CN113210450B - 曲轴制造方法、曲轴及旋转式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种曲轴制造方法、曲轴及旋转式压缩机，其中曲轴制造方法包括：制取棒状坯料；将所述棒状坯料放入第一模具中，对所述棒状坯料进行挤压，使所述棒状坯料的一端形成第一偏心轴；将所述棒状坯料放入第二模具中，对所述棒状坯料进行挤压，使另一端形成第二偏心轴，且在所述第一偏心轴与所述第二偏心轴之间形成偏心部，得到曲轴坯件。在第一偏心轴与第二偏心轴挤压成型后，第一偏心轴与第二偏心轴之间即可形成偏心部，无需单独加工形成偏心部，满足对曲轴高刚性、高耐磨性的要求，相对于传统的铸造工艺，无需复杂的车削过程，简化加工工艺，有效减少材料的浪费，解决加工难度高的问题，提高曲轴的生产效率，制造成本更低。

Description

曲轴制造方法、曲轴及旋转式压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机相关技术领域，尤其是涉及一种曲轴制造方法、曲轴及旋转式压缩机。

背景技术

曲轴是旋转式压缩机的重要部件，随着旋转式压缩机小型化的产品需求，高功率密度的电机开发，曲轴的功能在于传递转子的动力到泵体，需要刚性更高的曲轴来配合电机设计。现有曲轴一般采用实心铸件，铸件需要厚壁来增加强度，防止挠度变形导致轴承磨耗增加，此类曲轴重量大，加工难度较大，车削过程浪费材料严重，制造成本高。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种曲轴制造方法，能够有效降低曲轴的制造成本，制造更加高效，制造的曲轴满足高刚性要求。

本发明还提供根据上述曲轴制造方法制造而成的曲轴和旋转式压缩机。

根据本发明的第一方面实施例的曲轴制造方法，包括：

制取棒状坯料；

将所述棒状坯料放入第一模具中，对所述棒状坯料挤压以在所述棒状坯料的一端形成第一偏心轴；

将所述棒状坯料放入第二模具中，对所述棒状坯料挤压以在所述棒状坯料的另一端形成第二偏心轴，且所述第一偏心轴与所述第二偏心轴之间形成偏心部，得到曲轴坯件，其中，所述第二偏心轴的轴向长度小于所述第一偏心轴的轴向长度。

根据本发明实施例的曲轴制造方法，至少具有如下有益效果：

将棒状坯料的一端通过第一模具挤压形成第一偏心轴，另一端通过第二模具挤压形成第二偏心轴，在第一偏心轴与第二偏心轴挤压成型后，第一偏心轴与第二偏心轴之间即可形成偏心部，从而构成曲轴坯件，无需单独加工形成偏心部，满足对曲轴高刚性、高耐磨性的要求，品质稳定，相对于传统的铸造工艺，无需复杂的车削过程，简化加工工艺，有效减少材料的浪费，解决加工难度高的问题，提高曲轴的生产效率，制造成本更低。

根据本发明的一些实施例，所述对所述棒状坯料挤压以在所述棒状坯料的一端形成第一偏心轴，包括：

沿所述棒状坯料的轴向对所述棒状坯料施加压力，使所述棒状坯料的一端在所述第一模具内沿所述棒状坯料的轴向延伸以形成所述第一偏心轴。

根据本发明的一些实施例，所述对所述棒状坯料挤压以在所述棒状坯料的另一端形成第二偏心轴，包括：

沿垂直于所述棒状坯料的轴向对所述棒状坯料的另一端施加压力，使所述棒状坯料的另一端在所述第二模具内形成待加工轴部；

对所述代加工轴部车削形成所述第二偏心轴。

根据本发明的一些实施例，所述棒状坯料为低淬透性渗碳钢，所述制取棒状坯料，包括：

对所述棒状坯料进行预处理。

根据本发明的一些实施例，所述对所述棒状坯料进行预处理，包括：

对所述棒状坯料进行球化退火处理，其中，所述球化退火的退火温度T1满足：745℃≤T1≤775℃，所述球化退火处理的时间H1满足：2小时≤H1≤4小时，待所述棒状坯料的温度T2≤450℃时出炉空冷。

根据本发明的一些实施例，在对所述棒状坯料进行球化退火处理之后，包括：

对所述棒状坯料进行磷皂化处理，其中，所述磷皂化处理的时间H2满足：10分钟≤H2≤30分钟，所述磷皂化的温度T3满足：80℃≤T3≤95℃。

根据本发明的一些实施例，在所述对所述棒状坯料进行球化退火处理与所述对所述棒状坯料进行磷皂化处理之间，还包括：

对所述棒状坯料进行抛丸处理，所述抛丸处理的时间H3满足：10分钟≤H3≤30分钟。

根据本发明的一些实施例，还包括：

对所述曲轴坯件进行钻孔加工，形成沿轴向贯穿所述曲轴坯件的油孔。

根据本发明的一些实施例，所述对所述曲轴坯件钻孔加工，包括：

在所述第一偏心轴上钻孔，得到第一通孔；

在所述第二偏心轴上钻孔，得到第二通孔，并使所述第二通孔与所述第一通孔连通形成所述油孔。

根据本发明的一些实施例，在所述对所述曲轴坯件钻孔加工之后，包括：

对所述曲轴坯件进行渗碳淬火处理，使所述曲轴坯件表面的渗碳层深度为0.2mm-0.5mm，其中，渗碳温度T4满足：900℃≤T4≤920℃，渗碳时间H4满足：25分钟≤H4≤35分钟，淬火温度T5满足：830℃≤T5≤850℃，淬火时间H5为25分钟≤H5≤35分钟。

根据本发明的一些实施例，所述对所述曲轴坯件进行渗碳淬火处理之后，包括：

对所述曲轴坯件的表面进行打磨处理，所述打磨的厚度小于0.2mm。

根据本发明的第二方面实施例的曲轴，所述曲轴根据上述第一方面实施例所述的曲轴制造方法制作而成。

根据本发明的一些实施例，所述曲轴的表面硬度S满足：HRC35≤S≤HRC50。

根据本发明的第三方面实施例的旋转式压缩机，包括如上述第二方面实施例所述的曲轴。

根据本发明实施例的曲轴，至少具有如下有益效果：

采用上述实施例的制造方法制造的曲轴，通过挤压成型得到曲轴坯件，能够满足高刚性、高耐磨性的要求，有利于提升曲轴的品质稳定，加工更容易实现，曲轴的生产效率更高，制造成本更低，实用性更高。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一实施例的钢棒坯料在挤压成型前的结构示意图；

图2是本发明一实施例的钢棒坯料在第一偏心轴挤压成型后的结构示意图；

图3是本发明一实施例的钢棒坯料在待加工轴部挤压成型后的结构示意图；

图4是本发明一实施例的曲轴坯件在钻孔后的剖面结构示意图；

图5是本发明一实施例的曲轴制造方法的步骤流程图；

图6是本发明另一实施例的曲轴制造方法的步骤流程图；

图7是本发明另一实施例的曲轴制造方法的步骤流程图；

图8是本发明一实施例对曲轴坯件钻孔的步骤流程图；

图9是本发明一实施例对曲轴坯件渗碳淬火的步骤流程图；

图10是本发明一实施例的旋转式压缩机的剖面结构示意图。

附图标记：

钢棒坯料100；第一偏心轴110；第一通孔111；第二偏心轴120；第二通孔121；偏心部130；油孔140；待加工轴部150；锥形面160；

曲轴坯件200；

旋转式压缩机300；封闭壳体310；电机组件320；压缩泵体组件330；气缸331；曲轴332；活塞333；上轴承334；下轴承335；滑片336。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”、“轴向”、“纵向”、“横向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的限定，术语“安装”、“连接”等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

旋转式压缩机通过电机带动活塞作旋转运动来完成对制冷剂蒸气的压缩，曲轴用于传递电机转子的动力到泵体，曲轴是旋转式压缩机的重要部件，对其性能的要求比较高。随着旋转式压缩机小型化的产品需求，高功率密度的电机开发，需要刚性更高的曲轴来配合电机设计。相关技术中，曲轴采用传统的铸造工艺进行制作，通过浇铸方式形成曲轴铸件，铸件需要厚壁来增加强度，防止挠度变形导致轴承磨耗增加，制作过程中铸件需要留出较多余量,经过车削等多道工序进行加工,会产生较多的废料，材料利用率低、加工工序复杂,造成生产效率低，制造成本较高。

基于此，本发明实施例提供的曲轴制造方法，采用挤压成型方式制作曲轴坯件200，曲轴坯件200由第一偏心轴110、第二偏心轴120和偏心部130构成，第一偏心轴110与第二偏心轴120分别通过不同的模具进行挤压成型，在满足高刚性、高耐磨性要求的情况下，相对于传统的铸造工艺，无需复杂的车削过程，有效减少材料的浪费，解决加工难度高的问题，提高曲轴332的生产效率，制造成本更低。

参考图1至图9描述本发明实施例的曲轴制造方法，该曲轴制造方法用于制造旋转式压缩机300的曲轴332，该曲轴332包括长轴、短轴和偏心凸轮，其中，偏心凸轮连接在长轴与短轴之间，长轴的轴向长度大于短轴的轴向长度，长轴与短轴为同轴心设置，而偏心凸轮的轴心与长轴及短轴的轴心不重合。

下面以具体示例对曲轴制造方法进行说明。

参见图5所示，本发明实施例提供的曲轴制造方法，包括但不限于以下步骤：

步骤S100，制取钢棒坯料100；

步骤S200，将钢棒坯料100放入第一模具中，对钢棒坯料100进行挤压，以在钢棒坯料100的一端形成第一偏心轴110；

步骤S300，将钢棒坯料100放入第二模具中，对钢棒坯料100进行挤压，以在钢棒坯料100的另一端形成第二偏心轴120，且第一偏心轴110与第二偏心轴120之间形成偏心部130，得到曲轴坯件200。

图1为钢棒坯料100在挤压成型前的结构示意图。可以理解的是，在步骤S100中，采用圆柱形状的实心钢棒作为原料，首先需要在钢棒上截取一定长度的毛坯，从而得到棒状坯料，该棒状坯料为钢棒坯料100。具体的，根据实际要求选择相应直径的钢棒，并在钢棒上截取相应长度的钢棒坯料100，此处对钢棒坯料100的具体长度不作进一步限定。

需要说明的是，实施例制作的曲轴332包括第一偏心轴110、第二偏心轴120和偏心部130，其中，第一偏心轴110可理解为曲轴332的长轴，第二偏心轴120可理解为曲轴332的短轴，偏心部130为偏心凸轮，第一偏心轴110的轴向长度大于第二偏心轴120的轴向长度。因此，实施例中需要将钢棒坯料100加工形成第一偏心轴110、第二偏心轴120和偏心部130，便于后续的加工工艺的进一步处理形成曲轴332成品。

具体来说，在步骤S200和步骤S300中，采用挤压成型的工艺将钢棒坯料100进行加工，实施例中将钢棒坯料100先放入到第一模具中，利用压力设备挤压钢棒坯料100，使钢棒坯料100的一端挤压形成第一偏心轴110；然后将钢棒坯料100放入第二模具中，对钢棒坯料100的另一端挤压形成第二偏心轴120。附图未示出第一模具和第二模具的具体结构。

参见图2和图3所示。可理解到，在第一模具中设置与第一偏心轴110匹配的第一凹槽，在第二模具中设置与第二偏心轴120匹配的第二凹槽，第一凹槽的直径与第二凹槽的直径均小于钢棒坯料100的直径，经过切割得到钢棒坯料100呈圆柱形状，钢棒坯料100放置在第一模具中进行挤压时，钢棒坯料100的一端会产生形变，使该钢棒坯料100的一端往第一凹槽内填充形成第一偏心轴110，此时钢棒坯料100的另一端仍为圆柱形状，图2为钢棒坯料100的下端挤压形成第一偏心轴110的结构示意图；然后将钢棒坯料100从第一模具中卸下并放入到第二模具中，在第二模具中进行挤压时，钢棒坯料100的另一端会产生形变，从而在第二凹槽内形成第二偏心轴120，图3为钢棒坯料100的上端挤压形成第二偏心轴120的结构示意图。第一偏心轴110与第二偏心轴120为同轴心，且相对于钢棒坯料100的轴心，第一偏心轴110与第二偏心轴120均为偏心设置。

参见图3所示，需要说明的是，第一偏心轴110与第二偏心轴120分别成型于钢棒坯料100的两端，实施例中钢棒坯料100的轴向长度大于第一偏心轴110与第二偏心轴120的长度之和，可理解到，第一偏心轴110和第二偏心轴120成型后，在第一偏心轴110和第二偏心轴120之间会形成有偏心部130，该偏心部130为曲轴332的偏心凸轮，图3中第一偏心轴110与第二偏心轴120之间的凸出部分为偏心部130。因此，只需挤压两次成型即可得到曲轴坯件200，无需单独对钢棒坯料100进行第三次挤压成型来加工出偏心部130。

具体可理解到，在第一模具和第二模具中均设有与偏心部130匹配的偏心模腔，在对钢棒坯料100的两端分别进行挤压加工的过程，钢棒坯料100在偏心模腔的位置即可形成偏心部130，加工容易实现，有利于简化加工工艺。

实施例采用挤压成型工艺为冷挤压工艺，可理解到，冷挤压是将钢棒坯料100放在冷挤压模腔中，如实施例的第一模具或第二模具，在室温下，通过压力设备上固定的凸模向钢棒坯料100施加压力，使钢棒坯料100产生塑性变形而制得相应形状的零部件。压力设备可采用机械压力机、液压机、冷挤压力机等。

在冷挤压过程中钢棒坯料100无需加热，且冷挤压是无切屑、少切屑零部件的加工工艺，大大降低因车削而产生的材料浪费，生产效率高，且由于冷挤压采用金属材料冷变形的冷作强化特性，即挤压过程中钢棒坯料100处于三向压应力状态，变形后材料组织致密、且具有连续的纤维流向，因而有利于提高曲轴332的强度，满足高强度、高耐磨性的性能要求。

需要说明的是，传统的铸造工艺中铸件需要厚壁来增加强度，且铸件需要留出较多余量进行车削,经过车削加工后会产生较多的废料，材料利用率低、加工工序复杂,造成生产效率低，制造成本较高，且也容易污染环境。相对于传统的铸造工艺，实施例的制造方法可大大减少车削的加工处理，简化加工工艺，有效减少材料的浪费，使曲轴332制造更容易实现，提高曲轴332的生产效率，有效降低制造成本。

参见图6所示，在一些实施例中，曲轴制造方法包括但不限于以下步骤：

步骤S100，制取钢棒坯料100；

步骤S210，将钢棒坯料100放入第一模具中，沿钢棒坯料100的轴向施加压力，使钢棒坯料100的一端在第一模具内沿钢棒坯料100的轴向延伸，以形成第一偏心轴110；

步骤S310，将钢棒坯料100放入第二模具中，沿垂直于钢棒坯料100的轴向施加压力，使钢棒坯料100的另一端在第二模具内形成待加工轴部150；

步骤S320,对待加工轴部150车削形成第二偏心轴120，且第一偏心轴110与第二偏心轴120之间形成偏心部130，得到曲轴坯件200。

参见图2所示，图2中F₁的方向为挤压过程施加压力的方向，压力方向为钢棒坯料100的轴向，可理解到，第一模具的第一凹槽沿钢棒坯料100的轴向延伸，在钢棒坯料100受到沿轴向由上至下的压力时，钢棒坯料100的下端会沿第一凹槽的轴向进行填充，此外钢棒坯料100受到的压力可理解为纵向压力。

参见图3所示，图3中F₂的方向为挤压过程施加压力的方向，压力方向为垂直于钢棒坯料100的轴向，钢棒坯料100的下端形成第一偏心轴110后，将钢棒坯料100放入到第二模具中，与第一偏心轴110挤压成型步骤的区别在于，沿垂直于钢棒坯料100轴向对钢棒坯料100的上端施加压力，使钢棒坯料100的上端沿横向发生形变形成待加工轴部150，该待加工轴部150可理解为第二偏心轴120的半加工部位。

可理解到，通过横向压力形成待加工轴部150，待加工轴部150的直径会大于第二偏心轴120，且待加工轴部150的形状大致呈扁平的半圆柱状，需要对待加工轴部150进一步车削加工，使待加工轴部150形成圆柱形状，进而形成第二偏心轴120。

也就是说，利用纵向压力进行冷挤压，使钢棒坯料100的上端形成长轴，利用横向压力进行冷挤压，使钢棒坯料100的下端形成短轴。可理解到，长轴和短轴分别在不同的模具中通过挤压成型，即需要对钢棒坯料100采用两次冷挤压。若钢棒坯料100的两端分别采用沿钢棒坯料100的轴向施加压力形成长轴和短轴，那么在长轴成型后，需要沿轴向施加压力制作短轴，此时长轴也会受到轴向压力，容易使长轴发生变形，导致长轴的轴心与短轴的轴心不重合，无法保证长轴与短轴的同轴心结构的稳定性。

参见图2和图3所示，可以理解的是，长轴沿钢棒坯料100的轴向延伸，而短轴仅是在钢棒坯料100的上端横向挤压成型，可理解钢棒坯料100的上端直径变小且轴心偏移而形成短轴，短轴沿轴向的高度不会发生变化，由于实际产品对长轴和短轴需要满足一定的尺寸要求，长轴和短轴挤压成型后需要后续的工序进行进一步的加工。

此外，考虑到在长轴挤压成型过程中，钢棒坯料100的下端会发生形变而使材料流向第一凹槽，为了降低工艺难度，在第一模具上第一凹槽的槽口过渡位置设置锥形导向面，有利于降材料导向第一凹槽中，参见图2和图3可理解到，长轴成型后，在长轴与钢棒坯料100过渡处会形成有锥形面160，后续工艺进行进一步车削处理，此处不再赘述。

还需说明的是，实施例采用的钢棒坯料100为渗碳钢，且该渗碳钢的钢材牌号为20Cr，也称为低淬透性渗碳钢，20Cr渗碳钢具有较高的强度及淬透性，经渗碳淬火、低温回火后表面硬度高、耐磨，心部具有较高韧性，性价比高，满足曲轴332的高强度、高耐磨性的性能要求。

可以理解到，在钢棒坯料100进行冷挤压成型之前，需要对钢棒坯料100依次进行球化退火和磷皂化处理，然后才将钢棒坯料100进行冷挤压成型。

其中，球化退火的目的是使钢中碳化物球化而进行的退火，得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化物的组织。球化退火过程需要将钢加热到Ac1(加热时珠光体向奥氏体转变的温度)以上20℃-30℃，保温一段时间，然后缓慢冷却到略低于Ac1的温度，并停留一段时间，使组织转变完成，从而得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化物的组织。磷皂化是指磷化后再皂化的工艺，在钢棒坯料100进行挤压成型之前先经过磷皂化处理，能够起到增加润滑性能的作用，使冷挤压更容易实现。

参见图7所示，在一些实施例中，曲轴制造方法包括但不限于以下步骤：

步骤S110，对钢棒坯料100进行球化退火处理，退火温度T1为760℃，退火时间H1为3h(小时)，待钢棒坯料100的温度T2≤450℃时出炉空冷；

步骤S120，对钢棒坯料100进行磷皂化处理，磷皂化处理的时间H2为20min(分钟)，磷皂化处理的温度为90℃；

步骤S210，将钢棒坯料100放入第一模具中，沿钢棒坯料100的轴向施加压力，使钢棒坯料100的一端在第一模具内沿钢棒坯料100的轴向延伸，以形成第一偏心轴110；

步骤S310，将钢棒坯料100放入第二模具中，沿垂直于钢棒坯料100的轴向施加压力，使钢棒坯料100的另一端在第二模具内形成待加工轴部150；

步骤S320,对待加工轴部150车削形成第二偏心轴120，且第一偏心轴110与第二偏心轴120之间形成偏心部130，得到曲轴坯件200。

考虑到曲轴332需要满足表面硬度高、耐磨的特性，在真空井炉中对20Cr渗碳钢进行球化退火处理，退火温度T1可在745℃-775℃范围内进行选择，且球化退火处理的时间H1在2h-4h之间，能够有效降低20Cr渗碳钢的硬度，改善切削加工性，使钢棒坯料100得到较佳的退火效果，便于对20Cr渗碳钢进行挤压成型加工，同时为后续的淬火处理作好准备。对于在磷皂化的处理过程中，磷皂化的温度T3可在80℃-95℃的范围内选择，且磷皂化处理的时间H2在10min-30min之间，能够在20Cr渗碳钢表面形成较佳厚度的磷化膜，磷皂化效果更佳，具体根据实际情况进行温度的旋转，此处不再赘述。

在一些实施例中，在对钢棒坯料100进行球化退火和磷皂化处理步骤之间，还包括有抛丸处理步骤，抛丸处理的时间H3可为10min-30min，即在冷挤压之前，对钢棒坯料100依次进行球化退火、抛丸和磷皂化处理。通过抛丸处理可以对钢棒坯料100的表面进行清理和强化处理，从而可提高材料疲劳断裂抗力，防止疲劳失效、塑性变形与脆断，提高疲劳寿命。

考虑到曲轴332应用在旋转式压缩机300上时，需要对曲轴332的轴承和气缸331进行润滑，通过在曲轴332的内部设置油孔140，利用曲轴332旋转产生离心力的作用进行上油。因此，在曲轴332的制造过程需要在对曲轴坯件200进行钻孔加工，在曲轴坯件200内形成油孔140。

可理解到，钻孔的加工步骤是在冷挤压成型的步骤之后完成，因此，油孔140需要贯穿第一偏心轴110、第二偏心轴120和偏心部130，使油孔140沿曲轴坯件200的轴向贯穿曲轴坯件200。由于第一偏心轴110与第二偏心轴120为同轴心设置，可从曲轴坯件200的一端通过钻孔沿轴向贯穿至另一端，从而形成油孔140，

参见图8所示，在一些实施例中，钻孔的加工过程包括以下步骤：

步骤S410，在第一偏心轴110上沿曲轴坯件200的轴向钻孔，得到第一通孔111；

步骤S420，在第二偏心轴120上沿曲轴坯件200的轴向钻孔，得到第二通孔121，使第二通孔121与第一通孔111连通形成油孔140。

图4所示为曲轴坯件200经过钻孔后的剖视结构示意图。可以理解的是，油孔140的加工过程分开两个步骤完成，首先在长轴上钻孔，第一通孔111沿长轴的轴向长度延伸，然后再短轴上钻孔，第二通孔121沿短轴的轴向长度延伸并打通至第一通孔111，从而形成油孔140，相对于一次性打通形成油孔140的工艺，钻孔导通更容易实现，提高产品合格率，能够避免因油孔140深度过高而增加加工难度的问题。

需要说明的是，曲轴坯件200经过钻孔后需要对短轴进行车削处理，如车削去除上述的锥形等。此外，还需要对曲轴坯件200的外表面进行铣槽和钻侧孔的加工，在靠近偏心部130的位置铣出槽位，并在该槽位钻孔形成侧孔，侧孔与内部的油孔140连通，这样在沿油孔140上油时能够通过侧孔将润滑油送到轴承和气缸331内，实现润滑轴承和气缸331的目的。完成铣槽和钻侧孔加工后，需要进一步去除表面和油孔140内的毛刺，具体过程不再赘述。

实施例中，油孔140加工完成后，对曲轴坯件200进行渗碳淬火处理，其中，渗碳工艺能够使碳原子渗入到曲轴坯件200表面层，也就是说使20Cr渗碳钢的表面具有高碳钢的表面层，渗碳后还要经过淬火﹐以得到高的表面硬度﹑高的耐磨性和疲劳强度﹐并保持中心部位有低碳钢淬火后的强韧性。

参见图9所示，在一些实施例中，渗碳淬火的加工过程包括以下步骤：

步骤S510，对曲轴坯件200进行渗碳处理，渗碳温度T4为910℃，渗碳时间H4为30min；

步骤S520，对曲轴坯件200进行淬火处理，淬火温度T5为840℃，淬火时间H5为30min。

可理解到，针对20Cr渗碳钢进行渗碳淬火处理，渗碳温度和淬火温度可根据实际要求进行调整，其中渗碳温度T4的范围为900℃-920℃，渗碳时间H4的范围为25min-30min，淬火温度T5的范围为830℃-850℃，淬火时间H5的范围为25min-35min，油冷时间的范围为25min-35min，经过渗碳淬火处理后，曲轴坯件200表面的渗碳层深度可达到0.2mm-0.5mm(毫米)，最终得到的曲轴332的表面硬度S达到HRC35-HRC50，满足高硬度、高耐磨性的要求。

需要说明的是，20Cr渗碳钢先后经过球化退火和淬火加工处理，能够具有较佳的淬火效果，有利于减少淬火变形，提高耐磨性和抗点蚀性等性能。此外，渗碳淬火处理完成后，还可以进一步进行抛丸和校直处理，提高型材质量的稳定性。

最后，对长轴、短轴和偏心凸轮进行精加工，具体的，采用无心磨机进行打磨方式，打磨长轴、短轴和偏心凸轮的表面，根据实际产品要求打磨高精度的偏心量，最终进行清洗并制作得到成品。

需要说明的是，考虑到曲轴坯件200表面的渗碳层深度具有一定的尺寸，在保证表面高硬度和高耐磨性的情况下，在对曲轴坯件200的表面进行打磨处理，打磨的厚度小于0.2mm，在渗碳淬火处理之前需要预留0.2mm的精磨量，满足后续打磨加工的要求。

本发明实施例还提供的曲轴332，图4所示为曲轴332的半成品结构的剖视图。该曲轴332适用于旋转式压缩机300，该曲轴332包括第一偏心轴110、第二偏心轴120和偏心部130，也即是具长轴、短轴和偏心凸轮。实施例的曲轴332采用上述实施例的曲轴制造方法进行制造，将20Cr渗碳钢通过球化退火和磷皂化处理，然后冷挤压形成曲轴坯件200，并通过钻孔、表面渗碳淬火、抛丸、校直等处理过程，有效提高表面硬度，满足曲轴332精加工及成品的高耐磨性，实现高刚性、高耐磨性曲轴332在旋转式压缩机300的应用。

参见图10所示，本发明实施例还提供的旋转式压缩机300，图10所示为旋转式压缩机300的剖视图。该旋转式压缩机300包括封闭壳体310、设置在封闭壳体310内的电机组件320和压缩泵体组件330，压缩泵体组件330包括气缸331、曲轴332、设置于气缸331内的活塞333，在气缸331两端设置有上轴承334和下轴承335，气缸331内设置用于构成吸气腔和压缩腔的滑片336，电机组件320通过曲轴332带动活塞333旋转运动，从而实现对制冷剂蒸气的压缩，具体的连接关系不再赘述。

由于旋转式压缩机300采用了上述实施例的曲轴332的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再赘述。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (13)

1.一种曲轴制造方法，其特征在于，包括：

制取棒状坯料；

将所述棒状坯料放入第一模具中，对所述棒状坯料挤压以在所述棒状坯料的一端形成第一偏心轴；

将所述棒状坯料放入第二模具中，沿垂直于所述棒状坯料的轴向对所述棒状坯料的另一端施加压力，使所述棒状坯料的另一端在所述第二模具内沿垂直于所述轴向发生形变形成待加工轴部，并对所述待加工轴部车削形成第二偏心轴，且所述第一偏心轴与所述第二偏心轴之间形成偏心部，得到曲轴坯件，其中，所述第二偏心轴的轴向长度小于所述第一偏心轴的轴向长度。

2.根据权利要求1所述的曲轴制造方法，其特征在于，所述对所述棒状坯料挤压以在所述棒状坯料的一端形成第一偏心轴，包括：

沿所述棒状坯料的轴向对所述棒状坯料施加压力，使所述棒状坯料的一端在所述第一模具内沿所述棒状坯料的轴向延伸以形成所述第一偏心轴。

3.根据权利要求1所述的曲轴制造方法，其特征在于，所述棒状坯料为低淬透性渗碳钢，所述制取棒状坯料，包括：

对所述棒状坯料进行预处理。

4.根据权利要求3所述的曲轴制造方法，其特征在于，所述对所述棒状坯料进行预处理，包括：

对所述棒状坯料进行球化退火处理，其中，所述球化退火的退火温度T1满足：745℃≤T1≤775℃，所述球化退火处理的时间H1满足：2小时≤H1≤4小时，待所述棒状坯料的温度T2≤450℃时出炉空冷。

5.根据权利要求4所述的曲轴制造方法，其特征在于，在对所述棒状坯料进行球化退火处理之后，包括：

对所述棒状坯料进行磷皂化处理，其中，所述磷皂化处理的时间H2满足：10分钟≤H2≤30分钟，所述磷皂化的温度T3满足：80℃≤T3≤95℃。

6.根据权利要求5所述的曲轴制造方法，其特征在于，在所述对所述棒状坯料进行球化退火处理与所述对所述棒状坯料进行磷皂化处理之间，还包括：

对所述棒状坯料进行抛丸处理，所述抛丸处理的时间H3满足：10分钟≤H3≤30分钟。

7.根据权利要求1所述的曲轴制造方法，其特征在于，还包括：

对所述曲轴坯件进行钻孔加工，形成沿轴向贯穿所述曲轴坯件的油孔。

8.根据权利要求7所述的曲轴制造方法，其特征在于，所述对所述曲轴坯件进行钻孔加工，包括：

在所述第一偏心轴上钻孔，得到第一通孔；

在所述第二偏心轴上钻孔，得到第二通孔，并使所述第二通孔与所述第一通孔连通形成所述油孔。

9.根据权利要求7所述的曲轴制造方法，其特征在于，在所述对所述曲轴坯件进行钻孔加工之后，包括：

对所述曲轴坯件进行渗碳淬火处理，使所述曲轴坯件表面的渗碳层深度为0.2mm-0.5mm，其中，渗碳温度T4满足：900℃≤T4≤920℃，渗碳时间H4满足：25分钟≤H4≤35分钟，淬火温度T5满足：830℃≤T5≤850℃，淬火时间H5为25分钟≤H5≤35分钟。

10.根据权利要求9所述的曲轴制造方法，其特征在于，所述对所述曲轴坯件进行渗碳淬火处理之后，包括：

对所述曲轴坯件的表面进行打磨处理，所述打磨的厚度小于0.2mm。

11.一种曲轴，其特征在于，所述曲轴根据权利要求1至10任意一项所述的曲轴制造方法制作而成。

12.根据权利要求11所述的曲轴，其特征在于，所述曲轴的表面硬度S满足：HRC35≤S≤HRC50。

13.一种旋转式压缩机，其特征在于，包括如权利要求11或12所述的曲轴。

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