一種汽車發動機曲軸的鍛造方法
2023-08-11 05:46:56 1
一種汽車發動機曲軸的鍛造方法
【專利摘要】本發明公開了一種汽車發動機曲軸的鍛造方法，包括以下步驟：澆注鋼錠，鋼錠中化學成分重量百分比為：0.556%≤C≤0.676%，2.25%≤Si≤3.40%，0.20%≤Mn≤0.80%，0.080%≤P≤0.100%，0.015%≤S≤0.040%，2.50%≤Cr≤3.50%，痕量≤Ti≤0.0018%，痕量≤Zn≤0.0015%，餘量為鐵及不可避免的雜質；澆注成型的鋼錠溫度降至360℃，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650-700℃，保溫6-8小時，以30℃/小時冷卻至400℃，再以20℃/小時，冷卻至常溫；本發明使其利於大批量的工業化的生產，並減少了鍛造過程中出現夾汙、充不滿的現象，產品的力學性能進一步改善，節約了產品用料，提高了產品的模具壽命。
【專利說明】一種汽車發動機曲軸的鍛造方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種汽車發動機曲軸的鍛造方法。
【背景技術】
[0002]曲軸是發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製成的，有兩個重要部位:主軸頸和連杆頸。主軸頸被安裝在缺體上，連杆頸與連杆大頭孔連接，連杆小頭孔與汽缸活塞連接，是一個典型的曲柄滑塊機構。
[0003]發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。在大批量生產的條件下，傳統工藝已不能滿足當前設計和生產需求，在長時間、高速運轉下，曲軸極容易過早出現失效或斷裂，嚴重影響曲軸的壽命和整機可靠性。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種汽車發動機曲軸的鍛造方法，使其利於大批量的工業化的生產，並減少了鍛造過程中出現夾汙、充不滿的現象，產品的力學性能進一步改善，節約了廣品用料，提聞了廣品的1旲具壽命。
[0005]本發明的技術方案如下:
一種汽車發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:0.556%≤C≤0.676%，2.25%≤Si≤3.40%，0.20% ≤ Mn ≤ 0.80%, 0.080% ≤ P ≤ 0.100%, 0.015% ≤ S ≤ 0.040%, 2.50% ^ Cr ^ 3.50%,痕量< Ti ≤0.0018%，，痕量< Zn≤ 0.0015%，餘量為鐵及不可避免的雜質；澆注成型的鋼錠溫度降至360°C，再加熱至670-760°C，保溫3-5小時，爐冷至300°C，保溫3小時，再加熱至650-700°C，保溫6-8小時，以30°C /小時冷卻至400。。，再以20°C /小時，冷卻至常溫；
b、鍛造步驟
1)、選用鍛造工藝澆注好的鋼錠；
2)、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，然後翻轉270°，將坯料放入錘鍛模的終段模膛中，壓彎的溫度控制在1200°C~1280°C，坯料放置在錘鍛模的終鍛模膛中，第1、2、3錘輕擊，第4、5錘重擊，然後重擊打造鍛件，在終鍛中連續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於850°C ；
3)、使用切邊模對鍛件進行切邊，熱切毛邊溫度保持在750-85(TC，切邊後將鍛件碼放在專用的料架上；
C、熱處理
對經過步驟b鍛造後的曲軸加熱至980°C並保溫I 一 2h，油冷至不高於100°C後重新加熱至680°C — 750°C的溫度範圍並保溫l_3h，之後水冷；經過回火處理後，再將曲軸的頭部加熱到300-380°C，保溫4-5小時，然後噴霧冷卻處理，曲軸的尾部在900-1050°C，保溫6_8小時，然後空冷，最後曲軸中部再加溫至溫度為120~180°C，保溫2-3小時，放入鐵箱中堆冷。
[0006]澆注成型的鋼錠溫度降至360°C，再加熱至700°C，保溫4小時，爐冷至300°C，保溫3小時，再加熱至680°C，保溫7小時，以30°C /小時冷卻至400°C，再以20°C /小時，冷
卻至常溫。
[0007]本發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，根據長短，由於具有可調節不同型號的適應性，生產時，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，與現有技術相比材料利用率由現在的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工具機二人操作單班可鍛工件550件以上，提高工效4倍左右，產生的積極效果非常顯著。
[0008]本發明的力學性能檢測數據如下:
抗拉強度 ob (MPa)≥ 1024
屈服強度σ s (MPa)≥ 935 伸長率δ 5 (%):≥13 斷面收縮率Ψ (%) ≥56 衝擊功Akv (J):≥65 衝擊韌性值 akv (J/cm2)≥78(8)
硬度≤ 223HB。
【具體實施方式】
[0009]一種汽車發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:0.556%≤C≤0.676%，2.25%≤Si≤3.40%，0.20% ≤ Mn ≤ 0.80%, 0.080% ≤ P ≤ 0.100%, 0.015% ≤ S ≤ 0.040%, 2.50% ^ Cr ^ 3.50%,痕量< Ti ( 0.0018%，，痕量< Zn ( 0.0015%，餘量為鐵及不可避免的雜質；澆注成型的鋼錠溫度降至360°C，再加熱至670-760°C，保溫3-5小時，爐冷至300°C，保溫3小時，再加熱至650-700°C，保溫6-8小時，以30°C /小時冷卻至400。。，再以20°C /小時，冷卻至常溫；
b、鍛造步驟
1)、選用鍛造工藝澆注好的鋼錠；
2)、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，然後翻轉270°，將坯料放入錘鍛模的終段模膛中，壓彎的溫度控制在1200°C~1280°C，坯料放置在錘鍛模的終鍛模膛中，第1、2、3錘輕擊，第4、5錘重擊，然後重擊打造鍛件，在終鍛中連續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於850°C ；
3)、使用切邊模對鍛件進行切邊，熱切毛邊溫度保持在750-85(TC，切邊後將鍛件碼放在專用的料架上；
C、熱處理
對經過步驟b鍛造後的曲軸加熱至980°C並保溫I 一 2h，油冷至不高於100°C後重新加熱至680°C — 750°C的溫度範圍並保溫l_3h，之後水冷；經過回火處理後，再將曲軸的頭部加熱到300-380°C，保溫4-5小時，然後噴霧冷卻處理，曲軸的尾部在900-1050°C，保溫6_8小時，然後空冷，最後曲軸中部再加溫至溫度為120?180°C，保溫2-3小時，放入鐵箱中堆冷。
[0010]澆注成型的鋼錠溫度降至360°c，再加熱至700°C，保溫4小時，爐冷至300°C，保溫3小時，再加熱至680°C，保溫7小時，以30°C /小時冷卻至400°C，再以20°C /小時，冷
卻至常溫。
【權利要求】
1.一種汽車發動機曲軸的鍛造方法，其特徵在於，包括以下步驟: a、澆注鋼錠 鋼錠中化學成分重量百分比為:0.556%≤C≤0.676%，2.25%≤Si≤3.40%，0.20% ≤ Mn ≤ 0.80%, 0.080% ≤ P ≤ 0.100%, 0.015% ≤ S ≤ 0.040%, 2.50% ≤ Cr ≤ 3.50%,痕量≤ Ti ≤ 0.0018%，，痕量≤ Zn ≤ 0.0015%，餘量為鐵及不可避免的雜質；澆注成型的鋼錠溫度降至360°C，再加熱至670-760°C，保溫3-5小時，爐冷至300°C，保溫3小時，再加熱至650-700°C，保溫6-8小時，以30°C /小時冷卻至400。。，再以20°C /小時，冷卻至常溫； b、鍛造步驟 1)、選用鍛造工藝澆注好的鋼錠； 2)、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，然後翻轉270°，將坯料放入錘鍛模的終段模膛中，壓彎的溫度控制在1200°C~1280°C，坯料放置在錘鍛模的終鍛模膛中，第1、2、3錘輕擊，第4、5錘重擊，然後重擊打造鍛件，在終鍛中連續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於850°C ； 3)、使用切邊模對鍛件進行切邊，熱切毛邊溫度保持在750-85(TC，切邊後將鍛件碼放在專用的料架上； C、熱處理 對經過步驟b鍛造後的曲軸加熱至980°C並保溫I 一 2h，油冷至不高於100°C後重新加熱至680°C — 750°C的溫度範圍並保溫l_3h，之後水冷；經過回火處理後，再將曲軸的頭部加熱到300-380°C，保溫4-5小時，然後噴霧冷卻處理，曲軸的尾部在900-1050°C，保溫6_8小時，然後空冷，最後曲軸中部再加溫至溫度為120~180°C，保溫2-3小時，放入鐵箱中堆冷。
2.根據權利要求1所述汽車發動機曲軸的鍛造方法，其特徵在於，澆注成型的鋼錠溫度降至360°C，再加熱至700°C，保溫4小時，爐冷至300°C，保溫3小時，再加熱至680°C，保溫7小時，以30°C /小時冷卻至400°C，再以20°C /小時，冷卻至常溫。
【文檔編號】B23P15/14GK103846635SQ201410047538
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年2月11日 優先權日:2014年2月11日
【發明者】章功國, 王涇文, 段宗銀, 李純金, 陳超, 王淑妍, 張少伍, 王曉芬, 謝勇 申請人:馬鞍山市恆毅機械製造有限公司