[發明專利]一種模鍛柴油機曲軸的坯料形狀設計方法

有效

• 申請號: 201610327348.0
• 申請日: 2016-05-17
• 公開（公告）號: CN107391779B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 徐斌;姜葳;林棟;張華陽;孫永杰;徐俊峰;孫明月;李殿中
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所;天潤曲軸股份有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京煦潤律師事務所 11522
• 代理人: 梁永芳

1.一種模鍛柴油機曲軸的坯料形狀設計方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)選擇曲軸鍛件用料最多的一個或兩個以上曲拐作為分析對象，根據體積相等的理論推導棒料的直徑，計算坯料截面面積；

2)以截面面積相等為原則，根據步驟1)中計算所得的所述坯料截面面積，確定坯料的寬度和高度比，設計高窄型的兩向圓弧形坯料截面，曲軸坯料的截面形狀為兩條圓弧和兩條直線組成的兩向圓弧形，所述兩條直線沿坯料高度方向設置，所述兩條圓弧分別連接兩條直線的兩端并向外凸出；所述坯料的高度比β＝a/b；其中a為所述直線的長度，b為所述曲軸坯料在其高度方向的最大長度；

3)將高窄型坯料較高的方向沿模鍛變形方向放置，曲軸坯料沿模鍛方向的上下兩面為圓弧面，曲軸坯料上下兩面的弧頂分別與上下模鍛模具對應，并進行模鍛，以使其更充分充型。

2.按照權利要求1所述的模鍛柴油機曲軸的坯料形狀設計方法，其特征在于：所述步驟1)中，對于各個曲拐用料相等或接近相等的曲軸鍛件，其坯料沿軸線方向截面面積保持不變；對于各個曲拐用料體積相差較多的曲軸鍛件，根據其曲拐用料體積的多少，將坯料設計成沿軸線方向截面面積不相等的形狀。

3.按照權利要求1所述的模鍛柴油機曲軸的坯料形狀設計方法，其特征在于：所述步驟2)中，兩向圓弧形坯料的高度比最優取值在0.7～0.95內。

4.按照權利要求1所述的模鍛柴油機曲軸的坯料形狀設計方法，其特征在于：所述步驟2)中，兩向圓弧形坯料的寬度必須小于坯料的最大高度。

5.按照權利要求1所述的模鍛柴油機曲軸的坯料形狀設計方法，其特征在于：所述步驟2)結束后，運用有限元軟件進行坯料模鍛成形的有限元模擬，根據模擬結果適量修改坯料的截面積、寬度和高度比參數，重復模擬坯料的模鍛成形過程，以此確定最優的兩向圓弧形狀。