專利名稱：G2500曲軸的一種輥鍛制坯方法
技術領域：
本發明涉及G2500曲軸的一種輥鍛制坯方法，尤其是根據曲軸鍛件的特征，做出具有特征的輥鍛件圖，共進行兩道次輥鍛；第一道輥鍛后進入第二道輥鍛過程中機械手旋轉90度的角度，第一道在不同的特征段輥出類似橢圓形的的截面，第二道在不同的特征段輥出圓形或正方形的截面的一種輥鍛方法。
背景技術：
自90年代以來，我國的汽車工業發展迅速。汽車工業的先進鍛造技術帶動了全國模鍛行業的發展，隨著汽車產量的逐年增加，汽車鍛件的產量也逐年上升。在汽車鍛件中， 曲軸和前軸是最大的，也是最重要的鍛件，需要建立專業化模鍛生產線生產。在現代汽車制造業中，對曲軸生產采用兩種類型毛坯，一種是用球墨鑄鐵鑄造的鑄件；另一種是用熱模鍛鍛造的鋼鍛件。球墨鑄鐵因其機械強度接近或超過中碳鋼而且成本低、耐磨性好，在我國應用較廣。但是，鑄造曲軸與鍛造曲軸比較，對同樣的支撐寬度，鑄造曲軸支撐面磨損較快，產生的噪聲較高，軸部密封失效也較快。而鍛件曲軸可以降低發動機的噪聲和振動，提高燃油的經濟性。近年來，汽車生產正朝著增大發動機功率、提高發動機汽缸的平均壓力、降低摩擦功耗、加大活塞沖程以增大壓縮體積的方向方法發展，因此， 鑄造曲軸的比例日趨下降，鍛造曲軸的比例日漸上升。隨著發動機普遍采用增壓技術，曲軸的輸出扭矩加大，鍛造曲軸代替鑄造曲軸已日趨明顯。目目(J 曲車由i ‘舟受；^^ 卜'十斗·eeep^pN 力口 BHHPHp^鄉冬*·ρρ·^| I^. O 目目 Ij 普遍采用的工藝直接用圓棒料加熱，在壓力機上進行預鍛和終鍛，而輥鍛在鍛造曲軸中的應用甚少，且經過輥鍛制坯生產出的鍛件各種性能都比較好。由輥鍛工藝組成的鍛造生產線，在實踐中表明，生產線投資少，生產效率高，鍛件質量優良，技術經濟效益十分顯著。本發明的優點是曲軸輥鍛制坯能大大提高曲軸鍛件的機械性能，提高生產效率； 曲軸輥鍛制坯，有利于坯料的有效分配，可以在較小模鍛設備上實現模鍛的鍛造，不但能提高鍛件質量，而且還能大大節約經濟成本。

發明內容
本發明的主要目的在于提出一種G2500曲軸的一種輥鍛制坯方法，即輥鍛后的鍛件為階梯軸形式，從機械手夾持端起定義為第一臺階、第二臺階、第三臺階、第四臺階、第五臺階及第六臺階，以解決上述問題。本發明的目的是這樣實現的，其特征在于第一道輥鍛是在第二臺階、第三臺階、 第四臺階和第六臺階處的特征部位輥出的截面為類似橢圓型，保證第二臺階和第四臺階處截面尺寸一樣；在第五臺階處的特征部位輥出的高度比直徑D少于4mm;第六臺階處輥出的截面長軸與短軸之比為3. 5。第二道輥鍛是在第二臺階、第三臺階和第四臺階處的特征部位進行輥圓，即輥出的截面為圓型，保證第二臺階和第四臺階處截面直徑一樣；在第五臺階處的特征部位輥出的高度比直徑D少于4mm;第六臺階處輥出的截面為正方形。第一道輥鍛后，是機械手旋轉90度再進入第二道輥鍛模進行輥鍛。



圖1為機械手夾持輥鍛件在輥鍛機輥鍛過程中的圖2為圖1在箭頭所示的方向所看到的輥鍛模具在輥鍛機上安裝示意圖3為G2500曲軸鍛件圖4為第一道輥鍛后制坯圖5為第一道輥鍛后第3臺階處輥成橢圓的截面圖6為第一道輥鍛后第2臺階、第4臺階處輥成橢圓的截面圖7為第一道輥鍛后第5臺階處輥平頂圓的截面圖8為第一道輥鍛后第6臺階處壓扁成橢圓的截面圖9為第二道輥鍛后制坯圖10為第二道輥鍛后第5臺階處輥平頂圓的截面圖11為第二道輥鍛后第6臺階處輥方形的截面圖12為第二道輥鍛后第3臺階處輥圓形的截面圖13為第二道輥鍛后第2、4臺階處輥圓形的截面具體實施例方式圖1是機械手夾持輥鍛件在輥鍛機輥鍛過程中的圖，標號M是機械手，00 ‘和00 分別是上軋輥和下軋輥，標號23是第二道輥鍛件，標號14 ‘和14是上、下輥鍛模，輥鍛模安裝在上、下軋輥上；機械手夾持輥鍛件標號為1的臺階處。圖2是圖1中沿箭頭方向看的輥鍛模具在輥鍛機軋輥上安裝關系的位置圖，12 ■和12分別是第一道上、下輥鍛模具， 13 ‘和13分別是第二道上下輥鍛模具，19 ·和19分別是上下隔環。圖3是G2500曲軸鍛件圖，曲軸是四拐曲軸，標號1 ‘,是曲軸的頭部，標號2 ‘是曲軸的頭部曲拐部分，標號3 ‘是中心左邊的曲拐部分，標號4 ‘是中心右邊的曲拐部分，標號3'和標號4 ‘左右對稱，大小相等的兩個曲拐。標號5 ‘是小頭的曲拐部分，標號6 ‘ 是曲軸小頭部分。根據圖3所示的G2500曲軸鍛件圖做出圖9的輥鍛件圖，輥鍛件圖的六個臺階分別標記為1、2、3、4、5和6，根據鍛件圖上的不同特征做出輥鍛件圖的六個臺階，為滿足自動化生產線的要求，在臺階5處輥出平面使它在預鍛模上不易輥動；圖10是臺階5處的截面圖，H2是在第二道輥鍛過程中形成的平面高度，H2的高度比直徑D小于4mm ；Hl是在第一道輥鍛過程中形成的高度，因為第一道輥鍛后機械手旋轉90°后進入第二道輥鍛模，所以 Hl和H2成90°的角度，且H1=H2。圖11是臺階6處的截面圖，其截面為方形，由于此處的延伸系數較大，為了避免輥鍛過程中的失穩采用方形截面；圖12是臺階2和臺階4處的截面圖，其截面為圓形，直徑為dl ；圖13是臺階3處的截面圖，直徑為d2 ；由于臺階2和4處需要的料較多，而臺階3需要的料少，所以直徑dl大于d2。根據圖9計算出第一道輥鍛件圖如圖4所示，圖4中的六個臺階的標號與圖9的六個標號一樣，標號位置也一樣。圖5是臺階3在第一道輥鍛后的截面圖，圖形為類似橢圓形。圖6為臺階2和4處的截面圖，圖形也為類似橢圓形。圖7是臺階5處的截面圖，Hl 為在第一道輥鍛過程中形成的兩平面高度，Hl的高度比直徑D小于4mm。圖8是臺階6處的截面圖，其截面形狀為較扁的橢圓形。以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡以本發明權利要求所做的改變，都應屬于本發明的涵蓋范圍。
權利要求
1.G2500曲軸的一種輥鍛制坯方法，即輥鍛后的鍛件為階梯軸形式，從機械手夾持端起定義為第一臺階、第二臺階、第三臺階、第四臺階、第五臺階及第六臺階，其特征在于。
2.如權利要求1所述的G2500曲軸的一種輥鍛制坯方法，第一道輥鍛是在第二臺階、第三臺階、第四臺階和第六臺階處的特征部位輥出的截面為類似橢圓型，保證第二臺階和第四臺階處截面尺寸一樣；在第五臺階處的特征部位輥出的高度比直徑D少于4mm;第六臺階處輥出的截面長軸與短軸之比為3. 5。
3.如權利要求1所述的G2500曲軸的一種輥鍛制坯方法，第二道輥鍛是在第二臺階、第三臺階和第四臺階處的特征部位進行輥圓，即輥出的截面為圓型，保證第二臺階和第四臺階處截面直徑一樣；在第五臺階處的特征部位輥出的高度比直徑D少于4mm ；第六臺階處輥出的截面為正方形。
4.如權利要求1所述的G2500曲軸的一種輥鍛制坯方法，第一道輥鍛后，是機械手旋轉 90度再進入第二道輥鍛模進行輥鍛。
全文摘要
本發明公開G2500曲軸的一種輥鍛制坯方法，即根據G2500曲軸鍛件的不同部位的特征，對坯料進行料的分配，從而制成輥鍛件圖的一種方法。根據曲軸的特征分為六個不同特征段，對G2500曲軸分兩道次輥鍛，第一道在六個不同特征部位壓扁；第二道在六個不同部位輥鍛成圓形及類圓型。本工藝的優點是對坯料有效分配后，在模鍛過程中能減小模鍛設備噸位，節約經濟成本。
文檔編號B21J5/02GK102527894SQ20121000683
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月11日 優先權日2012年1月11日
發明者偉韡, 余光中, 曹飛, 楊勇, 胡福榮, 蔣鵬 申請人:北京機電研究所