CN107570654A - 一种平衡轴加工工艺及其成型模具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种平衡轴加工工艺及其成型模具，包括以下步骤：选取40Cr为加工平衡轴的原材料；将所述步骤一中的原材料通过剪切机进行下料和截料；将所述步骤二中的原材料抛丸涂层，抛丸后石墨涂层防氧化、防脱碳；将所述步骤三中的棒材放置于中频感应加热炉中进行加热至1150℃；将所述步骤四中的棒材通过模具制成初坯；将初坯放置平衡轴成型模中，通过冲床压力机制成平衡轴锻坯；退火处理，将平衡轴锻坯加热至750℃，保温4小时，随炉冷却至330℃出炉，放置空气冷却；将冷却的平衡轴尺寸与图纸对比，利用精整模具对产品多余的边角进行切边处理。可提供一种机械性能好的平衡轴，使用寿命长，且节约了原料。
Description
技术领域
本发明涉及一种平衡轴加工工艺及其成型模具。
背景技术
平衡轴技术是摩托车发动机中应用较广的一项技术，它的结构简单实用，可有效地缓减摩托车的整车振动，提高驾驶的舒适性。
现有的平衡轴的加工方法和模具的设计存在的问题有零件尺寸不准确，加工余量大，导致耗材量大，且加工出的平衡轴使用寿命短的缺点。
发明内容
针对以上不足，本发明的目的就是提供一种平衡轴加工工艺及其成型模具，可提供一种机械性能好的平衡轴，使用寿命长，且节约了原料。
本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，一种平衡轴的加工工艺，包括以下步骤：
步骤一：选取40Cr为加工平衡轴的原材料；
步骤二：将所述步骤一中的原材料通过剪切机进行下料和截料；
步骤三：将所述步骤二中的原材料抛丸涂层，抛丸后石墨涂层防氧化、防脱碳；
步骤四：将所述步骤三中的棒材放置于中频感应加热炉中进行加热至1050℃～1150℃；
步骤五：将所述步骤四中的棒材通过模具制成初坯；
步骤六：将初坯放置平衡轴成型模中，通过冲床压力机制成平衡轴锻坯；
步骤七：退火处理，将平衡轴锻坯加热至780℃～800℃，保温2～4小时，随炉冷却至300℃～350℃出炉，放置空气冷却；
步骤八：将冷却的平衡轴尺寸与图纸对比，利用精整模具对产品多余的边角进行切边处理。
进一步，所述平衡轴还需要在车床上进行精车去除加工余量，使产品达到图纸要求。
进一步，所述步骤二中退火处理后的平衡轴应当防止干燥的通风处进行自然冷却。
进一步，所述步骤四中中频感应加热炉加热原料到1150℃。
进一步，所述平衡轴冷却需要后用砂纸进行打磨，降低表面粗糙度。
一种平衡轴成型模，包括有上模和下模，所述上模和下模内分别开设有用于成型平衡轴的半个凹槽，所述上模与下模分截面位于平衡轴的直径，所述平衡轴的凸盘放置与下模中。
进一步，所述上模和所述下模内的凹槽设置有倒圆角。
进一步，所述平衡轴的凸盘凹槽竖直位于所述下模中。
进一步，所述上模和所述下模内的凹槽中设置有成型平衡轴轴颈的弧形槽。
由于采用上述技术方案，本发明具有如下的优点：通过选取40Cr为原料，为超高强度钢，具有高强度和韧性,淬透性也较好，无明显的回火脆性的材料，使得平衡轴机械性能好，再通过初成型模，成型模和精整模对使得平衡轴的尺寸准确。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
附图说明
本发明的附图说明如下。
图1为本发明第一模具结构示意图。
图2为本发明第二模具结构示意图。
图3为本发明加工零件的示意图。
图中：1.下模；2.上模；3.平衡轴工件。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例1，如附图1至图3所示，一种平衡轴的加工工艺，包括以下步骤：
步骤一：选取40Cr为加工平衡轴的原材料；40Cr钢是机械制造业使用最广泛的钢之一。调质处理后具有良好的综合力学性能，良好的低温冲击韧性和低的缺口敏感性。钢的淬透性良好，水淬时可淬透到Ф28～60mm,油淬时可淬透到Ф15～40mm。这种钢除调质处理外还适于氰化和高频淬火处理。切削性能较好，当硬度为174～229HB时，相对切削加工性为60％。
步骤二：将所述步骤一中的原材料通过剪切机进行下料和截料；通过剪切机获得单个平衡轴的原料。
步骤三：将所述步骤二中的原材料抛丸涂层，抛丸后石墨涂层防氧化、防脱碳；
步骤四：将所述步骤三中的棒材放置于中频感应加热炉中进行加热至1150℃；使得该原料在此温度下钢的可强度降低进行重塑形。
步骤五：将所述步骤四中的棒材通过模具制成初坯；第一批通过模具制成初坯，再有步骤六成型模成型，得到的零件成型效果好，零件在分模出外形较好。
步骤六：将初坯放置平衡轴成型模中，通过冲床压力机制成平衡轴锻坯；该平衡轴成型模为下述的平衡轴成型模包括上模和下模，具体参照附图。
步骤七：退火处理，将平衡轴锻坯加热至780℃，保温2小时，随炉冷却至300℃出炉，放置空气冷却；
步骤八：将冷却的平衡轴尺寸与图纸对比，利用精整模具对产品多余的边角进行切边处理。
所述平衡轴还需要在车床上进行精车去除加工余量，使产品达到图纸要求。
所述步骤二中退火处理后的平衡轴应当防止干燥的通风处进行自然冷却。
进一步，所述平衡轴冷却需要后用砂纸进行打磨，降低表面粗糙度。
一种平衡轴成型模，包括有上模和下模，所述上模和下模内分别开设有用于成型平衡轴的半个凹槽，所述上模与下模分截面位于平衡轴的直径，所述平衡轴的凸盘放置与下模中。
所述上模和所述下模内的凹槽设置有倒圆角。
所述平衡轴的凸盘凹槽竖直位于所述下模中。
所述上模和所述下模内的凹槽中设置有成型平衡轴轴颈的弧形槽。
与现有的平衡轴成型模区别在于本发明的成型模中凸盘自然垂落在下模中，而现有的平衡轴凸盘分别位于上模和下模之间，容易出现分模困难，且导致材料浪费较多。
实施例2，如附图1至图3所示，一种平衡轴的加工工艺，包括以下步骤：
步骤一：选取40Cr为加工平衡轴的原材料；40Cr钢是机械制造业使用最广泛的钢之一。调质处理后具有良好的综合力学性能，良好的低温冲击韧性和低的缺口敏感性。钢的淬透性良好，水淬时可淬透到Ф28～60mm,油淬时可淬透到Ф15～40mm。这种钢除调质处理外还适于氰化和高频淬火处理。切削性能较好，当硬度为174～229HB时，相对切削加工性为60％。
步骤二：将所述步骤一中的原材料通过剪切机进行下料和截料；通过剪切机获得单个平衡轴的原料。
步骤三：将所述步骤二中的原材料抛丸涂层，抛丸后石墨涂层防氧化、防脱碳；
步骤四：将所述步骤三中的棒材放置于中频感应加热炉中进行加热至1150℃；使得该原料在此温度下钢的可强度降低进行重塑形。
步骤五：将所述步骤四中的棒材通过模具制成初坯；第一此通过模具制成初坯，再有步骤六成型模成型，得到的零件成型效果好，零件在分模出外形较好。
步骤六：将初坯放置平衡轴成型模中，通过冲床压力机制成平衡轴锻坯；该平衡轴成型模为下述的平衡轴成型模包括上模和下模，具体参照附图。
步骤七：退火处理，将平衡轴锻坯加热至800℃，保温4小时，随炉冷却至350℃出炉，放置空气冷却；
步骤八：将冷却的平衡轴尺寸与图纸对比，利用精整模具对产品多余的边角进行切边处理。
所述平衡轴还需要在车床上进行精车去除加工余量，使产品达到图纸要求。
所述步骤二中退火处理后的平衡轴应当防止干燥的通风处进行自然冷却。
进一步，所述平衡轴冷却需要后用砂纸进行打磨，降低表面粗糙度。
一种平衡轴成型模，包括有上模和下模，所述上模和下模内分别开设有用于成型平衡轴的半个凹槽，所述上模与下模分截面位于平衡轴的直径，所述平衡轴的凸盘放置与下模中。
所述上模和所述下模内的凹槽设置有倒圆角。
所述平衡轴的凸盘凹槽竖直位于所述下模中。
所述上模和所述下模内的凹槽中设置有成型平衡轴轴颈的弧形槽。
与现有的平衡轴成型模区别在于本发明的成型模中凸盘自然垂落在下模中，而现有的平衡轴凸盘分别位于上模和下模之间，容易出现分模困难，且导致材料浪费较多。
实时例3，如附图1至图3所示，一种平衡轴的加工工艺，包括以下步骤：
步骤一：选取40Cr为加工平衡轴的原材料；40Cr钢是机械制造业使用最广泛的钢之一。调质处理后具有良好的综合力学性能，良好的低温冲击韧性和低的缺口敏感性。钢的淬透性良好，水淬时可淬透到Ф28～60mm,油淬时可淬透到Ф15～40mm。这种钢除调质处理外还适于氰化和高频淬火处理。切削性能较好，当硬度为174～229HB时，相对切削加工性为60％。
步骤二：将所述步骤一中的原材料通过剪切机进行下料和截料；通过剪切机获得单个平衡轴的原料。
步骤三：将所述步骤二中的原材料抛丸涂层，抛丸后石墨涂层防氧化、防脱碳；
步骤四：将所述步骤三中的棒材放置于中频感应加热炉中进行加热至1150℃；使得该原料在此温度下钢的可强度降低进行重塑形。
步骤五：将所述步骤四中的棒材通过模具制成初坯；第一此通过模具制成初坯，再有步骤六成型模成型，得到的零件成型效果好，零件在分模出外形较好。
步骤六：将初坯放置平衡轴成型模中，通过冲床压力机制成平衡轴锻坯；该平衡轴成型模为下述的平衡轴成型模包括上模和下模，具体参照附图。
步骤七：退火处理，将平衡轴锻坯加热至790℃，保温3小时，随炉冷却至330℃出炉，放置空气冷却；
步骤八：将冷却的平衡轴尺寸与图纸对比，利用精整模具对产品多余的边角进行切边处理。
所述平衡轴还需要在车床上进行精车去除加工余量，使产品达到图纸要求。
所述步骤二中退火处理后的平衡轴应当防止干燥的通风处进行自然冷却。
所述平衡轴冷却需要后用砂纸进行打磨，降低表面粗糙度。
一种平衡轴成型模，包括有上模和下模，所述上模和下模内分别开设有用于成型平衡轴的半个凹槽，所述上模与下模分截面位于平衡轴的直径，所述平衡轴的凸盘放置与下模中。
所述上模和所述下模内的凹槽设置有倒圆角。
所述平衡轴的凸盘凹槽竖直位于所述下模中。
所述上模和所述下模内的凹槽中设置有成型平衡轴轴颈的弧形槽。
与现有的平衡轴成型模区别在于本发明的成型模中凸盘自然垂落在下模中，而现有的平衡轴凸盘分别位于上模和下模之间，容易出现分模困难，且导致材料浪费较多。
本实例3为最佳的平衡轴的加工工艺，机械性能好的平衡轴，使用寿命长，且节约了原料。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种平衡轴的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：选取40Cr为加工平衡轴的原材料；
步骤二：将所述步骤一中的原材料通过剪切机进行下料和截料；
步骤三：将所述步骤二中的原材料抛丸涂层，抛丸后石墨涂层防氧化、防脱碳；
步骤四：将所述步骤三中的棒材放置于中频感应加热炉中进行加热至1050℃～1150℃；
步骤五：将所述步骤四中的棒材通过模具制成初坯；
步骤六：将初坯放置平衡轴成型模中，通过冲床压力机制成平衡轴锻坯；
步骤七：退火处理，将平衡轴锻坯加热至780℃～800℃，保温2～4小时，随炉冷却至300℃～350℃出炉，放置空气冷却；
步骤八：将冷却的平衡轴尺寸与图纸对比，利用精整模具对产品多余的边角进行切边处理。
2.根据权利要求1所述的平衡轴的加工工艺，其特征在于：所述平衡轴还需要在车床上进行精车去除加工余量，使产品达到图纸要求。
3.根据权利要求1所述的平衡轴的加工工艺，其特征在于：所述步骤二中退火处理后的平衡轴应当防止干燥的通风处进行自然冷却。
4.根据权利要求1所述的平衡轴的加工工艺，其特征在于：所述步骤四中中频感应加热炉加热原料到1150℃。
5.根据权利要求1所述的平衡轴的加工工艺，其特征在于：所述平衡轴冷却需要后用砂纸进行打磨，降低表面粗糙度。
6.一种平衡轴成型模，其特征在于：包括有上模和下模，所述上模和下模内分别开设有用于成型平衡轴的半个凹槽，所述上模与下模分截面位于平衡轴的直径，所述平衡轴的凸盘放置与下模中。
7.根据权利要求6所述的平衡轴成型模，其特征在于：所述上模和所述下模内的凹槽设置有倒圆角。
8.根据权利要求6所述的平衡轴成型模，其特征在于：所述平衡轴的凸盘凹槽竖直位于所述下模中。
9.根据权利要求6所述的平衡轴成型模，其特征在于：所述上模和所述下模内的凹槽中设置有成型平衡轴轴颈的弧形槽。
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| JP2007152426A (ja) * | 2005-12-09 | 2007-06-21 | Nissan Motor Co Ltd | クランクシャフトの鍛造成形方法および鍛造成形型構造 |
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