一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的鍛造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的鍛造方法，包括以下步驟：澆注鋼錠，鋼錠中化學(xué)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%，余量為鐵及不可避免的雜質(zhì)；澆注成型的鋼錠溫度降至360℃，再加熱至670-760℃，保溫3-5小時(shí)，爐冷至300℃，保溫3小時(shí)，再加熱至650-700℃，保溫6-8小時(shí)，以30℃/小時(shí)冷卻至400℃，再以20℃/小時(shí)，冷卻至常溫；本發(fā)明使其利于大批量的工業(yè)化的生產(chǎn)，并減少了鍛造過程中出現(xiàn)夾污、充不滿的現(xiàn)象，產(chǎn)品的力學(xué)性能進(jìn)一步改善，節(jié)約了產(chǎn)品用料，提高了產(chǎn)品的模具壽命。
【專利說明】一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的鍛造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的鍛造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)上的一個(gè)重要機(jī)件，其材料是由碳素結(jié)構(gòu)鋼或球墨鑄鐵制成的，有兩個(gè)重要部位:主軸頸和連桿頸。主軸頸被安裝在缺體上，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(gè)典型的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。
[0003]發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸作為重要運(yùn)動(dòng)部件，設(shè)計(jì)要求高，同時(shí)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(qiáng)化、動(dòng)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(jì)和生產(chǎn)需求，在長時(shí)間、高速運(yùn)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(jī)可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的鍛造方法，使其利于大批量的工業(yè)化的生產(chǎn)，并減少了鍛造過程中出現(xiàn)夾污、充不滿的現(xiàn)象，產(chǎn)品的力學(xué)性能進(jìn)一步改善，節(jié)約了廣品用料，提聞了廣品的1旲具壽命。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的鍛造方法，包括以下步驟:
a、澆注鋼錠
鋼錠中化學(xué)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%，余量為鐵及不可避免的雜質(zhì)；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(shí)，爐冷至300°C，保溫3小時(shí)，再加熱至650-700°C，保溫6-8小時(shí)，以30°C /小時(shí)冷卻至400。。，再以20°C /小時(shí)，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(jìn)行壓彎，重?fù)粢诲N，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?fù)?，然后重?fù)舸蛟戾懠诮K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 ；
3)、使用切邊模對鍛件進(jìn)行切邊，熱切毛邊溫度保持在750-85(TC，切邊后將鍛件碼放在專用的料架上；
C、熱處理
對經(jīng)過步驟b鍛造后的曲軸加熱至980°C并保溫I 一 2h，油冷至不高于100°C后重新加熱至680°C — 750°C的溫度范圍并保溫l_3h，之后水冷；經(jīng)過回火處理后，再將曲軸的頭部加熱到300-380°C，保溫4-5小時(shí)，然后噴霧冷卻處理，曲軸的尾部在900-1050°C，保溫6_8小時(shí)，然后空冷，最后曲軸中部再加溫至溫度為120~180°C，保溫2-3小時(shí)，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(shí)，爐冷至300°C，保溫3小時(shí)，再加熱至680°C，保溫7小時(shí)，以30°C /小時(shí)冷卻至400°C，再以20°C /小時(shí)，冷
卻至常溫。
[0007]本發(fā)明通過上述技術(shù)方案，整體結(jié)構(gòu)科學(xué)合理，使用時(shí)，只需將不同型號(hào)的曲軸，根據(jù)長短，由于具有可調(diào)節(jié)不同型號(hào)的適應(yīng)性，生產(chǎn)時(shí)，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(tǒng)工藝麻煩，相應(yīng)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(xiàn)有技術(shù)相比材料利用率由現(xiàn)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(tái)機(jī)床二人操作單班可鍛工件550件以上，提高工效4倍左右，產(chǎn)生的積極效果非常顯著。
[0008]本發(fā)明的力學(xué)性能檢測數(shù)據(jù)如下:
抗拉強(qiáng)度 ob (MPa)≥ 1024
屈服強(qiáng)度σ s (MPa)≥ 935 伸長率δ 5 (%):≥13 斷面收縮率Ψ (%) ≥56 沖擊功Akv (J):≥65 沖擊韌性值 akv (J/cm2)≥78(8)
硬度≤ 223HB。
【具體實(shí)施方式】
[0009]一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的鍛造方法，包括以下步驟:
a、澆注鋼錠
鋼錠中化學(xué)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%，余量為鐵及不可避免的雜質(zhì)；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(shí)，爐冷至300°C，保溫3小時(shí)，再加熱至650-700°C，保溫6-8小時(shí)，以30°C /小時(shí)冷卻至400。。，再以20°C /小時(shí)，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(jìn)行壓彎，重?fù)粢诲N，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?fù)簦缓笾負(fù)舸蛟戾懠?，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 ；
3)、使用切邊模對鍛件進(jìn)行切邊，熱切毛邊溫度保持在750-85(TC，切邊后將鍛件碼放在專用的料架上；
C、熱處理
對經(jīng)過步驟b鍛造后的曲軸加熱至980°C并保溫I 一 2h，油冷至不高于100°C后重新加熱至680°C — 750°C的溫度范圍并保溫l_3h，之后水冷；經(jīng)過回火處理后，再將曲軸的頭部加熱到300-380°C，保溫4-5小時(shí)，然后噴霧冷卻處理，曲軸的尾部在900-1050°C，保溫6_8小時(shí)，然后空冷，最后曲軸中部再加溫至溫度為120?180°C，保溫2-3小時(shí)，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(shí)，爐冷至300°C，保溫3小時(shí)，再加熱至680°C，保溫7小時(shí)，以30°C /小時(shí)冷卻至400°C，再以20°C /小時(shí)，冷
卻至常溫。
【權(quán)利要求】
1.一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的鍛造方法，其特征在于，包括以下步驟: a、澆注鋼錠 鋼錠中化學(xué)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%，余量為鐵及不可避免的雜質(zhì)；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(shí)，爐冷至300°C，保溫3小時(shí)，再加熱至650-700°C，保溫6-8小時(shí)，以30°C /小時(shí)冷卻至400。。，再以20°C /小時(shí)，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(jìn)行壓彎，重?fù)粢诲N，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?fù)簦缓笾負(fù)舸蛟戾懠?，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 ； 3)、使用切邊模對鍛件進(jìn)行切邊，熱切毛邊溫度保持在750-85(TC，切邊后將鍛件碼放在專用的料架上； C、熱處理 對經(jīng)過步驟b鍛造后的曲軸加熱至980°C并保溫I 一 2h，油冷至不高于100°C后重新加熱至680°C — 750°C的溫度范圍并保溫l_3h，之后水冷；經(jīng)過回火處理后，再將曲軸的頭部加熱到300-380°C，保溫4-5小時(shí)，然后噴霧冷卻處理，曲軸的尾部在900-1050°C，保溫6_8小時(shí)，然后空冷，最后曲軸中部再加溫至溫度為120~180°C，保溫2-3小時(shí)，放入鐵箱中堆冷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的鍛造方法，其特征在于，澆注成型的鋼錠溫度降至360°C，再加熱至700°C，保溫4小時(shí)，爐冷至300°C，保溫3小時(shí)，再加熱至680°C，保溫7小時(shí)，以30°C /小時(shí)冷卻至400°C，再以20°C /小時(shí)，冷卻至常溫。
【文檔編號(hào)】B23P15/14GK103846635SQ201410047538
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年2月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月11日
【發(fā)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:馬鞍山市恒毅機(jī)械制造有限公司