CN101823116A - 一种挖掘机发动机曲轴的锻造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种挖掘机发动机曲轴的锻造工艺。属于大型建筑机械发动机曲轴的锻造成形技术领域。它的工艺步骤依次包括选料、下料、加热、清理、压弯、终锻、热切毛边和检验。先使用双室推扦炉对坯料进行加热,将加热好的坯料放在打氧化皮机上对坯料表面的氧化皮进行清理,然后将清理后的坯料放在锻锤模内进行压弯和终锻,再将锻件放在切边模上切毛边,最后检验产品是否合格。本发明的优点是:生产的曲轴锻件组织致密、金属流线良好,具有较高的抗拉强度、疲劳强度及高淬透性,且进行强化处理时变形小,高温下具有高的蠕变强度,产品合格率高,能实现规模化生产。
Description
技术领域
本发明涉及锻造工艺,尤其涉及一种挖掘机发动机曲轴的锻造工艺。
背景技术
曲轴是发动机上的一个重要的机件,其材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的,有两个重要部位:主轴颈和连杆颈。主轴颈被安装在缸体上,连杆颈与连杆大头孔连接,连杆小头孔与汽缸活塞连接,是一个典型的曲柄滑块机构。
发动机曲轴作为重要运动部件,设计要求高,同时因曲轴工况及其恶劣,因而对曲轴材料、曲轴尺寸精度、表面粗糙度、热处理和表面强化、动平衡等要求十分严格。在大批量生产的条件下,传统工艺已不能满足当前设计和生产需求,在长时间、高速运转下,曲轴极容易过早出现失效或断裂,严重影响曲轴的寿命和整机可靠性。
目前,曲轴毛坯的制造技术主要有:
1、球墨铸铁曲轴毛坯铸造技术
(1)熔炼
高温低硫纯净铁水的获得是生产高质量球墨铸铁的关键。国内主要是以冲天炉为主的生产设备,铁水未进行预脱硫处理;其次是高纯生铁少、焦炭质量差。目前已采用双联外加预脱硫的熔炼方法,采用冲天炉熔化铁水,经炉外脱硫,然后在感应电炉中升温并调整成分。目前,在国内铁水成分的检测已普遍采用真空直读光谱仪来进行。
(2)造型
气流冲击造型工艺明显优于粘土砂型工艺,可获得高精度的曲轴铸件,该工艺制作的砂型具有无反弹变形量等特点,这对于多拐曲轴尤为重要。目前,国内已有一些曲轴生产厂家从德国、意大利、西班牙等国引进气流冲击造型工艺,不过,引进整条生产线的只有极少数厂家,如文登天润曲轴有限公司引进了德国KW铸造生产线。
2、钢曲轴毛坯的锻造技术
近几年来,国内已引进了一批先进的锻造设备,但由于数量少,加之模具制造技术和其他一些设施跟不上,使一部分先进设备未发挥应有的作用。从总体上来讲,需改造和更新的陈旧的普通锻造设备多,同时,落后的工艺和设备仍占据主导地位,先进技术有所应用但还不普遍。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种挖掘机发动机曲轴的锻造工艺。
挖掘机发动机曲轴的锻造工艺包括如下步骤:
1)选用锻造工艺所需的金属材料棒;
2)根据曲轴型号选用的原料钢进行锯切,下料毛坯的尺寸与锻造工艺规程一致,目测锯口斜度不超过2°,毛刺不大于2mm;
3)使用双室推扦炉对坯料进行加热,坯料的温度控制在1180℃~1240℃,加热时间为40±9min,期间定期用光学温度计检查坯料的温度并记录;
4)将加热好的坯料放在打氧化皮机上对坯料表面的氧化皮进行清理;
5)将清理完的坯料放入锤锻模的压弯模膛中进行压弯,重击一锤,然后翻转270°,将坯料放入锤锻模的终段模膛中,压弯的温度控制在1180℃~1240℃,在压弯过程中用压缩空气不断清理压弯膛中的氧化皮;
6)坯料放置在锤锻模的终锻模膛中,第1、2锤轻击,第3、4锤重击,当第3、4锤重击后锻件仍然不能被带起,则撬起锻件并撒入湿锯末,然后重击打靠锻件,在终锻中连续用压缩空气清理终锻模膛中的氧化皮,终锻阶段锻件的温度要大于850℃,锻件要轻拿轻放,每件完成后冷却润滑模膛;
7)使用切边模对锻件进行切边,热切毛边温度要大于800℃,切边后将锻件码放在专用的料架上,当锻件冷却到300℃以下,才能将锻件倒出;
8)检验员按照锻件图及技术要求进行全尺寸检验,按照图纸要求检验毛刺及毛边的打磨质量、氧化皮凹坑是否打磨圆滑过渡。
本发明工艺和传统工艺相比,其优点在于:
1)生产的曲轴锻件组织致密、金属流线良好,具有较高的抗拉强度、疲劳强度及高淬透性,且进行强化处理时变形小,高温下具有高的蠕变强度。
2)产品的合格率高。
3)工艺相对简单,制造成本低。
4)能实现规模化生产。
附图说明
图1为挖掘机发动机曲轴主视图;
图2为本发明的工艺流程图;
图3为本发明所使用的锻锤模主视图;
图4为本发明说使用的切边摸主视图。
具体实施方式
挖掘机发动机曲轴的锻造工艺包括如下步骤:
1)选用锻造工艺所需的金属材料棒;
2)根据曲轴型号选用的原料钢进行锯切,下料毛坯的尺寸与锻造工艺规程一致,目测锯口斜度不超过2°,毛刺不大于2mm;
3)使用双室推扦炉对坯料进行加热,坯料的温度控制在1180℃~1240℃,加热时间为40±9min,期间定期用光学温度计检查坯料的温度并记录;
4)将加热好的坯料放在打氧化皮机上对坯料表面的氧化皮进行清理;
5)将清理完的坯料放入锤锻模的压弯模膛中进行压弯,重击一锤,然后翻转270°,将坯料放入锤锻模的终段模膛中,压弯的温度控制在1180℃~1240℃,在压弯过程中用压缩空气不断清理压弯膛中的氧化皮;
6)坯料放置在锤锻模的终锻模膛中,第1、2锤轻击,第3、4锤重击,当第3、4锤重击后锻件仍然不能被带起,则撬起锻件并撒入湿锯末,然后重击打靠锻件,在终锻中连续用压缩空气清理终锻模膛中的氧化皮,终锻阶段锻件的温度要大于850℃,锻件要轻拿轻放,每件完成后冷却润滑模膛;
7)使用切边模对锻件进行切边,热切毛边温度要大于800℃,切边后将锻件码放在专用的料架上,当锻件冷却到300℃以下,才能将锻件倒出;
8)检验员按照锻件图及技术要求进行全尺寸检验,按照图纸要求检验毛刺及毛边的打磨质量、氧化皮凹坑是否打磨圆滑过渡。
实施例:
1)选料,选用金属牌号为40Cr的钢棒。
2)下料,根据曲轴型号选用Φ120mm的原料钢锯切,下料毛坯长度为1000mm,与锻造工艺规程一致,用卡尺、卷尺抽检材料尺寸,并且目测锯口斜度不超过2°,毛刺不大于2mm。
3)加热,使用双室推扦炉对坯料进行加热,推扦炉的一次装炉量少于15件,坯料的温度控制在1180℃~1240℃,加热时间为40±9min,期间定期用光学温度计检查坯料的温度并记录;
4)清理,将加热好的坯料放在打氧化皮机上对坯料表面的氧化皮进行清理。
5)压弯,将清理完的坯料放入锤锻模的压弯模膛中进行压弯,重击一锤,然后翻转270°,将坯料放入锤锻模的终段模膛中,压弯的温度控制在1180℃~1240℃,在压弯过程中用压缩空气不断清理压弯膛中的氧化皮。
6)终锻,将坯料放置在锤锻模的终锻模膛中,第1、2锤轻击,第3、4锤重击,当第3、4锤重击后锻件仍然不能被带起,则撬起锻件并撒入湿锯末,然后重击打靠锻件,在终锻中连续用压缩空气清理终锻模膛中的氧化皮,终锻的温度要大于850℃,锻件要轻拿轻放,每件完成后冷却润滑模膛。
7)热切毛边,使用切边模对锻件进行切边,热切毛边温度要大于800℃,切边后将锻件码放在专用的料架上,当锻件冷却到300℃以下,才能将锻件倒出。
8)检验,检验员使用卡尺、高度尺、平台和钢尺按照锻件图及技术要求进行全尺寸检验,按照图纸要求检验毛刺及毛边打磨质量、氧化皮凹坑是否打磨圆滑过渡。
Claims (1)
1.一种挖掘机发动机曲轴的锻造工艺,其特征在于包括如下步骤:
1)选用锻造工艺所需的金属材料棒;
2)根据曲轴型号选用的原料钢进行锯切,下料毛坯的尺寸与锻造工艺规程一致,目测锯口斜度不超过2°,毛刺不大于2mm;
3)使用双室推扦炉对坯料进行加热,坯料的温度控制在1180℃~1240℃,加热时间为40±9min,期间定期用光学温度计检查坯料的温度并记录;
4)将加热好的坯料放在打氧化皮机上对坯料表面的氧化皮进行清理;
5)将清理完的坯料放入锤锻模的压弯模膛中进行压弯,重击一锤,然后翻转270°,将坯料放入锤锻模的终段模膛中,压弯的温度控制在1180℃~1240℃,在压弯过程中用压缩空气不断清理压弯膛中的氧化皮;
6)坯料放置在锤锻模的终锻模膛中,第1、2锤轻击,第3、4锤重击,当第3、4锤重击后锻件仍然不能被带起,则撬起锻件并撒入湿锯末,然后重击打靠锻件,在终锻中连续用压缩空气清理终锻模膛中的氧化皮,终锻阶段锻件的温度要大于850℃,锻件要轻拿轻放,每件完成后冷却润滑模膛;
7)使用切边模对锻件进行切边,热切毛边温度要大于800℃,切边后将锻件码放在专用的料架上,当锻件冷却到300℃以下,才能将锻件倒出;
8)检验员按照锻件图及技术要求进行全尺寸检验,按照图纸要求检验毛刺及毛边的打磨质量、氧化皮凹坑是否打磨圆滑过渡。
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C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20100908 |