[发明专利]一种正火态球墨铸铁曲轴的圆角滚压强化工艺有效

专利信息
申请号: 200810015523.8 申请日: 2008-04-14
公开(公告)号: CN101560593A 公开(公告)日: 2009-10-21
发明(设计)人: 王守河;丁杰;张东;张春雨;冯延树 申请(专利权)人: 滨州海得曲轴有限责任公司
主分类号: C21D7/04 分类号: C21D7/04
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 256600山东省滨*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 一种 正火 球墨铸铁 曲轴 圆角滚 压强 化工
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种发动机曲轴的加工工艺,尤其是一种汽车用发动机曲轴的 强化工艺。

背景技术

球墨铸铁由于具有高强度、高塑性、高耐磨性、高减震性以及优良的加工 性能和较低的生产成本,在汽车发动机曲轴的制造中得到了广泛的应用。特别 是在爆发压力为7-9MPa的自然吸气型汽车发动机曲轴中处于绝对优势。然而, 近年来随着对汽车发动机排放要求的提高,增压技术在汽车发动机中得到了越 来越多的应用。对爆发压力12-14MPa甚至更高的增压中冷发动机,现有的加工 工艺生产的发动机球墨铸铁曲轴的疲劳弯矩等性能,已不能满足服役条件的要 求,必须采用其它材质,从而提高了生产成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是,提供一种正火态球墨铸铁曲轴的圆角滚压 强化工艺,它能有效提高曲轴的疲劳弯矩,以适应高爆发压力的增压中冷发动 机的使用要求。

本发明是这样实现的,一种正火态球墨铸铁曲轴的圆角滚压强化工艺,其 特征在于,所述的工艺是,对曲轴的圆角利用滚压轮进行直接滚压,滚压时, 滚压角度α为30-45°,滚压力P为8000-15000N,滚压半径R为1.5-2.5mm,滚 压深度为0.1-0.2mm。采用的技术方案是:一种正火态球墨铸铁曲轴的圆角滚压 强化工艺,所述正火态球墨铸铁曲轴的圆角滚压强化工艺是,对曲轴的圆角利 用滚压轮进行直接滚压,滚压时,满足下述条件,则不会发生轴瓦边缘负荷现 象:

1)最大滚压凸起距曲轴档侧面距离:LR+R2-(R-h)2;]]>

2)L≤[(B1-B2)/2+1.25];

3)轴瓦边缘(B1-B2)/2处凸起τb不超过0.003mm;

其中,R为滚压半径,h为滚压深度,B1为两曲轴档侧面之间的距离,B2为 轴瓦宽度,取滚压角度α为30-45°,滚压力P为8000-15000N,滚压半径R为 1.5-2.5mm,滚压深度h为0.1-0.2mm。

这种正火态圆角滚压强化工艺可有效提高曲轴的疲劳弯矩,疲劳弯矩可提 高73.25%上,适应了高爆发压力的增压中冷发动机的使用要求,使球墨铸铁曲 轴也可用于爆发压力12-14MPa甚至更高的增压中冷发动机,从而大幅度降低了 曲轴的制造成本。通过对圆角滚压各参数的优化组合,避免了因滚压凸起造成 的轴瓦边缘负荷现象。

附图说明

附图1是圆角滚压的示意图。

附图2是滚压后的曲轴圆角处的示意图。

附图3是曲轴与轴瓦配合的示意图。

图中,1-滚压轮,2-滚压大轮,3-待滚压曲轴,4-轴瓦。

具体实施方式

下面进一步说明本发明。

如图1所示,在进行圆角滚压时,可根据具体汽车发动机曲轴的设计,以 及疲劳弯曲值、轴瓦配合间隙、爆发压力等参数确定辊压力P、滚压角度α、滚 压深度h、滚压半径R等滚压参数。

所述的滚压是在球墨铸铁曲轴的其他机械加工之后进行的。经过滚压后制 成曲轴成品。显然,所述的圆角为外圆角。

本发明所用的滚压装置与现有的滚压装置相同,它上面由滚压大轮2、滚压 轮1滚压时,滚压轮位于滚压大轮与待滚压曲轴3的圆角之间。

最大滚压凸起τ是辊压力P、滚压圆角R、曲轴基体硬度H的函数。

计算最大滚压凸起距曲轴档侧面距离的公式为:

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