用中频感应炉内进行表面强化，中频感应炉内产生交变磁场在工件中产生出同频率的感应电流，这种感应电流在工件的分布是不均匀的，在表面强，而在内部很弱，到心部接近于零，可以使曲轴表面迅速加热，从而强化曲轴表面，最后在进行涂有或者电镀的方法对曲轴进行防锈处理，然后在此检测即可。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种曲轴锻造工艺及其方法，包括以下步骤：
S1、选坯料：选用碳素结构钢作为坯料，并且在坯料的两端留足合适的长度以备机械手夹持使用；
S2、锻坯加热：将选用的碳素结构钢进行加热，使用加热炉对坯料进行加热，初锻温度1200度，终锻温度800度；
S3、模锻成形：机械手夹持住坯料两端多余的坯料，将坯料移动至锻造机内的模具上，然后启动锻造机进行锻造成形；
S4、消除应力：将锻造成形后的曲轴放置到时效炉内进行冷却，消除应力，从而缩短自然冷却的时间，达成连续生产的目的；
S5、中间检验：检验是否存在孔洞、气泡、裂纹现象；
S6、粗磨加工：将曲轴放置在粗磨车床上进行粗磨，粗磨切断后的曲轴两端以及整个曲轴表面；
S7、钻孔：将粗磨后的曲轴放入在钻孔机上，钻入需要预留的孔洞，例如油道孔；
S8、精磨加工：将曲轴放置到精磨车床上进行所有部位精磨；
S9、抛光：使用抛光机对精磨后的曲轴进行抛光；
S10、表面强化：将抛光后的曲轴放入中频感应炉内进行加热；
S11、防锈处理：将在曲轴表面涂油或者将曲轴放在电镀槽内进行电镀防锈；
S12、终检：检测成品后的曲轴表面是否存在毛刺、划痕现象，抽选部分曲轴进行试用，从而观察曲轴的正常使用情况。
2.根据权利要求1所述的一种曲轴锻造工艺及其方法，其特征在于：所述坯料选择碳素结构钢，且选坯料的两端预留足够的长度，所述选取坯料预留的长度在消除应力后切除，所述模锻成形中包括有锻造机、模具、以及风机，所述中间检验中检验内容包括有孔洞、气泡、裂纹。
3.根据权利要求1所述的一种曲轴锻造工艺及其方法，其特征在于：所述粗磨加工中包括有粗磨车床和夹具，且夹具与曲轴的接触面设有橡胶垫。
4.根据权利要求1所述的一种曲轴锻造工艺及其方法，其特征在于：所述中间检验包括观察法、手感法，且观察法中包括影像放大仪。
5.根据权利要求1所述的一种曲轴锻造工艺及其方法，其特征在于：所述钻孔包括有钻孔机、夹具，且夹具与曲轴的接触面设有橡胶垫。
6.根据权利要求1所述的一种曲轴锻造工艺及其方法，其特征在于：所述步骤S1中预留用以机械手夹持的坯料直径小于整个坯料的直径，适合机械手夹持即可。
7.根据权利要求1所述的一种曲轴锻造工艺及其方法，其特征在于：所述步骤S3中模具两端预留了放置S1中坯料两端多余的模槽，所述步骤S3中初锻温度1200度和终锻温度800度是指加热到1200度出炉锻造，当温度下降到800度停止锻造，初锻颜色约为亮黄色，终锻颜色约为深橘红色。
8.根据权利要求1所述的一种曲轴锻造工艺及其方法，其特征在于：所述步骤S4在消除应力后，利用切割机将两端多余的坯料切除。
9.根据权利要求1所述的一种曲轴锻造工艺及其方法，其特征在于：步骤S5中检验方法为观察法和手感法，利用摄像放大仪器对着曲轴的各个部位进行检查，和用手在曲轴表面触摸，如有孔洞、裂纹现象会出现明显的阻力感和凹陷感。
10.根据权利要求1所述的一种曲轴锻造工艺及其方法，其特征在于：中频感应加热炉对曲轴进行加热是将曲轴放到炉内，炉内产生交变磁场在工件中产生出同频率的感应电流，这种感应电流在工件的分布是不均匀的，在表面强，而在内部很弱，到心部接近于零，可以使曲轴表面迅速加热，从而强化曲轴表面。
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