柴油机曲轴的制造技术

j柴油机曲轴的制造技术柴油机曲轴的制造技术Manufacturingte的发展chnologyforcrankshaftofdie轴。selengin。e口王海文张伟杰伴随着汽车工业相当的规模Alo，，我国的发动机曲轴生产得到较大的发展，。总量已具表1为常用锻钢曲轴材料无论是设计水平。还是产品品种、质量、生产规模、生产方式锻造毛坯曲轴锻造工艺过程：下料都有很大的发展ngwithdevelopmtyen．tofautomotiveindustrycrankshaftproductionhasgreat，一加热终锻一一辊锻(如需要)切边一一progdehasveressedinChinal，Theproductionor．volumehasasconsweidellasrablescale．Eithemor预成型一扭拐(部分ignledevevane，qualityproductionscaleproductionde曲轴)一校正将坯料加热到1150，velopedgreatly材料的加热在中频电感应连续加热炉内进行，曲篓翥劳銎宴茎嚣熏荐?薯墨般采发动机五大零部件中最难以保证加工和锻钢曲轴QT9002。球墨铸铁曲轴—一±50C0，与传统油料加热相比较，用QT700—2，QT800一—2。不仅简化了操作同时也解决了加，等。锻钢曲轴、般采用n热温度不稳定导致过热、，坯料加热不均匀、质量的零部件，其性能、水平直。45、35CrMo40Cr、40M+B、过烧材料热消耗高和一接影响整机的性能水平及可靠性因此，42CrMo48Mn和非调质~。I：1C38N2、不利于环境保护的面内的曲轴系列问题一。各工业发达国家十分重视曲，V等，其中非调质钢以其性扭拐是对连杆轴颈不在，个平轴的生产手段，不断改进其材质及加工，能优良使用成本低等优点倍受青在终锻时将所有连杆，以提高其性能水平。满足发，睐。其在曲轴上的应用已正式纳入，轴颈锻在一个平面上切边后在扭通常是动机行业的需要功率柴油机曲轴近几年来。国内标准成为锻钢曲轴发展的趋势。拐机上根据需要将连杆颈绕主轴颈中心线扭转到要求的角度90。，曲轴加工发展十分迅速。尤其是大热处理非调质钢是在中碳钢的基础上加入多种微量合金元素、、，其力学性能取锻造正火状一或120。。增加扭拐工序解决、本文就从曲轴材料机加工等作简单介绍。决于基体显微组织和析出相的强化。了终锻模具分模复杂型腔深、锻并。这类钢在热轧、、造工艺性差、毛坯缺肉等问题。，图1为曲轴连杆机构。态时的力学性能接近或达到质状态的力学性能水平。般调提高生产效率毛坯热处理图3为曲轴扭拐机因此可省曲轴材料曲轴材料有球墨铸铁曲轴略调质处理的工序期又节省能源。，既缩短生产周图2为四缸机的曲曲轴毛坯热处理是决定曲轴机“汽隼与配件》技术与市场APT(No3)20085维普资讯 http://www.cqvip.com

ManufacturingtechnologyforcrankshaftofdieselengineIIJ=正0OO010105S；¨卜卜卜“卜00O000盯卵盯盯盯晒NH3一NJFe【+2／3H2化学成分{％)C45M．．经分解出来的N扩散进入钢的表面形CunlS．P≤O25．Ni≤匝固成气体渗氮。042a50一．。．050n801≤020040O70l≤0_20，．．≤O25．O30．液体氮化的方法是将曲轴预热后再015．35CrIVlO032040≤0_25．—025．柏Cr40IVlnBO37044．．O50080l≤020一．．．≤025≤O置于氮化炉内似050∞35。，氮化炉内是以TFl盐剂～037044—．．1J0。140l≤O_20．O_25O为主，被加温~1J560580C，0处理3～8h，42CrMOO38O45一．，n500|舳}≤0-20—≤≤025．n0015025l—．．依工件所受外力负荷大小．而决定氮化，c38+N2036040。．140—c，155≤O-20．筋Ⅲ㈨∞∞邬肌胁5O-25肌协协蚴∞∞≤O_25≤O15．≤0．05J0012002层深度，在处理中通入干燥压缩空气N盐剂分解为C或CNO，渗透扩散至工。作表面，使钢件更具耐疲劳性NO之分解消耗，，氮化期间由于C的盐剂所以要不断化验盐剂成份。以便调整空气量或加入新通过整体氮化提高曲轴的机械强度和疲劳强度󰀀，曲轴氮化的指标要求见表3。圆角滚压，图3曲轴在锻造过程中的扭拐机图5曲轴中频感应淬火机床曲轴圆角滚压就是利用滚轮的压、力作用械性能的关健工序淬火、，在曲轴的主轴颈一连杆轴颈的，，连续工作的正火、率升高度，以确保连杆颈硬化层均匀。这圆角处形成生的拉应力条塑性变形带滚压圆角表面粗回火机组在热处理工序的应用越，样就提高了曲轴的机械强度和疲劳强。处产生残余应力部分抵消曲轴工作时产，来越广泛金相指标逐渐取代箱式炉，，使热处理图5为中频感应淬火机床󰀀。圆角处硬度增加、加热温度稳定，保证材料的机械性能和。随着氮化设备的完善和氮化工艺，糙度提高劳强度。，增加了曲轴的机械强度和疲并大大地提高生产效率。水平的提升曲轴氮化越来越多地应用。图4为曲轴调质机组方式见表2。常用材料处理到实际生产中常用的氮化方式有离子、氮化、气体氮化。液体氮化。图6为气体曲轴成品加工󰀀氮化炉强化处理曲轴常用的强化处理是轴颈中频感应淬火处理󰀀曲轴属于细长类零件，加工过程中。离子氮化是将曲轴放置于氮化炉内极，主要定位基准是两端中,DTL质量定心将炉内抽成真空H2，然后导入。Nz气机是利用动平衡原理，通过计算机测量、氮化处理、圆角滚压。体或N2+，的混合气体，将炉体接上阳控制系统，找出曲轴毛坯质量中心轴并。目前中频感应淬火处理是将U型、工，件接上阴极两极间通以数百伏在此轴线上加工中心孔的设备平衡量质量定感应器分别扣在曲轴主轴颈颈和油封轴颈上，连杆轴这样不电压此时炉内的Nz气体发生辉光放电，心机可有效的减小曲轴加工后的初始不，在曲轴旋转过程中，形成正离子阴极表面向工作表面移动，，在瞬间使工件从而提高曲轴的最后平衡精度。对圆角及轴颈同时加热淬火但感应器方便放在曲轴上，阴极电压急剧下降，使正离子高速冲向，和生产效率对于带有平衡配重块的曲不平衡量小，简化淬火硬将动能转变为气能，轴尤为重要。意味着平衡。操作，同时也解决了传统的联合整体、表面温度得以上升．因氮离子的冲击后．．校正时在平衡配重块上去掉的质量少感应器淬火经常出现的油孔裂纹化层深度不均匀、将工件表面打出FeCO等元素飞溅出来与氮离子结合成FeN，从而保证了曲轴在结构设计上的质量补硬化层宽度不均匀。氮化铁逐渐渗入。偿。用质量定心机钻中心孔替代几何中及变形较大的问题工件表面而产生氮化作用心孔还解决了由于锻造毛坯外轮廓偏差和热处理产生的轴颈弯曲造成的质量中心线与几何中心线不重合而产生的平衡量偏差。由于连杆颈臂上止点处比下止点处薄慢，气体氮化是将工件预热后置于氮化炉内，在加热时上止点处连杆颈臂传导热加热比下止点处快，，将氨(NH3)气直接输进500，～550(30，为保证上下止。的氮化炉内保持5～7h，使氦气分解为，解决了机加工过程中由于质量，点处加热均匀采用双功率淬火工艺，原子状态的N与H而进行渗氮处理使钢。中心与几何中心线不重合设备加工精度的问题旋转时产生即对连杆轴颈淬火当曲轴转到上止点，的表面产生耐磨~、耐腐蚀的化合物层离心力造成振动使加工精度降低和损坏。时感应器时功率下降2008转到下止点时功氨气在5700时经热分解如下：5(No3)APT技术与市场Ⅸ汽车与配件*维普资讯 http://www.cqvip.com

j柴油机曲轴的制造技术衢∞帅∞脾口II．之之之o舢～一～一～～～一舳眦洲棚；，ok󰀀曲轴油孔是典型的细长孔且。对切削区进行冷却，同时高压冷却。在曲面上加工刀尖是偏心的钻是由钻柄中间有通孔，、钻，液使切屑从外Nv形槽排出钻加工油孔，用杆和硬质合金钻头三部分组成的使油孔表面粗糙度提‘‘墨粼言到实际生产中化气体氮化。一，，外高到Ra质，32．，避免油孔内壁存有杂。侧有V形槽。加工油孔时通过中，使润滑通畅󰀀。常用液体间的通孔喷出高压冷却液直接工，精磨轴颈采用数控磨床加、使主轴连杆轴颈尺寸精、的氮化方式有离子氮热处理工艺正火正火正火度硬度(HB)225、表面粗糙度圆角尺寸精度、、、305一以及相应的形位公差(如主轴连氮化25牟335280杆轴颈的圆度颈平行度、、圆柱度、连杆轴360169269主轴颈跳动等)得到保正火163216—淬火+回火证。数控磨床加工曲轴能达到精。淬火+回火淬火+回火淬火+回火正火；i割■il曩玉j≈‘ii衙207235—241285度见表4󰀀—为保证曲轴成品的形位公通常是在精加工前进行去应。265-310227_275差，就要消除粗加工工序中产生的，应力H}|力回火处理气体氮化≥加热温度低于毛坯热～技术指标离子j≥液体氮化≥处理温度30℃󰀀60℃。化合物层深lmml氮化层深(mml脆性疏松o．I0010．0012．用砂带抛光机抛光主轴颈、≥≤≤(22≥O6．≥06．≤2级≤2≤2级级连杆轴颈使轴颈表面粗糙度达级≤2NRa颈、O25．。大大地提高了曲轴主轴。连杆轴颈表面精度技术要求主轴、达到的精度(mm先进的加工工艺加工出的曲轴质量好、连杆轴颈尺寸公差连tT~颈表面粗糙度．)O015。效率高且稳定，，伴随着汽主轴主轴主轴、Ra063。车工业的发展当的规模产品品种我国的发动机曲轴，圆角尺寸公差、(mm)土．03生产得到较大的发展，总量已具相，、连tT~颈的圆度连杆轴颈的圆柱度．(mm(mm))0008O010．无论是设计水平还是连杆轴颈平行度主轴颈跳动(mm)(mm)0010．、质量、生产规模。、生产O05．方式都有很大的发展《汽车与配件\"技术与市场APTAPT(No3)20085