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CN104384874A - 一种汽车发动机曲轴的加工工艺 - Google Patents

一种汽车发动机曲轴的加工工艺 Download PDF

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CN104384874A CN201410501768.7A CN201410501768A CN104384874A CN 104384874 A CN104384874 A CN 104384874A CN 201410501768 A CN201410501768 A CN 201410501768A CN 104384874 A CN104384874 A CN 104384874A
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Abstract

一种汽车发动机曲轴的加工工艺，其加工步骤为：（1）锻造毛坯（2）粗车：粗车主轴颈，连杆颈；（3）粗钻：粗钻主油孔；（4）退火热处理（5）半精车：半精车主轴颈和连杆颈；（6）调质；（7）精车：精车主轴颈和连杆颈；（8）粗精磨：粗精磨主轴颈和连杆颈；（9）钻孔：粗钻、扩、铰平衡块安装孔及斜油孔；（10）复合强化（11）滚压处理：对加工各孔进行滚压处理；（12）抛光：对主轴颈和连杆颈进行抛光处理；（13）防锈处理；（14）检验并包装。该工艺解决了现有汽车发动机曲轴生产中的刚度强度，耐磨性以及良好的润滑性三个问题。使最终生产的曲轴具有足够的刚度和强度，具有良好的承受冲击载荷的能力，耐磨损且润滑良好。

Description

一种汽车发动机曲轴的加工工艺
 
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，特别涉及一种汽车发动机曲轴的加工工艺。
背景技术
曲轴是汽车发动机中的重要零件，它与连杆配合将作用在活塞上的气体压力变为旋转的动力，传给底盘的传动机构，同时，驱动配气机构和其它辅助装置。曲轴在工作时，受气体压力，惯性力及惯性力矩的作用，受力大而且受力复杂，同时，曲轴又是高速旋转件，因此，要求曲轴具有足够的刚度和强度，具有良好的承受冲击载荷的能力，耐磨损且润滑良好。
目前的汽车发动机曲轴的加工工艺过程比较复杂，成本较高。本发明简化了部分工艺，主要是采用滚压处理代替原来曲轴各孔的多次磨削加工。原来一般使用卧式机床加工曲轴各孔，易于造成排屑不畅，导致已加工表面被铁屑挤伤，为了保证孔的尺寸、形状精度要求，只好放弃尺寸一致性要求，导致几乎每根曲轴的孔的尺寸范围变化都很大，装配时只能单配，生产效率低，成本高，严重制约企业的发展。而采用滚压处理既能简化工序，又能保证曲轴各孔的加工要求，使曲轴具有良好的润滑性。其次一般工厂生产的曲轴强度和刚度不够，所以本发明从曲轴材料和热处理角度，通过控制温度和时间，加强曲轴的刚度和强度，使曲轴具有良好的承受冲击载荷的能力。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车发动机曲轴的加工工艺。具体解决现有的汽车发动机曲轴的刚度强度，耐磨性以及良好的润滑性三个问题。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种汽车发动机曲轴的加工工艺，其特征在于，其加工步骤如下：
（1）锻造毛坯：对优质合金钢35CrMo毛坯进行锻造，锻造温度控制在1150℃~1200℃；
（2）粗车：粗车主轴颈，连杆颈；
（3）粗钻：粗钻主油孔；
（4）退火热处理：对工件进行退火热处理，温度控制在850℃~900℃，时间为5~8分钟；
（5）半精车：半精车主轴颈和连杆颈；
（6）调质：对工件进行调质处理，调质处理包括高频淬火和低温回火处理。淬火温度为800℃~850℃，保温时间为8~12分钟；回火温度为540℃~580℃保温时间为1~2小时；
（7）精车：精车主轴颈和连杆颈；
（8）粗精磨：粗精磨主轴颈和连杆颈；
（9）钻孔：粗钻、扩、铰平衡块安装孔及斜油孔；
（10）复合强化：除工件两端面外，对工件其余表面进行强化处理；
（11）滚压处理：对加工各孔进行滚压处理；滚轧量为0.015~0.035mm；进给量为0.5～1.5mm/r；滚轧转速为250～500r/min；滚轧2次；
（12）抛光：对主轴颈和连杆颈进行抛光处理；
（13）防锈处理；
（14）检验并包装：检验工件的各参数，合格后包装入库。
优选的，所述的步骤（1）中的锻造毛坯中：毛坯选择优质合金钢35CrMo；对毛坯的锻造温度控制在1150℃~1200℃，具体控制为1180℃。
优选的，所述的步骤（4）中的退火热处理过程：对工件进行退火热处理，温度控制在850℃~900℃，具体控制为880℃，时间持续7分钟。
优选的，所述的步骤（6）中的调质过程为：对工件进行调质处理，调质处理包括高频淬火和低温回火处理；淬火温度为800℃~850℃，具体控制为830℃，保温时间为10分钟；回火温度为540℃~580℃，具体控制为560℃，保温时间为1.5小时。
优选的，所述的步骤（11）中的滚压处理过程为：对加工各孔进行滚压处理；滚轧量为0.015~0.035mm，具体为0.020mm；进给量为0.5～1.5mm/r,具体为1.0mm/r；滚轧转速为250～500r/min，具体为450r/min；滚轧2次。
采用以上技术方案的有益效果是：本发明生产的一种汽车发动机曲轴的加工工艺，包括锻造毛坯→粗车→粗钻→退火热处理→半精车→调质→精车→粗精磨→钻孔→复合强化→滚压处理→抛光→防锈处理→检验并包装。本发明提到的步骤（1）中的锻造毛坯中，毛坯选择优质合金钢35CrMo。因为35CrMo成本低且优质钢级别高，S、P等有害元素少，具有良好的金属强度、塑性以及韧性等特点，非常符合曲轴生产要求。对毛坯的锻造温度控制在1150℃~1200℃，具体控制为1180℃；通过锻造，可以节约材料，并使材料具有一定的塑性和韧性。本发明所提到的步骤（4）中的退火热处理过程为：对工件进行退火热处理，温度控制在850℃~900℃，具体控制为880℃，时间持续7分钟；经过退火处理，经检验，工件的硬度为28HRC，便于后续切削加工。本发明提到的步骤（6）中的调质过程为：对工件进行调质处理，调质处理包括高频淬火和低温回火处理。淬火温度为800℃~850℃，具体控制为830℃，保温时间为10分钟；通过淬火处理，提高了工件硬度，工件硬度为62HRC，增强了曲轴的耐磨性。回火温度为540℃~580℃，具体控制为560℃，保温时间为1.5小时；通过回火处理，工件硬度为32HRC，提高了工件的韧性。本发明所提到的步骤（11）中的滚压处理过程为：对加工各孔进行滚压处理。滚轧量为0.015~0.035mm，具体为0.020mm；进给量为0.5～1.5mm/r,具体为1.0mm/r；滚轧转速为250～500r/min，具体为450r/min；滚轧2次；滚压处理既能简化工序，又能保证曲轴各孔的加工要求，使曲轴具有良好的润滑性，消除了在铰孔过程中出现因积屑瘤或铁屑排除不畅而导致的内孔拉毛、拉伤现象。通过该工艺，最终生产的曲轴具有足够的刚度和强度，具有良好的承受冲击载荷的能力，耐磨损且润滑良好。
具体实施方式
本发明提供了一种汽车发动机曲轴的加工工艺的具体实施方式：
一种汽车发动机曲轴的加工工艺，其加工步骤如下：
（1）锻造毛坯：对优质合金钢35CrMo毛坯进行锻造，锻造温度控制在1150℃~1200℃，具体控制为1180℃。
（2）粗车：粗车主轴颈，连杆颈。
（3）粗钻：粗钻主油孔。
（4）退火热处理：对工件进行退火热处理，温度控制在850℃~900℃，具体控制为880℃，时间为5~8分钟，具体时间持续7分钟。
（5）半精车：半精车主轴颈和连杆颈。
（6）调质：对工件进行调质处理，调质处理包括高频淬火和低温回火处理。淬火温度为800℃~850℃，具体控制为830℃，保温时间为8~12分钟，保温时间为10分钟；回火温度为540℃~580℃，具体控制为560℃，保温时间为1~2小时，保温时间为1.5小时。
（7）精车：精车主轴颈和连杆颈。
（8）粗精磨：粗精磨主轴颈和连杆颈。
（9）钻孔：粗钻、扩、铰平衡块安装孔及斜油孔。
（10）复合强化：除工件两端面外，对工件其余表面进行强化处理。
（11）滚压处理：对加工各孔进行滚压处理。滚轧量为0.015~0.035mm，具体为0.020mm；进给量为0.5～1.5mm/r,具体为1.0mm/r；滚轧转速为250～500r/min，具体为450r/min；滚轧2次。
（12）抛光：对主轴颈和连杆颈进行抛光处理。
（13）防锈处理
（14）检验并包装：检验工件的各参数，合格后包装入库。
采用以上技术方案的有益效果是：本发明生产的一种汽车发动机曲轴的加工工艺，包括锻造毛坯→粗车→粗钻→退火热处理→半精车→调质→精车→粗精磨→钻孔→复合强化→滚压处理→抛光→防锈处理→检验并包装。本发明提到的步骤（1）中的锻造毛坯中，毛坯选择优质合金钢35CrMo。因为35CrMo成本低且优质钢级别高，S、P等有害元素少，具有良好的金属强度、塑性以及韧性等特点，非常符合曲轴生产要求。对毛坯的锻造温度控制在1150℃~1200℃，具体控制为1180℃；通过锻造，可以节约材料，并使材料具有一定的塑性和韧性。本发明所提到的步骤（4）中的退火热处理过程为：对工件进行退火热处理，温度控制在850℃~900℃，具体控制为880℃，时间持续7分钟；经过退火处理，经检验，工件的硬度为28HRC，便于后续切削加工。本发明提到的步骤（6）中的调质过程为：对工件进行调质处理，调质处理包括高频淬火和低温回火处理。淬火温度为800℃~850℃，具体控制为830℃，保温时间为10分钟；通过淬火处理，提高了工件硬度，工件硬度为62HRC，增强了曲轴的耐磨性。回火温度为540℃~580℃，具体控制为560℃，保温时间为1.5小时；通过回火处理，工件硬度为32HRC，提高了工件的韧性。本发明所提到的步骤（11）中的滚压处理过程为：对加工各孔进行滚压处理。滚轧量为0.015~0.035mm，具体为0.020mm；进给量为0.5～1.5mm/r,具体为1.0mm/r；滚轧转速为250～500r/min，具体为450r/min；滚轧2次；滚压处理既能简化工序，又能保证曲轴各孔的加工要求，使曲轴具有良好的润滑性，消除了在铰孔过程中出现因积屑瘤或铁屑排除不畅而导致的内孔拉毛、拉伤现象。
通过本发明的一种汽车发动机曲轴的加工工艺，最终生产的曲轴具有足够的刚度和强度，具有良好的承受冲击载荷的能力，耐磨损且润滑良好。解决了现有的汽车发动机曲轴的刚度强度，耐磨性以及良好的润滑性三个问题。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种汽车发动机曲轴的加工工艺，其特征在于，其加工步骤如下：
（1）锻造毛坯：对优质合金钢35CrMo毛坯进行锻造，锻造温度控制在1150℃~1200℃；
（2）粗车：粗车主轴颈，连杆颈；
（3）粗钻：粗钻主油孔；
（4）退火热处理：对工件进行退火热处理，温度控制在850℃~900℃，时间为5~8分钟；
（5）半精车：半精车主轴颈和连杆颈；
（6）调质：对工件进行调质处理，调质处理包括高频淬火和低温回火处理。淬火温度为800℃~850℃，保温时间为8~12分钟；回火温度为540℃~580℃保温时间为1~2小时；
（7）精车：精车主轴颈和连杆颈；
（8）粗精磨：粗精磨主轴颈和连杆颈；
（9）钻孔：粗钻、扩、铰平衡块安装孔及斜油孔；
（10）复合强化：除工件两端面外，对工件其余表面进行强化处理；
（11）滚压处理：对加工各孔进行滚压处理；滚轧量为0.015~0.035mm；进给量为0.5～1.5mm/r；滚轧转速为250～500r/min；滚轧2次；
（12）抛光：对主轴颈和连杆颈进行抛光处理；
（13）防锈处理；
（14）检验并包装：检验工件的各参数，合格后包装入库。
2.根据权利要求1所述的一种汽车发动机曲轴的加工工艺，其特征在于，所述的步骤（1）中的锻造毛坯中：毛坯选择优质合金钢35CrMo；对毛坯的锻造温度控制在1150℃~1200℃，具体控制为1180℃。
3. 根据权利要求1所述的一种汽车发动机曲轴的加工工艺，其特征在于，所述的步骤（4）中的退火热处理过程：对工件进行退火热处理，温度控制在850℃~900℃，具体控制为880℃，时间持续7分钟。
4. 根据权利要求1所述的一种汽车发动机曲轴的加工工艺，其特征在于，所述的步骤（6）中的调质过程为：对工件进行调质处理，调质处理包括高频淬火和低温回火处理；淬火温度为800℃~850℃，具体控制为830℃，保温时间为10分钟；回火温度为540℃~580℃，具体控制为560℃，保温时间为1.5小时。
5. 根据权利要求1所述的一种汽车发动机曲轴的加工工艺，其特征在于，所述的步骤（11）中的滚压处理过程为：对加工各孔进行滚压处理；滚轧量为0.015~0.035mm，具体为0.020mm；进给量为0.5～1.5mm/r,具体为1.0mm/r；滚轧转速为250～500r/min，具体为450r/min；滚轧2次。
 
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