[发明专利]汽车发动机曲轴轧锻结合成型方法及专用镦压模

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种汽车发动机曲轴生产方法及其模具的改进，具体地说是一种汽车发动机曲轴轧锻结合成型方法及专用镦压模。

背景技术

汽车发动机曲轴是汽车发动机上的一个重要机件，其结构包括主轴颈和连杆颈，两者之间有偏心，又不在一个轴线上，主轴颈安装在发动机的缸体上，连杆颈与连杆大头孔连接。其材质由碳素钢或球墨铸铁制成。由于主轴颈和连杆颈之间为偏心、又不在一个轴线上，两者之间的空间又不规则，所以生产成型困难。目前，对于小型曲轴可采用模锻法生产。对于汽车发动机曲轴一般采用镦锻加工，是在大型水压机上利用弯曲镦锻模具或多工序自由锻镦锻出来的。采用自由镦锻生产汽车发动机曲轴的不足在于：工艺复杂、生产成本高、能源浪费大、生产效率低、精度差等缺点，而且由于汽车发动机曲轴的结构复杂，所以很难保证锻造流线，必须留有较大的加工系量，导致材料浪费。目前，也有采用一步法电渣熔铸工艺生产汽车发动机曲轴的报导，但因存在设备复杂、工艺难以精确控制、生产效率低等缺点，所以难以应用于生产实践中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不仅能够减轻劳动强度、提高生产效率，而且工艺简单、节约能源、不用切边、加工精度较高、生产成本低的汽车发动机曲轴轧锻结合成型方法。

本发明的另一目的在于提供一种实现汽车发动机曲轴轧锻结合成型方法的汽车发动机曲轴轧锻结合成型专用镦压模。

为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：该汽车发动机曲轴轧锻结合成型方法，包括将按生产一个汽车发动机曲轴所需料定长切割、并加热的热圆钢棒料，热圆钢棒料的直径与汽车发动机曲轴拐部的转动直径一致，置于中频感应加热炉内加热，加热到1030-1100℃，即为热圆钢棒料，其特征在于：还包括以下加工步骤完成：

A、将热圆钢棒料采用楔横轧机轧制成相似于汽车发动机曲轴的多台阶轴：在楔横轧机轧的上、下轧辊上均设有轧制模具，轧制模具的第一次起楔角a₁从热圆钢棒料的中部楔入，使热圆钢棒料经向收缩，轴向延伸；第二次起楔角a₂分左、右两个，与第一次起楔角a₁对称，和第一次起楔角a₁的间隔距离与汽车发动机曲轴连杆颈的长度和相邻椭圆轮式曲柄的厚度之和一致，沿第一次起楔角a₁纵线位置进一步经向收缩、轴向延伸的同时，第二次起楔角a₂也作经向收缩、向两端作轴向外延；第三次起楔角a₃也分左、右两个，也与第一次起楔角a₁对称，和第二次起楔角a₂的间隔距离与相对应的汽车发动机曲轴连杆颈的长度和相邻椭圆轮式曲柄的厚度之和一致，在沿第一、二次起楔角a₁、a₂的纵线位置进一步经向收缩、轴向外延的同时，第三次起楔角a₃也作经向收缩、向两端作轴向外延；与此同时，对左端连接台阶头部位起楔和右端连接轴头部位起楔，起楔角为a₄；当上、下轧辊旋转一周后，即轧制成了相似于汽车发动机曲轴的多台阶轴；这种相似于汽车发动机曲轴的多台阶轴，包括中心通轴、四个曲柄处轮、右端连接轴头和左端连接台阶头；其中心通轴的直径为5.1cm；四个曲柄处轮直径为8cm，与热圆钢棒料的直径一致；中心通轴的轴心处在四个曲柄处轮的中心，且在一条轴线上；

B、镦压轧制汽车发动机曲轴连杆颈及其相连接的椭圆轮式曲柄：首先制备专用镦压模，采用液压机进行镦压；在与步骤A中轧制出的相似于汽车发动机曲轴的多台阶轴的四个曲柄处轮相对应的位置镦压轧制出汽车发动机曲轴连杆颈及其相连接的椭圆轮式曲柄；

C、精整：将第B步骤中镦压出的汽车发动机曲轴毛坯，采用车床对连杆颈和轴颈车光，即为汽车发动机曲轴成品。