[發(fā)明專利]一種汽車發(fā)動機曲軸的鍛造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210301242.5
• 申請日: 2012-08-22
• 公開（公告）號: CN102989983A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設計）人: 楊奎琦;陳正義;張斌
• 申請（專利權）人: 昌利鍛造有限公司
• 主分類號: B21K1/08
• 分類號: B21K1/08;C22C38/32;C21D9/30;C23C22/07
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(chǎn)權代理有限公司 34112
• 代理人: 方崢

技術領域

????本發(fā)明涉及一種汽車發(fā)動機曲軸的鍛造方法。

背景技術

曲軸是發(fā)動機上的一個重要機件，其材料是由碳素結構鋼或球墨鑄鐵制成的，有兩個重要部位：主軸頸和連桿頸。主軸頸被安裝在缺體上，連桿頸與連桿大頭孔連接，連桿小頭孔與汽缸活塞連接，是一個典型的曲柄滑塊機構。

????發(fā)動機曲軸作為重要運動部件，設計要求高，同時因曲軸工況及其惡劣，因而對曲軸材料、曲軸尺寸精度、表面粗糙度、熱處理和表面強化、動平衡等要求十分嚴格。在大批量生產(chǎn)的條件下，傳統(tǒng)工藝已不能滿足當前設計和生產(chǎn)需求，在長時間、高速運轉下，曲軸極容易過早出現(xiàn)失效或斷裂，嚴重影響曲軸的壽命和整機可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種汽車發(fā)動機曲軸的鍛造方法，使其利于大批量的工業(yè)化的生產(chǎn)，并減少了鍛造過程中出現(xiàn)夾污、充不滿的現(xiàn)象，產(chǎn)品的力學性能進一步改善，節(jié)約了產(chǎn)品用料，提高了產(chǎn)品的模具壽命。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種汽車發(fā)動機曲軸的鍛造方法，包括以下步驟：

a、澆注鋼錠

鋼錠中化學成分重量百分比為：?0.086%≤C≤0.150%，，1.30%≤Si≤1.40%，1.20%≤Mn≤1.30%，痕量≤P≤0.033%，痕量≤S≤0.0260%?，Ti?0.11-0.22%，11.50%≤Cr≤13.50%，痕量≤B≤0.0018%，余量為鐵及不可避免的雜質；澆注成型的鋼錠溫度降至350℃，再加熱至670-760℃，保溫3-5小時，爐冷至300℃，保溫3小時，再加熱至650-760℃，保溫10小時，以34℃/小時冷卻至400℃，再以20℃/小時，冷卻至180℃；

b、鍛造步驟

1)、選用鍛造工藝澆注好的鋼錠；

2）、根據(jù)曲軸型號選用的原料鋼進行鋸切，下料毛坯的尺寸與鍛造工藝規(guī)程一致，目測鋸口斜度不超過2°，毛刺不大于2mm；

3）、使用雙室推扦爐對坯料進行加熱，坯料的溫度控制在900℃～1000℃，加熱時間為45±9min，期間定期用光學溫度計檢查坯料的溫度并記錄；

4）、將加熱好的坯料放在打氧化皮機上對坯料表面的氧化皮進行清理；

5）、將清理完的坯料放入錘鍛模的壓彎模膛中進行壓彎，重擊一錘，然后翻轉270°，將坯料放入錘鍛模的終段模膛中，壓彎的溫度控制在1250℃～1280℃，在壓彎過程中用壓縮空氣不斷清理壓彎膛中的氧化皮；

6）、坯料放置在錘鍛模的終鍛模膛中，第1、2、3錘輕擊，第4、5、6錘重擊，在終鍛中連續(xù)用壓縮空氣清理終鍛模膛中的氧化皮，終鍛階段鍛件的溫度要大于950℃，鍛件要輕拿輕放，每件完成后冷卻潤滑模膛；

7）、使用切邊模對鍛件進行切邊，熱切毛邊溫度要大于800℃，切邊后將鍛件碼放在專用的料架上，當鍛件冷卻到300℃以下，才能將鍛件倒出；

????c、熱處理

對經(jīng)過步驟b鍛造后的曲軸加熱至980℃并保溫1－2h，油冷至不高于100℃后重新加熱至680℃－750℃的溫度范圍并保溫2h，之后水冷；經(jīng)過回火處理后，再將曲軸的頭部加熱到320-380℃，保溫4-5小時，然后噴霧冷卻處理，曲軸的尾部在900-1020℃，保溫6-8小時，然后空冷，最后曲軸中部再加溫至溫度為160～180℃，保溫2-3小時，放入鐵箱中堆冷；

d、磷化處理，在常溫下將工件在熱火封閉溫度為280-300℃，采用PH值為8的表面調整劑處理1-2min，經(jīng)滴空1-2min后，采用磷化劑處理15-20min，再經(jīng)滴空1-2min后，采用清水清洗1-2min，再滴空1-2min后，以將工件置于78-100℃的熱水中處理0.5-1min；

e、將磷化處理后的工件拋丸處理；

f、將拋丸處理的零件包裝。

經(jīng)過拋丸處理后的曲軸的頭部加熱到350℃，保溫4.5小時，然后噴霧冷卻處理，曲軸的尾部在990℃，保溫7小時，然后空冷，最后曲軸中部再加溫至溫度為170℃，保溫2.5小時，放入鐵箱中堆冷。

本發(fā)明通過上述技術方案，整體結構科學合理，使用時，只需將不同型號的曲軸，根據(jù)長短，由于具有可調節(jié)不同型號的適應性，生產(chǎn)時，只需一次將軸頭加熱到工藝所需溫度，就可一次成型，由此，減少了多次加熱和多次鍛造的傳統(tǒng)工藝麻煩，相應降低了能耗，減少了材料消耗和成本投入，加工精度大大提高，與現(xiàn)有技術相比材料利用率由現(xiàn)在的65%提高到90%以上，電能消耗降低70%左右，用工減少四分之三，一臺機床二人操作單班可鍛工件550件以上，提高工效4倍左右，產(chǎn)生的積極效果非常顯著。?