浅论汽车曲轴的加工工艺论文

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1、金肯职业技术学院2009级毕业设计（论文）浅论汽车曲轴的加工工艺王福利【摘要】本文根据发动机曲轴的工作特点、技术要求与结构，确定曲轴的制造工艺流程方案，在分析曲轴铸造、机械加工、滚压、热处理等主要工艺的主要工艺参数的基础上，制定了一种典型曲轴制造的工艺规程（工艺流程卡）。【Abstract】Thisarticlebasedonthecharacteristicsofenginecrankshaft,technicalrequirementsandstructure,determiningtheprogrammeoftechnologicalpr

2、ocessofmanufactureofthecrankshaft,intheanalysisofcrankshaftcasting,machining,rolling,heattreatmentofthemajorprocessofmaintechnologicalparametersonthebasisofdevelopedaspecificationforatypeofcrankshaftmanufacturingtechnology(technology)【关键词】曲轴铸造机加工滚压工艺【Keywords】crankcastingmac

3、hiningrollingtechnology1引言曲轴是内燃发动机中的关键零件之一，也是内燃机中最难加工的工件之一。曲轴在发动机中是将活塞连杆的住复运动变为旋转运动，其在工作过程中会不断承受很大的弯曲应力和扭转应力，且受力情况异常复杂。目前，高速转动发动机正向着增压、增压中冷、大功率、高可靠性低排放方向发展。曲轴作为发动机的心脏，正面临着安全性和可靠性的严峻挑战，传统材料和制造工艺已无法满足其功能要求，市场对曲轴材质以及毛坯加工技术、精度、表面粗糙度、热处理和表面强化、动平衡等要求都十分严格。所以对曲轴的抗拉强度、刚度、耐磨性、耐疲劳性、冲击

4、韧性等都提出了更高的要求。曲轴的主要失效形式是轴颈磨损和疲劳断裂，因此对曲轴在生产制造环节强化工艺技术和机械加工技术同样都有着更高的要求。大批量生产前提下，曲轴加工生产如达不到设计要求，只要其中任何—个环节质量没有得到保证，将会严重影响曲轴的使用寿命和整机的可靠性，在长时间、高速度运转下，曲轴很容易过早出现失效或断裂现象，产生难以想象的后果。因此，应不断探索改进曲轴加工工艺。2.曲轴结构特点与主要技术要求2.1.曲轴的结构35金肯职业技术学院2009级毕业设计（论文）曲轴是将直线运动转变成旋转运动，或将旋转运动变成直线运动的零件。它是汽车发动机

5、最重要的零件之一承受很大的疲劳载荷和巨大的磨擦，一旦发生故障，对发动机有知命的破坏作用，曲轴的结构一般由主轴颈，连杆轴颈、曲柄、平衡块、前端和后端等组成其结构细长多曲拐。刚性差，要求精度高，因而安排曲轴加工过程应考虑到这些特点。主要技术要求主轴颈，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±0.05～±0.15mm。轴颈长度公差等级为IT9-IT10.轴颈的形态公差，如圆度，圆柱度控制在尺寸公差一半之内。位置精度，包括主

6、轴颈与连杆轴颈的平行度，一般为100mm之内不大于0.02mm曲轴各主曲轴颈的同轴度；小型高速发动机曲轴为0.025mm.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’。曲轴的连杆曲颈和主曲颈的表面粗糙程度为Ra0.2～0.4um;曲轴的连杆曲颈，主轴颈，曲柄连接处圆周角的表面粗糙度为Ra0.4um。除以上技术要求外，还有热处理，动平衡，表面强化，油道孔的清洁度，曲轴裂纹，曲轴旋转方向等规定。3.曲轴加工的一般工艺流程铸造—毛坯粗加工—预备热处理—加工定位基准—粗加工—半精加工—最终热处理—精加工。例如目前大多数F

7、系列微车曲轴，材料为40Cr，毛坯为调质锻钢件。工艺流程如下：(01)打中心孔一(02)车夹位一(03)精车主轴颈一(04)铣定位一(05)车连杆轴颈一(06)粗磨大小头一(07)车大头平端面及其它一(08)车小头平端面及其它一<09)粗磨主轴颈一<10)粗磨连杆轴颈一(11)钻铰定位销孔一(12)铣键槽一(13)钻攻飞轮螺孔一(14)钻斜油孔一(15)半精磨主轴颈一(16)精磨连杆轴颈一(17)动平衡及去重一(18)精磨主轴颈一(19)检验一(20)氮化一(21)修中心孔倒角一(22)精磨小头一(23)精车轴承孔一(24)磁粉探伤一(25)去

8、毛刺一(26)油孔口抛光一(27)抛光。35金肯职业技术学院2009级毕业设计（论文）4曲轴铸造工艺4.1.概述曲轴是发动机的重要零件，它既要求高的强