曲轴制造工艺.ppt

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1、曲轴制造工艺汽车典型零件制造工艺主要内容曲轴概述1.1曲轴的概念与工作原理1.2曲轴的结构特点1.3曲轴的材料与毛坯曲轴的加工制造工艺2.1曲轴的技术要求2.2曲轴机械加工的定位基准2.3曲轴机械加工工艺分析2.4大批生产六缸汽油机曲轴的机械加工的工艺过程2.5曲轴部分表面的加工曲轴加工的先进技术3.1质量中心孔技术3.2车拉技术3.3圆角深滚压技术曲轴概述1.1曲轴的概念和工作原理曲轴是汽车发动机的重要零件之一。它主要将连杆的上下往复运动变为旋转运动。在发动机中，曲轴主轴颈被安装在缸体上，连杆颈与连

2、杆大头孔连接，连杆小头孔与汽缸活塞连接，这是一个典型的曲柄滑块机构。曲轴的旋转是发动机的动力源。据《2013-2017年中国曲轴行业市场前瞻与投资预测分析报告》数据显示，随着国内汽车需求旺盛、全球汽车市场中心向发展中国家转移，中国以曲轴为代表的汽车零部件工业蓬勃发展。上图显示了2007-2010年，中国曲轴总产量（包括摩托车用单缸发动机曲轴）。曲轴概述曲轴简介与工作原理：曲轴概述1.2曲轴的结构特点曲轴一般由主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡块、前端和后端等组成。一个主轴颈、一个连杆轴颈和一个曲柄组成一个曲

3、拐，直列式发动机曲轴曲拐的数目等于气缸数；V型发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半。7个主轴颈曲轴后端油封轴颈曲轴前端正时齿轮6个连杆颈8个平衡块曲柄曲轴概述主轴颈是曲轴的支承部分，通过主轴承支承在曲轴箱的主轴承座上，其数目不仅与发动机气缸数有关，还取决于曲轴的支承方式。连杆轴颈是曲轴与连杆的连接部分，连接处圆弧过渡以减少应力集中。曲柄是主轴颈和连杆轴颈的连接部分，断面椭圆形，为平衡惯性力，曲柄处铸有(或紧固)平衡重。平衡重用来平衡发动机不平衡的离心力矩，有时还用来平衡一部分往复惯性力，从而使曲轴旋转平

4、稳。曲轴前端装有齿轮、驱动风扇、水泵的皮带轮以及起动爪等。为防止机油沿曲轴轴颈外漏，在曲轴前端装有甩油盘，在齿轮室盖上装有油封。曲轴后端用来安装飞轮，在后轴颈与飞轮凸缘之间制成挡油凸缘与回油螺纹，以阻止机油向后窜漏。曲轴各部分的功用：曲轴概述根据主轴颈的支撑方式不同，曲轴可分为：全支承曲轴：在相邻曲拐之间都设置一个主轴颈的曲轴。多用于柴油机。优点：曲轴刚性好，不易弯曲；缺点：缸心距加大，机体加长，制造成本增加。非全支承曲轴：主轴颈数等于或少于连杆轴颈数。多用于中小功率的汽油机。优缺点与全支承曲轴恰好相

5、反。曲轴概述曲轴的结构特点：连杆轴颈与主轴颈不同轴，相互平行。不同曲轴其曲拐之间的夹角可能不同。从而为加工连杆轴颈时的角度定位带来困难。曲拐夹角180°曲拐夹角120°曲拐夹角90°结构细长多曲拐，刚性很差。曲轴概述曲轴上加工有贯穿主轴颈、曲柄和连杆轴颈的油道，以便润滑主轴颈和连杆轴颈。曲轴概述1.3曲轴的材料和毛坯曲轴工作时要承受很大的转矩和交变的弯曲应力，其主要失效形式是疲劳断裂和轴颈严重磨损，对曲轴的材料要求：☞优良的综合机械性能，有高的强度和韧性；☞高的抗疲劳能力，防止疲劳断裂，提高寿命；☞良

6、好的耐磨性。曲轴常用材料有：球墨铸铁、调质钢、非调质钢。对于汽油机曲轴，由于功率较小，曲轴毛坯一般采用球墨铸铁铸造而成。常用材料有：QT600-2、QT700-2、QT800-2、QT900-6、QT800-6等温淬火球铁。柴油机曲轴毛坯材料一般采用调质钢或非调质钢，调质钢常用材料有：45、40Cr或42CrMo；非调质钢常用材料有48MnV、C38N2、38MnS6。曲轴概述曲轴的毛坯根据批量大小、尺寸、结构及材料品种来决定。批量较大的小型曲轴，采用模锻；单件小批的中大型曲轴，采用自由锻造；而对于球

7、墨铸铁材料则采用铸造毛坯。采用不同毛坯材料，曲轴的热处理及加工工艺路线也不相同：锻钢曲轴的常规工艺路线：下料—锻造—正火—粗加工—表面淬火及回火—精加工球铁曲轴的常规工艺路线：铸造—正火—回火—粗加工—表面淬火及回火—精加工2.曲轴的加工制造工艺2.1曲轴的技术要求1）主轴颈、连杆轴颈本身的精度，即直径尺寸公差等级通常为IT6~IT7；主轴颈的宽度极限偏差为+0.05~-0.15mm；曲拐半径极限偏差为±0.05mm；曲轴的轴向尺寸极限偏差为±0.15~±0.50mm。2）轴颈长度公差等级为IT9～I

8、T10。轴颈的形状公差，如圆度、圆柱度控制在尺寸公差一半之内。3）位置精度，包括主轴颈与连杆轴颈的平行度：一般为100mm之内不大于0.02mm；曲轴各主轴颈的同轴度：小型高速发动机曲轴为0.025mm，中大型低速发动机曲轴为0.03～0.08mm；各连杆轴颈的位置度不大于±30′。4）曲轴的连杆轴颈和主轴颈的表面粗糙度为Ra0.2～0.4μm；曲轴的连杆轴颈、主轴颈、曲柄连接圆角的表面粗糙度为Ra0.4μm。除上述技术要求外，还有热处理、动平衡、表面强