專利名稱：發(fā)動機平衡軸的鍛造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動機零部件的鍛造加工方法。
背景技術(shù)：
平衡軸是汽車發(fā)動機曲軸旁邊的輔助平衡機構(gòu)中的關(guān)鍵部件，當曲軸轉(zhuǎn)動時，曲軸齒輪驅(qū)動平衡軸齒輪而使平衡軸轉(zhuǎn)動。此時，平衡軸上的平衡塊產(chǎn)生的離心カ或其カ矩與曲軸產(chǎn)生的往復慣性力或其カ矩相平衡。由于平衡軸的作用，有效消除了發(fā)動機的振動和噪聲，改善了乘坐的舒適性，増加了汽車及發(fā)動機的耐久性。目前，發(fā)動機平衡軸采用的一種鍛造方法是經(jīng)過加熱、預鍛、終鍛、切邊、精整。該方案的缺點為需要大噸位壓カ機，能耗大、材料利用率低，造成鍛件成本高。 另外的ー種主要鍛造方法為，首先采用截料，再對該截料進行加熱，再經(jīng)過制坯、成型エ序制成平衡軸坯料；然后采用負偏差切邊模以切除平衡軸坯料的毛邊及坯料兩端頭的拔模斜度，將切邊后的平衡軸坯料通過輸送帶輸送使該坯料自然冷卻而被輸送到熱處理設(shè)備進行熱處理工藝，再經(jīng)過熱校正、表面處理工序而制得。但是，現(xiàn)有技術(shù)中的鍛造方法エ序多，效率低，成本高，造成材料的浪費。有的采用壓カ鑄造的方法，能夠克服材料浪費的問題，但是制作軸件的強度遠遠達不到使用性能要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種低成本、高效率，強度高的發(fā)動機平衡軸的鍛造方法。本發(fā)明的發(fā)動機平衡軸的鍛造方法包括如下步驟
(1)鍛坯，截取鑄錠，加熱至950 1050°C，保溫40 50min后，在鍛壓設(shè)備上進行鍛打，鍛打時先對徑向進行壓縮拔長，再在軸向進行壓縮礅粗，再在徑向進行壓縮拔長；
(2)等溫預鍛，加熱溫度為1150 1250°C，保溫時間為40 50min，始鍛溫度1160 1240°C，終鍛溫度 750°C 790°C ；
(3)將預鍛后的毛坯置入清洗液內(nèi)進行刻蝕清洗，除去表面氧化層，其中；清洗液采用質(zhì)量百分比5 15%的硫酸與鹽酸的混合水溶液，加入質(zhì)量百分比I 3%的碳化鉀，清洗液溫度為70 80°C ;
(4)等溫精鍛，其加熱溫度為1150 1250°C，保溫時間為40 50min，始鍛溫度1160 1240°C，終鍛溫度 750°C 790°C ；
(5)將精鍛后的部件進行固熔處理和時效處理，其中，固熔處理是將部件放入加熱爐內(nèi)加熱至960 1040°C，保溫20 40min，取出精坯，置放在空氣中冷卻；時效處理是將精坯放入加熱爐內(nèi)加熱至260 380°C，保溫4 6h，然后再加熱至280 400°C，保溫I 2h，然后檢驗其金相結(jié)構(gòu)和抗拉強度；
(6)將經(jīng)過熱處理后的精坯置入清洗液內(nèi)進行二次刻蝕清洗，除去表面氧化層，其中，清洗液為質(zhì)量百分比5 15%的硫酸與鹽酸的混合水溶液，加入質(zhì)量百分比I 3%的碳化鉀，清洗液溫度為70 80°C。所述鍛坯、預鍛、精鍛及熱處理過程中的加熱速度控制在8 9°C /min。所述預鍛、精鍛過程中的模具在鍛壓前預熱至680 780°C。采用上述鍛造方法，其有益效果為1)采用等溫精鍛，可使部件材質(zhì)綜合性能得到提高，內(nèi)部密度増大，纖維方向隨部件的形狀布局，滿足各項指標，2)采用固熔處理和時效處理可使部件強度提高I. I倍以上。3)采用清洗和整理的方法，除去表面氧化層，相對于機械加工方法所獲得的外形，其外觀表面光潔度有極大的改善，對有外形尺寸要求的部件也極易滿足要求。4)加工效率大大提高，加工成本可降低10%以上，而且能夠節(jié)約大量的貴重材料資源，材料利用率比傳統(tǒng)方法提高10%以上。
具體實施方式

為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更清楚的理解本發(fā)明的發(fā)動機平衡軸的鍛造方法，下面通過具體實施方式
詳細描述其技術(shù)方案。本發(fā)明的發(fā)動機平衡軸的鍛造方法經(jīng)過鍛坯、等溫預鍛、等溫精鍛以及熱處理、刻蝕清洗或二次刻蝕清洗等エ序，使材料一次成型，而且通過其內(nèi)部晶格重新排列、細化，使部件內(nèi)部組織的密度和抗拉強度大大增強，適用于發(fā)動機平衡軸等高強度部件。本發(fā)明的發(fā)動機平衡軸的鍛造方法包括如下步驟
(1)鍛還；
截取鑄錠，加熱至950 1050°C，保溫40 50min后，在鍛壓設(shè)備上進行鍛打，鍛打時先對徑向進行壓縮拔長，再在軸向進行壓縮礅粗，再在徑向進行壓縮拔長；
(2)等溫預鍛；
加熱溫度為1150 1250°C，保溫時間為40 50min，始鍛溫度1160 1240°C，終鍛溫度 750°C 790°C ；
(3)將預鍛后的毛坯置入清洗液內(nèi)進行刻蝕清洗，除去表面氧化層；
其中，清洗液采用質(zhì)量百分比5 15%的硫酸與鹽酸的混合水溶液，加入質(zhì)量百分比I 3%的碳化鉀，清洗液溫度為70 80°C ;
(4)等溫精鍛；
其加熱溫度為1150 1250°C，保溫時間為40 50min，始鍛溫度1160 1240°C，終鍛溫度 750°C 790°C ；
(5)將精鍛后的部件進行固熔處理和時效處理；
其中，固熔處理是將部件放入加熱爐內(nèi)加熱至960 1040°C，保溫20 40min，取出精坯,置放在空氣中冷卻；時效處理是將精坯放入加熱爐內(nèi)加熱至260 380°C，保溫4 6h，然后再加熱至280 400で，保溫I 2h，然后檢驗其金相結(jié)構(gòu)和抗拉強度；
(6)將經(jīng)過熱處理后的精坯置入清洗液內(nèi)進行二次刻蝕清洗，除去表面氧化層；
其中，清洗液為質(zhì)量百分比5 15%的硫酸與鹽酸的混合水溶液，加入質(zhì)量百分比I 3%的碳化鉀，清洗液溫度為70 80°C。其中，在鍛坯、預鍛、精鍛及熱處理過程中的加熱速度控制在8 9°C /min。實施例I
本發(fā)明的發(fā)動機平衡軸的鍛造方法包括如下步驟(1)鍛坯，截取鑄錠，加熱至950 1050°C，保溫40 50min后，在鍛壓設(shè)備上進行鍛打，鍛打時先對徑向進行壓縮拔長，再在軸向進行壓縮礅粗，再在徑向進行壓縮拔長；
(2)先將模具預熱至680 780°C，再進行等溫預鍛；預鍛時加熱至1150 1250°C，保溫40 50min后，進行鍛打，其中加熱速度控制為8 9°C /min ;始鍛溫度1160 1240°C，終鍛溫度750°C 790°C ；
(3)將預鍛后的毛坯置入清洗液內(nèi)進行刻蝕清洗，除去表面氧化層，其中；清洗液采用質(zhì)量百分比5 15%的硫酸與鹽酸的混合水溶液，加入質(zhì)量百分比I 3%的碳化鉀，清洗液溫度為70 80°C ;
(4)先將模具預熱至680 780V，再進行等溫精鍛，精鍛時加熱至1150 1250°C，保溫40 50min后，進行鍛打，其中加熱速度控制為8 9°C /min ;始鍛溫度1160 1240°C，終鍛溫度750°C 790°C ；
(5)將精鍛后的部件進行固熔處理和時效處理，其中，固熔處理是將部件放入加熱爐內(nèi) 加熱至960 1040°C，保溫20 40min，取出精坯，置放在空氣中冷卻；時效處理是將精坯放入加熱爐內(nèi)加熱至260 380°C，保溫4 6h，然后再加熱至280 400°C，保溫I 2h，然后檢驗其金相結(jié)構(gòu)和抗拉強度；
(6)將經(jīng)過熱處理后的精坯置入清洗液內(nèi)進行刻蝕清洗，除去表面氧化層，其中，清洗液為質(zhì)量百分比5 15%的硫酸與鹽酸的混合水溶液，加入質(zhì)量百分比I 3%的碳化鉀，清洗液溫度為70 80°C。實施例2
本發(fā)明的發(fā)動機平衡軸的鍛造方法包括如下步驟
(1)鍛坯，截取鑄錠，加熱至950 1050°C，保溫40 50min后，在鍛壓設(shè)備上進行鍛打，鍛打時先對徑向進行壓縮拔長，再在軸向進行壓縮礅粗，再在徑向進行壓縮拔長；
(2)等溫預鍛，加熱溫度為1150 1250°C，保溫時間為40 50min，始鍛溫度1160 1240°C，終鍛溫度 750°C 790°C ；
(3)等溫精鍛，其加熱溫度為1150 1250°C，保溫時間為40 50min，始鍛溫度1160 1240°C，終鍛溫度 750°C 790°C ；
(4)將精鍛后的部件進行固熔處理和時效處理，其中，固熔處理是將部件放入加熱爐內(nèi)加熱至960 1040°C，保溫20 40min，取出精坯，置放在空氣中冷卻；時效處理是將精坯放入加熱爐內(nèi)加熱至260 380°C，保溫4 6h，然后再加熱至280 400°C，保溫I 2h，然后檢驗其金相結(jié)構(gòu)和抗拉強度。實施例3
本發(fā)明的發(fā)動機平衡軸的鍛造方法包括如下步驟
(1)鍛坯，截取鑄錠，加熱至950 1050°C，保溫40 50min后，在鍛壓設(shè)備上進行鍛打，鍛打時先對徑向進行壓縮拔長，再在軸向進行壓縮礅粗，再在徑向進行壓縮拔長；
(2)等溫預鍛，加熱溫度為1150 1250°C，保溫時間為40 50min，始鍛溫度1160 1240°C，終鍛溫度 750°C 790°C ；
(3)將預鍛后的毛坯置入清洗液內(nèi)進行刻蝕清洗，除去表面氧化層，其中；清洗液采用質(zhì)量百分比5 15%的硫酸與鹽酸的混合水溶液，加入質(zhì)量百分比I 3%的碳化鉀，清洗液溫度為70 80°C ;(4)等溫精鍛，其加熱溫度為1150 1250°C，保溫時間為40 50min，始鍛溫度1160 1240°C，終鍛溫度 750°C 790°C ；
(5)將經(jīng)過熱處理后的精坯置入清洗液內(nèi)進行刻蝕清洗，除去表面氧化層，其中，清洗液為質(zhì)量百分比5 15%的硫酸與鹽酸的混合水溶液，加入質(zhì)量百分比I 3%的碳化鉀，清洗液溫度為70 80°C。采用上述鍛造方法，其有益效果為1)采用等溫精鍛，可使部件材質(zhì)綜合性能得到提高，內(nèi)部密度増大，纖維方向隨部件的形狀布局，滿足各項指標，2)采用固熔處理和時效處理可使部件強度提高I. I倍以上。3)采用清洗和整理的方法，除去表面氧化層，相對于機械加工方法所獲得的外形，其外觀表面光潔度有極大的改善，對有外形尺寸要求的部件也極易滿足要求。4)加工效率大大提高，加工成本可降低10%以上，而且能夠節(jié)約大量的貴重材料資源，材料利用率比傳統(tǒng)方法提高10%以上。當然，本發(fā)明還可有其他多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟 悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動機平衡軸的鍛造方法，其特征在于，所述鍛造方法包括如下步驟 (I)鍛坯，截取鑄錠，加熱至950 1050°C，保溫40 50min后，在鍛壓設(shè)備上進行鍛打，鍛打時先對徑向進行壓縮拔長，再在軸向進行壓縮礅粗，再在徑向進行壓縮拔長； (2)等溫預鍛，加熱溫度為1150 1250°C，保溫時間為40 50min，始鍛溫度1160 1240°C，終鍛溫度 750°C 790°C ； (3)將預鍛后的毛坯置入清洗液內(nèi)進行刻蝕清洗，除去表面氧化層，其中；清洗液采用質(zhì)量百分比5 15%的硫酸與鹽酸的混合水溶液，加入質(zhì)量百分比I 3%的碳化鉀，清洗液溫度為70 80°C ; (4)等溫精鍛，其加熱溫度為1150 1250°C，保溫時間為40 50min，始鍛溫度1160 1240°C，終鍛溫度 750°C 790°C ； (5)將精鍛后的部件進行固熔處理和時效處理，其中，固熔處理是將部件放入加熱爐內(nèi)加熱至960 1040°C，保溫20 40min，取出精坯，置放在空氣中冷卻；時效處理是將精坯放入加熱爐內(nèi)加熱至260 380°C，保溫4 6h，然后再加熱至280 400°C，保溫I 2h ; (6)將經(jīng)過熱處理后的精坯置入清洗液內(nèi)進行二次刻蝕清洗，除去表面氧化層，其中，清洗液為質(zhì)量百分比5 15%的硫酸與鹽酸的混合水溶液，加入質(zhì)量百分比I 3%的碳化鉀，清洗液溫度為70 80°C。
2.如權(quán)利要求I所述的鍛造方法，其中 所述鍛坯、預鍛、精鍛及熱處理過程中的加熱速度控制在8 9°C /min。
3.如權(quán)利要求I所述的鍛造方法，其中 所述預鍛、精鍛過程中的模具在鍛壓前預熱至680 780°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低成本、高效率，強度高的發(fā)動機平衡軸的鍛造方法。該方法采用等溫精鍛，可使部件材質(zhì)綜合性能得到提高，內(nèi)部密度增大，纖維方向隨部件的形狀布局，滿足各項指標；采用固熔處理和時效處理可使部件強度提高1.1倍以上；采用清洗和整理的方法，除去表面氧化層，相對于機械加工方法所獲得的外形，其外觀表面光潔度有極大的改善，對有外形尺寸要求的部件也極易滿足要求；使加工效率大大提高，加工成本可降低10％以上，而且能夠節(jié)約大量的貴重材料資源，材料利用率比傳統(tǒng)方法提高10%以上。
文檔編號B21J5/06GK102825191SQ20121034972
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月20日
發(fā)明者葛艷明, 宋建強, 周庚龍 申請人:江蘇金源鍛造股份有限公司