CN112475818A - 一种一体化发电机曲轴的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体化发电机曲轴的生产工艺，涉及曲轴加工工艺技术领域，包括以下步骤：原材料检测、毛坯熔炼、铸造熔炼、机械加工、降温处理、强化处理、二次检测和包装上市，在进行对发电机曲轴进行生产时，需要生产高质量球墨铸铁，而需要生产高质量球墨铸铁的第一步就是需要进行铁水熔化，本发明的有益增效本发明通过原材料检测、毛坯熔炼、铸造熔炼、机械加工、降温处理、强化处理、二次检测和包装上市详细完备的流程实现了对发电机曲轴加工工艺的一体化，既节省了成本消耗，又加快了生产工作效率，通过两次对产品的检测，从根本上解决了质量问题，可以很好满足现在市场的需求。

Description

一种一体化发电机曲轴的生产工艺

技术领域：

本发明属于曲轴加工工艺技术领域，特别涉及一种一体化发电机曲轴的生产工艺。

背景技术：

曲轴是发动机的重要零部件，引擎的主要旋转机件，装上连杆后，可承接连杆的上下(往复)运动变成循环(旋转)运动。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，连杆颈，(还有其他)。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。曲轴的润滑主要是指与连杆大头轴瓦与曲轴连杆颈的润滑和两头固定点的润滑，曲轴的旋转是发动机的动力源。也是整个机械***的源动力。一般曲轴由曲轴大小头、主轴颈、扇形板和连杆颈组成的整体结构，常规的曲轴加工为整体式加工，由粗加工到半精加工，再到精加工，这些常规的曲轴由于相应的装配件(如连杆)是采用螺栓连接在曲轴的连杆颈上，这类曲轴结构没有特殊之处，其扇形板内侧的轴颈上没有减重孔，采用传统的工艺就能加工出来，现有技术较为死板，在对曲轴进行生产加工时，未能通过详细全面的***流程对曲轴进行分别检测与筛选，容易造成最终的成品由于某一环节未达标出现各种质量问题，导致成本消耗增加，而且本身还存在安全隐患，由于加工环节未在一起，导致加工效率不佳，而且还存在对产品检测不够全面，导致的成品质量存在缺陷，因此需要本发明设计一种一体化发电机曲轴的生产工艺来解决上述问题。

发明内容：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种一体化发电机曲轴的生产工艺，解决了现有的设备所存在的缺点。

为了解决上述问题，本发明提供了一种技术方案：

一种一体化发电机曲轴的生产工艺，包括以下步骤：

S1、原材料检测：对需要进行加工处理的各部分原材料进行全面检查；

S2、毛坯熔炼:通过折叠熔炼和折叠造型得到初步熔炼的半成品；

S3、铸造熔炼：将经过初步熔炼S1中的半成品需要进行锻造，采用精密剪切下料、辊锻制坯、中频感应加热、精整液压机精压，通过具有内部金属流线的全纤维性，提高半成品20%以上的疲劳强度，得到经过铸造熔炼的半成品;

S4、机械加工：将S2中的半成品二使用曲轴磨床依次对其进行粗磨、半精磨、精磨和抛光加工，得到机械加工之后的半成品;

S5、降温处理：将经过粗磨、半精磨、精磨和抛光之后S3中的半成品进行及时降温处理与检测，对于半成品及时进行清洗和涂覆脱水油，比例按照1：50，在空气中自然晾干，温度保持在20到30摄氏度之间，得到经过降温处理的半成品;

S6、强化处理：将进行过降温处理S5中的半成品进行热处理，采用正火处理，为表面处理做好组织准备，温度控制在350到550摄氏度之间，然后采用圆角滚压工艺与离子氮化结合使用进行复合强化，可使整条曲轴的抗疲劳强度提高130%以上，经过热处理之后得到完成品;

S7、二次检测：将S6步骤中的半成品进行二次质量检测，合格则继续下一环节，不合格则回炉重造，得到最终完成品；

S8、包装上市：将经过原材料检测、毛坯熔炼、铸造熔炼、机械加工、降温处理、强化处理和二次检测之后S7中的曲轴完成品进行统一后期检测与包装，即可完成整体发电机曲轴生产工艺。

作为优选，所述曲轴包括主轴颈、连杆轴颈、曲柄臂、平衡重、前端自由端和后端功率输出端，所述加工流程工艺包括单个元件、多个元件、曲轴本体、二次检测和包装上市，所述二次检测包括氮化和防锈处理。

作为优选，所述曲轴磨床的回转直径为750至1400mm之间，所述曲轴磨床的中心曲柄直径为140至250mm之间，所述曲轴磨床偏心距为90至250mm之间。

作为优选，所述主轴颈与连杆轴颈结构均为圆柱体，所述主轴颈内部为空心结构材质。

作为优选，所述步骤S1中的折叠熔炼为通过冲天炉为主的生产设备，进行熔化铁水，达到预脱硫处理，通过真空直读光谱仪来进行随时监测；所述步骤S1中折叠造型：完成铁水熔化之后，通过气流冲击造型工艺铸造高精度的曲轴铸件，得到初步熔炼的半成品。

作为优选，所述步骤S3中的粗磨为在进行机械加工前，应按设备润滑图表对曲轴磨床加注规定的润滑油，启动润滑油泵、夜压泵电机，检查调整夜压***压力，润滑***压力，并用手转动砂轮轴，点动磨头横向进给，检查砂轮与金刚笔、工件的相对位置，将工作台往复运动15-20分钟，排出油缸中空气，以消除爬行，然后调整行程和速度，将经过S2步骤处理的铸造熔炼之后的半成品称为粗磨加工，放置在曲轴磨床表面的工作台进行下一步工序。

作为优选，所述步骤S3中的半精磨为将粗磨半成品放置在特定加热炉内进行加工20分钟，炉内温度控制在350到550摄氏度之间，得到半精磨成品。

作为优选，所述步骤S3中的精磨为将半精磨成品表面通过曲轴磨床进行调质处理，调质为30-35HR，得到精磨成品。

作为优选，所述步骤S3中的抛光为抛光材料为油石，工件加工时间在8分钟左右，经过抛光处理的到半成品三。

作为优选，所述曲柄臂的结构为椭圆形或圆形，所述后端功率输出端包括油封、回油螺槽和后凸缘结构。

本发明的有益效果：

本发明通过原材料检测、毛坯熔炼、铸造熔炼、机械加工、降温处理、强化处理、二次检测和包装上市详细完备的流程实现了对发电机曲轴加工工艺的一体化，解决了加工环节紊乱导致的成品安全隐患和生产效率低下问题，既节省了成本消耗，又加快了生产工作效率，通过机械加工中的粗磨、半精磨、精磨和抛光，通过两次对产品的检测，从根本上解决了质量问题，提高了整体曲轴的品质，可以很好满足现在市场的需求。

附图说明：

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本发明的发电机曲轴生产工艺流程示意图；

图2为本发明的发电机曲轴结构组成示意图；

图3为本发明的机械加工步骤组成示意图。

具体实施方式：

如图1-3所示，本发明具体实施方式采用以下技术方案：一种一体化发电机曲轴的生产工艺，包括以下步骤：

S1、原材料检测：对需要进行加工处理的各部分原材料进行全面检查；

S2、毛坯熔炼:通过折叠熔炼和折叠造型得到初步熔炼的半成品；

S3、铸造熔炼：将经过初步熔炼S1中的半成品需要进行锻造，采用精密剪切下料、辊锻制坯、中频感应加热、精整液压机精压，通过具有内部金属流线的全纤维性，提高半成品20%以上的疲劳强度，得到经过铸造熔炼的半成品;

S4、机械加工：将S2中的半成品二使用曲轴磨床依次对其进行粗磨、半精磨、精磨和抛光加工，得到机械加工之后的半成品;

S5、降温处理：将经过粗磨、半精磨、精磨和抛光之后S3中的半成品进行及时降温处理与检测，对于半成品及时进行清洗和涂覆脱水油，比例按照1：50，在空气中自然晾干，温度保持在20到30摄氏度之间，得到经过降温处理的半成品;

S6、强化处理：将进行过降温处理S5中的半成品进行热处理，采用正火处理，为表面处理做好组织准备，温度控制在350到550摄氏度之间，然后采用圆角滚压工艺与离子氮化结合使用进行复合强化，可使整条曲轴的抗疲劳强度提高130%以上，经过热处理之后得到完成品;

S7、二次检测：将S6步骤中的半成品进行二次质量检测，合格则继续下一环节，不合格则回炉重造，得到最终完成品；

S8、包装上市：将经过原材料检测、毛坯熔炼、铸造熔炼、机械加工、降温处理、强化处理和二次检测之后S7中的曲轴完成品进行统一后期检测与包装，即可完成整体发电机曲轴生产工艺。

其中，所述曲轴包括主轴颈、连杆轴颈、曲柄臂、平衡重、前端自由端和后端功率输出端，所述加工流程工艺包括单个元件、多个元件、曲轴本体、二次检测和包装上市，所述二次检测包括氮化和防锈处理，提高了整体加工的产品质量。

其中，所述曲轴磨床的回转直径为750至1400mm之间，所述曲轴磨床的中心曲柄直径为140至250mm之间，所述曲轴磨床偏心距为90至250mm之间，根据曲柄的结构而定。

其中，所述主轴颈与连杆轴颈结构都为尺寸精度较高和粗糙度较低的圆柱体，所述主轴颈内部可以为实心结构或空心结构材质，优点是可以减少旋转质量，从而减少其离心力，同时可作为润滑油离心滤清的空腔，主轴颈是用来支承曲轴的，曲轴绕主轴颈中心高速旋转。

其中，所述步骤S1中的折叠熔炼为通过冲天炉为主的生产设备，进行熔化铁水，达到预脱硫处理，通过真空直读光谱仪来进行随时监测；所述步骤S1中折叠造型：完成铁水熔化之后，通过气流冲击造型工艺铸造高精度的曲轴铸件，得到初步熔炼的半成品，实现了正常进行毛坯熔炼工序。

其中，所述步骤S3中的粗磨为在进行机械加工前，应按设备润滑图表对曲轴磨床加注规定的润滑油，启动润滑油泵、夜压泵电机，检查调整夜压***压力，润滑***压力，并用手转动砂轮轴，检查转动是否轻快，点动磨头横向进给，检查砂轮与金刚笔、工件的相对位置，将工作台往复运动15-20分钟，排出油缸中空气，以消除爬行，然后调整行程和速度，将经过S2步骤处理的铸造熔炼之后的半成品称为粗磨加工，放置在曲轴磨床表面的工作台进行下一步工序。

其中，所述步骤S3中的半精磨为将粗磨半成品放置在特定加热炉内进行加工20分钟，炉内温度控制在350到550摄氏度之间，得到半精磨成品，提高了半精磨效果。

其中，所述步骤S3中的精磨为将半精磨成品表面通过曲轴磨床进行调质处理，调质为30-35HR，得到精磨成品，提高了精磨效果。

其中，所述步骤S3中的抛光为抛光材料为油石，加工工件的几何精度受抛光臂制造精度和调整压力的影响较大，表面粗糙度受油石和工艺参数的影响较大，单个工件加工时间在8分钟左右，经过抛光处理的到半成品三，提高了正常机械加工。

其中，所述曲柄臂的结构为椭圆形或圆形，所述曲柄臂其厚度与宽度应使曲轴有足够的刚度和强度所述后端功率输出端包括油封、回油螺槽和后凸缘结构。

具体的：一种一体化发电机曲轴的生产工艺，使用时，原材料检测：对需要进行加工处理的各部分原材料进行全面检查，从根本上上解决产品质量问题；通过毛坯熔炼进行折叠熔炼和折叠造型，完成铁水熔化之后，通过气流冲击造型工艺铸造高精度的曲轴铸件，得到初步熔炼的半成品；通过铸造熔炼：经过初步熔炼的半成品需要进行锻造，采用精密剪切下料、辊锻制坯、中频感应加热、精整液压机精压，通过具有内部金属流线的全纤维性，提高半成品20%以上的疲劳强度，得到经过铸造熔炼的半成品；通过机械加工具体为粗磨、半精磨、精磨、抛光，抛光材料为油石，加工工件的几何精度受抛光臂制造精度和调整压力的影响较大，表面粗糙度受油石和工艺参数的影响较大，单个工件加工时间在8分钟左右，经过抛光处理的到半成品；通过降温处理：将经过粗磨、半精磨、精磨和抛光之后的半成品进行及时降温处理与检测，目的是为了避免之后出现回火烧伤、淬火烧伤与退火烧伤的情况，对于半成品及时进行清洗和涂覆脱水油，比例按照1：50，在空气中自然晾干，温度保持在20到30摄氏度之间，得到经过降温处理的半成品；通过强化处理：将进行过降温处理的半成品进行热处理，针对不同材质的成品曲轴目标采用不同的热处理方式，对于球墨铸铁曲轴一般均采用正火处理，为表面处理做好组织准备，表面强化处理一般采用感应淬火或氮化工艺，对于锻钢曲轴则采用轴颈与圆角淬火工艺，温度控制在350到550摄氏度之间，针对球墨铸铁曲轴采用圆角滚压工艺与离子氮化结合使用进行复合强化，可使整条曲轴的抗疲劳强度提高130%以上，经过热处理之后得到最终完成品；二次检测：对半成品进行二次质量检测，合格则继续下一环节，不合格则回炉重造，得到最终完成品：包装上市：将经过原材料检测、毛坯熔炼、铸造熔炼、机械加工、降温处理、强化处理和二次检测之后的曲轴成品进行统一后期检测与包装，即可完成整体发电机曲轴生产工艺，通过两次对产品的检测，从根本上解决了质量问题，提高了整体曲轴的品质，可以很好满足现在市场的需求。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

Claims (10)

1.一种一体化发电机曲轴的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：

S1、原材料检测：对需要进行加工处理的各部分原材料进行全面检查；

S2、毛坯熔炼:通过折叠熔炼和折叠造型得到初步熔炼的半成品；

S3、铸造熔炼：将经过初步熔炼S1中的半成品需要进行锻造，采用精密剪切下料、辊锻制坯、中频感应加热、精整液压机精压，通过具有内部金属流线的全纤维性，提高半成品20%以上的疲劳强度，得到经过铸造熔炼的半成品;

S4、机械加工：将S2中的半成品二使用曲轴磨床依次对其进行粗磨、半精磨、精磨和抛光加工，得到机械加工之后的半成品;

S5、降温处理：将经过粗磨、半精磨、精磨和抛光之后S3中的半成品进行及时降温处理与检测，对于半成品及时进行清洗和涂覆脱水油，比例按照1：50，在空气中自然晾干，温度保持在20到30摄氏度之间，得到经过降温处理的半成品;

S6、强化处理：将进行过降温处理S5中的半成品进行热处理，采用正火处理，为表面处理做好组织准备，温度控制在350到550摄氏度之间，然后采用圆角滚压工艺与离子氮化结合使用进行复合强化，可使整条曲轴的抗疲劳强度提高130%以上，经过热处理之后得到完成品;

S7、二次检测：将S6步骤中的半成品进行二次质量检测，合格则继续下一环节，不合格则回炉重造，得到最终完成品；

S8、包装上市：将经过原材料检测、毛坯熔炼、铸造熔炼、机械加工、降温处理、强化处理和二次检测之后S7中的曲轴完成品进行统一后期检测与包装，即可完成整体发电机曲轴生产工艺。

2.根据权利要求1所述的一种一体化发电机曲轴的生产工艺，其特征在于：所述曲轴包括主轴颈、连杆轴颈、曲柄臂、平衡重、前端自由端和后端功率输出端，所述加工流程工艺包括单个元件、多个元件、曲轴本体、二次检测和包装上市，所述二次检测包括氮化和防锈处理。

3.根据权利要求1所述的一种一体化发电机曲轴的生产工艺，其特征在于：所述曲轴磨床的回转直径为750至1400mm之间，所述曲轴磨床的中心曲柄直径为140至250mm之间，所述曲轴磨床偏心距为90至250mm之间。

4.根据权利要求1所述的一种一体化发电机曲轴的生产工艺，其特征在于：所述主轴颈与连杆轴颈结构均为圆柱体，所述主轴颈内部为空心结构材质。

5.根据权利要求1所述的一种一体化发电机曲轴的生产工艺，其特征在于：所述步骤S1中的折叠熔炼为通过冲天炉为主的生产设备，进行熔化铁水，达到预脱硫处理，通过真空直读光谱仪来进行随时监测；所述步骤S1中折叠造型：完成铁水熔化之后，通过气流冲击造型工艺铸造高精度的曲轴铸件，得到初步熔炼的半成品。

6.根据权利要求1所述的一种一体化发电机曲轴的生产工艺，其特征在于：所述步骤S3中的粗磨为在进行机械加工前，应按设备润滑图表对曲轴磨床加注规定的润滑油，启动润滑油泵、夜压泵电机，检查调整夜压***压力，润滑***压力，并用手转动砂轮轴，点动磨头横向进给，检查砂轮与金刚笔、工件的相对位置，将工作台往复运动15-20分钟，排出油缸中空气，以消除爬行，然后调整行程和速度，将经过S2步骤处理的铸造熔炼之后的半成品称为粗磨加工，放置在曲轴磨床表面的工作台进行下一步工序。

7.根据权利要求6所述的一种一体化发电机曲轴的生产工艺，其特征在于：所述步骤S3中的半精磨为将粗磨半成品放置在特定加热炉内进行加工20分钟，炉内温度控制在350到550摄氏度之间，得到半精磨成品。

8.根据权利要求7所述的一种一体化发电机曲轴的生产工艺，其特征在于：所述步骤S3中的精磨为将半精磨成品表面通过曲轴磨床进行调质处理，调质为30-35HR，得到精磨成品。

9.根据权利要求8所述的一种一体化发电机曲轴的生产工艺，其特征在于：所述步骤S3中的抛光为抛光材料为油石，工件加工时间在8分钟左右，经过抛光处理的到半成品。

10.根据权利要求2所述的一种一体化发电机曲轴的生产工艺，其特征在于：所述曲柄臂的结构为椭圆形或圆形，所述后端功率输出端包括油封、回油螺槽和后凸缘结构。

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