專利名稱：G2500曲軸的一種輥鍛制坯方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及G2500曲軸的一種輥鍛制坯方法，尤其是根據(jù)曲軸鍛件的特征，做出具有特征的輥鍛件圖，共進(jìn)行兩道次輥鍛；第一道輥鍛后進(jìn)入第二道輥鍛過程中機(jī)械手旋轉(zhuǎn)90度的角度，第一道在不同的特征段輥出類似橢圓形的的截面，第二道在不同的特征段輥出圓形或正方形的截面的一種輥鍛方法。
背景技術(shù)：
自90年代以來，我國(guó)的汽車工業(yè)發(fā)展迅速。汽車工業(yè)的先進(jìn)鍛造技術(shù)帶動(dòng)了全國(guó)模鍛行業(yè)的發(fā)展，隨著汽車產(chǎn)量的逐年增加，汽車鍛件的產(chǎn)量也逐年上升。在汽車鍛件中， 曲軸和前軸是最大的，也是最重要的鍛件，需要建立專業(yè)化模鍛生產(chǎn)線生產(chǎn)。在現(xiàn)代汽車制造業(yè)中，對(duì)曲軸生產(chǎn)采用兩種類型毛坯，一種是用球墨鑄鐵鑄造的鑄件；另一種是用熱模鍛鍛造的鋼鍛件。球墨鑄鐵因其機(jī)械強(qiáng)度接近或超過中碳鋼而且成本低、耐磨性好，在我國(guó)應(yīng)用較廣。但是，鑄造曲軸與鍛造曲軸比較，對(duì)同樣的支撐寬度，鑄造曲軸支撐面磨損較快，產(chǎn)生的噪聲較高，軸部密封失效也較快。而鍛件曲軸可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲和振動(dòng)，提高燃油的經(jīng)濟(jì)性。近年來，汽車生產(chǎn)正朝著增大發(fā)動(dòng)機(jī)功率、提高發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的平均壓力、降低摩擦功耗、加大活塞沖程以增大壓縮體積的方向方法發(fā)展，因此， 鑄造曲軸的比例日趨下降，鍛造曲軸的比例日漸上升。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)普遍采用增壓技術(shù)，曲軸的輸出扭矩加大，鍛造曲軸代替鑄造曲軸已日趨明顯。目目(J 曲車由i ‘舟受；^^ 卜'十斗·eeep^pN 力口 BHHPHp^鄉(xiāng)冬*·ρρ·^| I^. O 目目 Ij 普遍采用的工藝直接用圓棒料加熱，在壓力機(jī)上進(jìn)行預(yù)鍛和終鍛，而輥鍛在鍛造曲軸中的應(yīng)用甚少，且經(jīng)過輥鍛制坯生產(chǎn)出的鍛件各種性能都比較好。由輥鍛工藝組成的鍛造生產(chǎn)線，在實(shí)踐中表明，生產(chǎn)線投資少，生產(chǎn)效率高，鍛件質(zhì)量?jī)?yōu)良，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是曲軸輥鍛制坯能大大提高曲軸鍛件的機(jī)械性能，提高生產(chǎn)效率； 曲軸輥鍛制坯，有利于坯料的有效分配，可以在較小模鍛設(shè)備上實(shí)現(xiàn)模鍛的鍛造，不但能提高鍛件質(zhì)量，而且還能大大節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提出一種G2500曲軸的一種輥鍛制坯方法，即輥鍛后的鍛件為階梯軸形式，從機(jī)械手夾持端起定義為第一臺(tái)階、第二臺(tái)階、第三臺(tái)階、第四臺(tái)階、第五臺(tái)階及第六臺(tái)階，以解決上述問題。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，其特征在于第一道輥鍛是在第二臺(tái)階、第三臺(tái)階、 第四臺(tái)階和第六臺(tái)階處的特征部位輥出的截面為類似橢圓型，保證第二臺(tái)階和第四臺(tái)階處截面尺寸一樣；在第五臺(tái)階處的特征部位輥出的高度比直徑D少于4mm;第六臺(tái)階處輥出的截面長(zhǎng)軸與短軸之比為3. 5。第二道輥鍛是在第二臺(tái)階、第三臺(tái)階和第四臺(tái)階處的特征部位進(jìn)行輥圓，即輥出的截面為圓型，保證第二臺(tái)階和第四臺(tái)階處截面直徑一樣；在第五臺(tái)階處的特征部位輥出的高度比直徑D少于4mm;第六臺(tái)階處輥出的截面為正方形。第一道輥鍛后，是機(jī)械手旋轉(zhuǎn)90度再進(jìn)入第二道輥鍛模進(jìn)行輥鍛。



圖1為機(jī)械手夾持輥鍛件在輥鍛機(jī)輥鍛過程中的圖2為圖1在箭頭所示的方向所看到的輥鍛模具在輥鍛機(jī)上安裝示意圖3為G2500曲軸鍛件圖4為第一道輥鍛后制坯圖5為第一道輥鍛后第3臺(tái)階處輥成橢圓的截面圖6為第一道輥鍛后第2臺(tái)階、第4臺(tái)階處輥成橢圓的截面圖7為第一道輥鍛后第5臺(tái)階處輥平頂圓的截面圖8為第一道輥鍛后第6臺(tái)階處壓扁成橢圓的截面圖9為第二道輥鍛后制坯圖10為第二道輥鍛后第5臺(tái)階處輥平頂圓的截面圖11為第二道輥鍛后第6臺(tái)階處輥方形的截面圖12為第二道輥鍛后第3臺(tái)階處輥圓形的截面圖13為第二道輥鍛后第2、4臺(tái)階處輥圓形的截面具體實(shí)施例方式圖1是機(jī)械手夾持輥鍛件在輥鍛機(jī)輥鍛過程中的圖，標(biāo)號(hào)M是機(jī)械手，00 ‘和00 分別是上軋輥和下軋輥，標(biāo)號(hào)23是第二道輥鍛件，標(biāo)號(hào)14 ‘和14是上、下輥鍛模，輥鍛模安裝在上、下軋輥上；機(jī)械手夾持輥鍛件標(biāo)號(hào)為1的臺(tái)階處。圖2是圖1中沿箭頭方向看的輥鍛模具在輥鍛機(jī)軋輥上安裝關(guān)系的位置圖，12 ■和12分別是第一道上、下輥鍛模具， 13 ‘和13分別是第二道上下輥鍛模具，19 ·和19分別是上下隔環(huán)。圖3是G2500曲軸鍛件圖，曲軸是四拐曲軸，標(biāo)號(hào)1 ‘,是曲軸的頭部，標(biāo)號(hào)2 ‘是曲軸的頭部曲拐部分，標(biāo)號(hào)3 ‘是中心左邊的曲拐部分，標(biāo)號(hào)4 ‘是中心右邊的曲拐部分，標(biāo)號(hào)3'和標(biāo)號(hào)4 ‘左右對(duì)稱，大小相等的兩個(gè)曲拐。標(biāo)號(hào)5 ‘是小頭的曲拐部分，標(biāo)號(hào)6 ‘ 是曲軸小頭部分。根據(jù)圖3所示的G2500曲軸鍛件圖做出圖9的輥鍛件圖，輥鍛件圖的六個(gè)臺(tái)階分別標(biāo)記為1、2、3、4、5和6，根據(jù)鍛件圖上的不同特征做出輥鍛件圖的六個(gè)臺(tái)階，為滿足自動(dòng)化生產(chǎn)線的要求，在臺(tái)階5處輥出平面使它在預(yù)鍛模上不易輥動(dòng)；圖10是臺(tái)階5處的截面圖，H2是在第二道輥鍛過程中形成的平面高度，H2的高度比直徑D小于4mm ；Hl是在第一道輥鍛過程中形成的高度，因?yàn)榈谝坏垒佸懞髾C(jī)械手旋轉(zhuǎn)90°后進(jìn)入第二道輥鍛模，所以 Hl和H2成90°的角度，且H1=H2。圖11是臺(tái)階6處的截面圖，其截面為方形，由于此處的延伸系數(shù)較大，為了避免輥鍛過程中的失穩(wěn)采用方形截面；圖12是臺(tái)階2和臺(tái)階4處的截面圖，其截面為圓形，直徑為dl ；圖13是臺(tái)階3處的截面圖，直徑為d2 ；由于臺(tái)階2和4處需要的料較多，而臺(tái)階3需要的料少，所以直徑dl大于d2。根據(jù)圖9計(jì)算出第一道輥鍛件圖如圖4所示，圖4中的六個(gè)臺(tái)階的標(biāo)號(hào)與圖9的六個(gè)標(biāo)號(hào)一樣，標(biāo)號(hào)位置也一樣。圖5是臺(tái)階3在第一道輥鍛后的截面圖，圖形為類似橢圓形。圖6為臺(tái)階2和4處的截面圖，圖形也為類似橢圓形。圖7是臺(tái)階5處的截面圖，Hl 為在第一道輥鍛過程中形成的兩平面高度，Hl的高度比直徑D小于4mm。圖8是臺(tái)階6處的截面圖，其截面形狀為較扁的橢圓形。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡以本發(fā)明權(quán)利要求所做的改變，都應(yīng)屬于本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.G2500曲軸的一種輥鍛制坯方法，即輥鍛后的鍛件為階梯軸形式，從機(jī)械手夾持端起定義為第一臺(tái)階、第二臺(tái)階、第三臺(tái)階、第四臺(tái)階、第五臺(tái)階及第六臺(tái)階，其特征在于。
2.如權(quán)利要求1所述的G2500曲軸的一種輥鍛制坯方法，第一道輥鍛是在第二臺(tái)階、第三臺(tái)階、第四臺(tái)階和第六臺(tái)階處的特征部位輥出的截面為類似橢圓型，保證第二臺(tái)階和第四臺(tái)階處截面尺寸一樣；在第五臺(tái)階處的特征部位輥出的高度比直徑D少于4mm;第六臺(tái)階處輥出的截面長(zhǎng)軸與短軸之比為3. 5。
3.如權(quán)利要求1所述的G2500曲軸的一種輥鍛制坯方法，第二道輥鍛是在第二臺(tái)階、第三臺(tái)階和第四臺(tái)階處的特征部位進(jìn)行輥圓，即輥出的截面為圓型，保證第二臺(tái)階和第四臺(tái)階處截面直徑一樣；在第五臺(tái)階處的特征部位輥出的高度比直徑D少于4mm ；第六臺(tái)階處輥出的截面為正方形。
4.如權(quán)利要求1所述的G2500曲軸的一種輥鍛制坯方法，第一道輥鍛后，是機(jī)械手旋轉(zhuǎn) 90度再進(jìn)入第二道輥鍛模進(jìn)行輥鍛。
全文摘要
本發(fā)明公開G2500曲軸的一種輥鍛制坯方法，即根據(jù)G2500曲軸鍛件的不同部位的特征，對(duì)坯料進(jìn)行料的分配，從而制成輥鍛件圖的一種方法。根據(jù)曲軸的特征分為六個(gè)不同特征段，對(duì)G2500曲軸分兩道次輥鍛，第一道在六個(gè)不同特征部位壓扁；第二道在六個(gè)不同部位輥鍛成圓形及類圓型。本工藝的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)坯料有效分配后，在模鍛過程中能減小模鍛設(shè)備噸位，節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本。
文檔編號(hào)B21J5/02GK102527894SQ20121000683
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者偉韡, 余光中, 曹飛, 楊勇, 胡福榮, 蔣鵬 申請(qǐng)人:北京機(jī)電研究所