一種凸輪軸模鍛工藝的製作方法

2023-11-11 07:13:57

本發明涉及到熱處理加工技術領域，具體涉及一種凸輪軸模鍛工藝。

背景技術：

凸輪軸是發動機中的重要部件，對於一些鑄鐵類的凸輪軸，一般採用鑄造成型，但這類凸輪軸壽命不高；目前凸輪軸設計中，一般採用高碳鋼或者採用低碳鋼後續滲碳的模式，對於碳鋼類的凸輪軸，為了提高其壽命，一般毛坯採用鍛造，目前鍛造也是最節約能源的工藝選擇，為了提高加工效率，對凸輪型面一般採用模鍛，但現有的模鍛工藝中凸輪軸出現裂紋的機率為70%，並且這些裂紋中，長度40mm、深度6mm以上的佔40%，這些裂紋都是在後續加工中難以去除了，最終導致產品報廢。所以現有的模鍛工藝存在著凸輪型面裂紋較大的問題。

技術實現要素：

為了解決現有模鍛工藝存在著凸輪型面裂紋較大的問題，本發明提供一種凸輪軸模鍛工藝。

本發明是通過如下技術方案來實現的：

一種凸輪軸模鍛工藝，包括以下步驟：

S1：下料；

S2：鍛模預熱，所述預熱溫度為200℃～250℃；

S3：模鍛，所述模鍛的始鍛溫度為1100℃～1200℃；

S4：翻轉切皮；

S5：退火，所述退火溫度為1150℃～1250℃；

進一步的，所述模鍛上模的加載速度為0.4m/s～0.6m/s。

進一步的，所述退火保溫時間為30min～40min。

進一步的，所述模鍛間隔冷卻時間為18s～20s。

本發明產生的有益效果是：通過在模鍛前將鍛模預熱到200℃～250℃，保證金屬變形的均勻性；為了保證鍛件質量，同時還減少模鍛次數，將模鍛的始鍛溫度設置為1100℃～1200℃；通過翻轉切皮，去除模鍛過程中產生的飛邊；為了有效消除裂紋，鍛造後進行退火，退火溫度為1150℃～1250℃。根據上述工藝，解決了現有模鍛工藝存在著凸輪型面裂紋較多的問題。

附圖說明

圖1為本發明一種凸輪軸模鍛工藝的凸輪軸鍛件示意圖。

圖2為本發明一種凸輪軸模鍛工藝流程示意圖。

具體實施方式

下面將根據附圖結合具體實施例詳細地描述：

一種凸輪軸模鍛工藝，包括以下步驟：

S1：下料；

S2：鍛模預熱，所述預熱溫度為200℃～250℃；

S3：模鍛，所述模鍛的始鍛溫度為1100℃～1200℃；

S4：翻轉切皮；

S5：退火，所述退火溫度為1150℃～1250℃；

本發明在實際運用中，本實施例採用的凸輪軸軸頸尺寸為φ80mm，凸輪基圓半徑為R50mm，凸輪偏距為19mm。通過在模鍛前將鍛模預熱到200℃～250℃，在本實施例中，預熱到220℃～225℃，保證金屬變形的均勻性；為了保證鍛件質量，同時還減少模鍛次數，將模鍛的始鍛溫度設置為1100℃～1200℃，在本實施例中，始鍛溫度設置為1150℃～1160℃；通過翻轉切皮，去除模鍛過程中產生的飛邊；為了有效消除裂紋，鍛造後進行退火，退火溫度為1150℃～1250℃，在本實施例中，退火溫度為1200℃～1210℃。根據上述工藝，對所鍛造出來的凸輪軸鍛件進行超聲波探傷檢測，產生裂紋的鍛件佔30%，沒有發現尺寸在長30mm，深5mm以上的裂紋，對於尺寸在長15mm，深3mm的裂紋在裂紋總量的70%，解決了現有模鍛工藝存在著凸輪型面裂紋較大的問題。

進一步的，為了讓坯料在型腔中變形更加均勻，同時防止上模接觸坯料後打滑，所述模鍛上模的加載速度為0.4m/s～0.6m/s，在本實施例中，上模的加載速度為0.5m/s。

進一步的，為了有效的消除模鍛裂紋，所述退火保溫時間為30min～40min，在本實施例中，退火保溫時間為35 min，同時，所述模鍛間隔冷卻時間為18s～20s，在本實施例中，每次模鍛間隔冷卻時間為19s。。

應理解實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之後，本領域技術人員可以對本發明作任何各種改動和修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限制。