專利名稱：一種挖掘機發(fā)動機曲軸的鍛造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鍛造工藝，尤其涉及一種挖掘機發(fā)動機曲軸的鍛造工藝。
背景技術(shù)：
曲軸是發(fā)動機上的一個重要的機件，其材料是由碳素結(jié)構(gòu)鋼或球墨鑄鐵制成的， 有兩個重要部位主軸頸和連桿頸。主軸頸被安裝在缸體上，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(gòu)。發(fā)動機曲軸作為重要運動部件，設(shè)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(yán)格。在大批量 生產(chǎn)的條件下，傳統(tǒng)工藝已不能滿足當(dāng)前設(shè)計和生產(chǎn)需求，在長時間、高速運轉(zhuǎn)下，曲軸極 容易過早出現(xiàn)失效或斷裂，嚴(yán)重影響曲軸的壽命和整機可靠性。目前，曲軸毛坯的制造技術(shù)主要有1、球墨鑄鐵曲軸毛坯鑄造技術(shù)(1)熔煉高溫低硫純凈鐵水的獲得是生產(chǎn)高質(zhì)量球墨鑄鐵的關(guān)鍵。國內(nèi)主要是以沖天爐為 主的生產(chǎn)設(shè)備，鐵水未進行預(yù)脫硫處理；其次是高純生鐵少、焦炭質(zhì)量差。目前已采用雙聯(lián) 外加預(yù)脫硫的熔煉方法，采用沖天爐熔化鐵水，經(jīng)爐外脫硫，然后在感應(yīng)電爐中升溫并調(diào)整 成分。目前，在國內(nèi)鐵水成分的檢測已普遍采用真空直讀光譜儀來進行。(2)造型氣流沖擊造型工藝明顯優(yōu)于粘土砂型工藝，可獲得高精度的曲軸鑄件，該工藝制 作的砂型具有無反彈變形量等特點，這對于多拐曲軸尤為重要。目前，國內(nèi)已有一些曲軸生 產(chǎn)廠家從德國、意大利、西班牙等國引進氣流沖擊造型工藝，不過，引進整條生產(chǎn)線的只有 極少數(shù)廠家，如文登天潤曲軸有限公司引進了德國KW鑄造生產(chǎn)線。2、鋼曲軸毛坯的鍛造技術(shù)近幾年來，國內(nèi)已引進了一批先進的鍛造設(shè)備，但由于數(shù)量少，加之模具制造技術(shù) 和其他一些設(shè)施跟不上，使一部分先進設(shè)備未發(fā)揮應(yīng)有的作用。從總體上來講，需改造和更 新的陳舊的普通鍛造設(shè)備多，同時，落后的工藝和設(shè)備仍占據(jù)主導(dǎo)地位，先進技術(shù)有所應(yīng)用 但還不普遍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種挖掘機發(fā)動機曲軸的鍛造工藝。挖掘機發(fā)動機曲軸的鍛造工藝包括如下步驟1)選用鍛造工藝所需的金屬材料棒；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1180°C 1240°C，加熱時間為40士9min，期間定期用光學(xué)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(zhuǎn)270°，將坯料放入錘鍛模的終段模膛中，壓彎的溫度控制在1180°C 1240°C，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錘輕擊，第3、4錘重擊，當(dāng)?shù)?、4錘重 擊后鍛件仍然不能被帶起，則撬起鍛件并撒入濕鋸末，然后重擊打靠鍛件，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850°C，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°C，切邊后將鍛件碼放 在專用的料架上，當(dāng)鍛件冷卻到300°C以下，才能將鍛件倒出；8)檢驗員按照鍛件圖及技術(shù)要求進行全尺寸檢驗，按照圖紙要求檢驗毛刺及毛邊 的打磨質(zhì)量、氧化皮凹坑是否打磨圓滑過渡。本發(fā)明工藝和傳統(tǒng)工藝相比，其優(yōu)點在于1)生產(chǎn)的曲軸鍛件組織致密、金屬流線良好，具有較高的抗拉強度、疲勞強度及高 淬透性，且進行強化處理時變形小，高溫下具有高的蠕變強度。2)產(chǎn)品的合格率高。3)工藝相對簡單，制造成本低。4)能實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。


圖1為挖掘機發(fā)動機曲軸主視圖；圖2為本發(fā)明的工藝流程圖；圖3為本發(fā)明所使用的鍛錘模主視圖；圖4為本發(fā)明說使用的切邊摸主視圖。
具體實施例方式挖掘機發(fā)動機曲軸的鍛造工藝包括如下步驟1)選用鍛造工藝所需的金屬材料棒；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1180°C 1240°C，加熱時 間為40士9min，期間定期用光學(xué)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(zhuǎn) 270°，將坯料放入錘鍛模的終段模膛中，壓彎的溫度控制在1180°C 1240°C，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錘輕擊，第3、4錘重擊，當(dāng)?shù)?、4錘重 擊后鍛件仍然不能被帶起，則撬起鍛件并撒入濕鋸末，然后重擊打靠鍛件，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850°C，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°C，切邊后將鍛件碼放 在專用的料架上，當(dāng)鍛件冷卻到300°C以下，才能將鍛件倒出；8)檢驗員按照鍛件圖及技術(shù)要求進行全尺寸檢驗，按照圖紙要求檢驗毛刺及毛邊 的打磨質(zhì)量、氧化皮凹坑是否打磨圓滑過渡。實施例1)選料，選用金屬牌號為40Cr的鋼棒。2)下料，根據(jù)曲軸型號選用Φ 120mm的原料鋼鋸切，下料毛坯長度為1000mm，與 鍛造工藝規(guī)程一致，用卡尺、卷尺抽檢材料尺寸，并且目測鋸口斜度不超過2。，毛刺不大于 2mm 。3)加熱，使用雙室推扦爐對坯料進行加熱，推扦爐的一次裝爐量少于15件，坯料 的溫度控制在1180°C 1240°C，加熱時間為40士9min，期間定期用光學(xué)溫度計檢查坯料的
溫度并記錄；4)清理，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)壓彎，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(zhuǎn) 270°，將坯料放入錘鍛模的終段模膛中，壓彎的溫度控制在1180°C 1240°C，在壓彎過程 中用壓縮空氣不斷清理壓彎膛中的氧化皮。6)終鍛，將坯料放置在錘鍛模的終鍛模膛中，第1、2錘輕擊，第3、4錘重擊，當(dāng)?shù)?3、4錘重擊后鍛件仍然不能被帶起，則撬起鍛件并撒入濕鋸末，然后重擊打靠鍛件，在終鍛 中連續(xù)用壓縮空氣清理終鍛模膛中的氧化皮，終鍛的溫度要大于850°C，鍛件要輕拿輕放， 每件完成后冷卻潤滑模膛。7)熱切毛邊，使用切邊模對鍛件進行切邊，熱切毛邊溫度要大于800°C，切邊后將 鍛件碼放在專用的料架上，當(dāng)鍛件冷卻到300°C以下，才能將鍛件倒出。8)檢驗，檢驗員使用卡尺、高度尺、平臺和鋼尺按照鍛件圖及技術(shù)要求進行全尺寸 檢驗，按照圖紙要求檢驗毛刺及毛邊打磨質(zhì)量、氧化皮凹坑是否打磨圓滑過渡。
權(quán)利要求
一種挖掘機發(fā)動機曲軸的鍛造工藝，其特征在于包括如下步驟1)選用鍛造工藝所需的金屬材料棒；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1180℃～1240℃，加熱時間為40±9min，期間定期用光學(xué)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(zhuǎn)270°，將坯料放入錘鍛模的終段模膛中，壓彎的溫度控制在1180℃～1240℃，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錘輕擊，第3、4錘重擊，當(dāng)?shù)?、4錘重擊后鍛件仍然不能被帶起，則撬起鍛件并撒入濕鋸末，然后重擊打靠鍛件，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850℃，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(dāng)鍛件冷卻到300℃以下，才能將鍛件倒出；8)檢驗員按照鍛件圖及技術(shù)要求進行全尺寸檢驗，按照圖紙要求檢驗毛刺及毛邊的打磨質(zhì)量、氧化皮凹坑是否打磨圓滑過渡。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種挖掘機發(fā)動機曲軸的鍛造工藝。屬于大型建筑機械發(fā)動機曲軸的鍛造成形技術(shù)領(lǐng)域。它的工藝步驟依次包括選料、下料、加熱、清理、壓彎、終鍛、熱切毛邊和檢驗。先使用雙室推扦爐對坯料進行加熱，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，然后將清理后的坯料放在鍛錘模內(nèi)進行壓彎和終鍛，再將鍛件放在切邊模上切毛邊，最后檢驗產(chǎn)品是否合格。本發(fā)明的優(yōu)點是生產(chǎn)的曲軸鍛件組織致密、金屬流線良好，具有較高的抗拉強度、疲勞強度及高淬透性，且進行強化處理時變形小，高溫下具有高的蠕變強度，產(chǎn)品合格率高，能實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。
文檔編號B21J1/00GK101823116SQ20101016960
公開日2010年9月8日 申請日期2010年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月11日
發(fā)明者林素偉, 翁國沖, 賴霞虹 申請人:林素偉