[发明专利]一种曲轴弯曲镦锻成形模具的延寿方法

说明书

本发明公开了一种曲轴弯曲镦锻成形模具的延寿方法，将曲轴的模具设计为分体式组合结构，曲轴模具工作部分由弯曲模、定位模、成形模、止推模等多个模块组成，其中成形模又由模套和模芯镶嵌组成，成形部分的结构设计为两个对称分布的型腔，交替工作来承受高温高载荷作用，同时将模芯部分做强化热处理。模具在进行成形工作时，首先将加热好的第一曲拐坯料放入模具对称型腔的其中一个型腔中，合模后，完成第一曲拐的弯曲镦挤成形后，取出制件，用气嘴将型腔中的氧化皮吹走，向模腔内喷润滑保温剂。本发明可以使曲轴弯曲镦锻成形模具连续工作2000件以上，大幅降低生产成本，提高生产效率，处理工序简便，易于推广应用。

技术领域

本发明涉及精密塑性成形技术领域，尤其涉及一种曲轴弯曲镦锻成形模具的延寿方法。

背景技术

弯曲镦锻法制造错拐曲轴是目前大型发动机曲轴制造技术热点之一，与传统热模锻整体模具结构相比，其模具结构为多层分体组合式，组合结构可以提高模具承载能力，降低模具材料费用，修模方便且周期短；但由于弯曲镦锻成形模具的受力特点，模具工作条件极其恶劣，同一型腔反复加热，在复杂的交变载荷作用下，同时还受热胀冷缩、热疲劳、磨损等影响，薄壁结构在镦挤曲拐时受力条件极为恶劣，受到挤压、弯曲多种载荷作用，同一型腔反复承受大载荷。一副模具往往服役寿命仅几十件就需要更换，且换模周期长，费用高，严重影响产品生产进度。为了提高模具寿命，现有工艺往往设计多次预成形来改善模具工况，但这种方法并没有从根本上解决模具受力问题，还将工艺过程复杂化，工艺控制难度更大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种工艺简便、成本低、缩短工艺周期的模具延寿方法。

为解决上述技术问题：本发明提出了一种曲轴弯曲镦锻成形模具的延寿方法，包括如下步骤：

一种曲轴弯曲镦锻成形模具的延寿方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、锻模坯

将成形型腔用模芯材料H13钢以锻造比不小于3锻打至模芯尺寸；

步骤二、退火

将步骤一获得的锻模坯料进行退火处理；

步骤三、粗加工型腔

将步骤二获得的退火模坯按照型腔尺寸粗加工预留2mm至模芯尺寸；

步骤四、调质热处理

将步骤三获得的粗加工模芯进行热处理，热处理硬度至HRC42-HRC48；

步骤五、精加工型腔

将步骤四调质热处理后的模芯按照型腔尺寸进行精加工至要求尺寸；

步骤六、表面处理

对精加工完的模具采用表面氮化+C/Ti双离子注入的工艺进行双重表面强化处理；

步骤五、其余模块加工

对除了模芯以外的其余模块，采用45钢调质后精加工制备；

步骤六、成形工作

成形时，首先将加热好的第一曲拐坯料放入模具成形的某一型腔中，合模后，完成第一曲拐的弯曲镦挤成形；接着取出制件，向该型腔内喷润滑保温剂，将第二拐部分的坯料加热，加热完成后放入模具对称分布的另一型腔中，合模，完成第二曲拐的弯曲镦挤成形，取出制件后，向该型腔内喷润滑保温剂，再次重复上面的工序，模腔交替工作，直到完成整个曲轴全部曲拐的成形。

所述步骤一至步骤五中的模具为组合式镶嵌结构，参与成形的模具均为组合式。

所述步骤四中热处理工艺为双重循环淬火＋回火：（1160℃×1h淬火+600℃×2h回火）+（1040℃×1h淬火+600℃×2h回火）。