一種楔橫軋凸輪軸毛坯的加工工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及軸類(lèi)加工技術(shù)領(lǐng)域，具體屬于一種楔橫軋凸輪軸毛坯的加工工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]凸輪軸是內(nèi)燃機(jī)配氣系統(tǒng)中關(guān)鍵的零件之一，整個(gè)配氣機(jī)構(gòu)是由凸輪軸驅(qū)動(dòng)的，凸輪的設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)配氣系統(tǒng)的性能起著決定性的作用。凸輪軸剛性差、易變形；精度高，加工難度大；隨著汽車(chē)行業(yè)的不斷發(fā)展，再加上配件的需求，使得凸輪軸的需求量一直高居不下。上世紀(jì)九十年代前，鋼質(zhì)內(nèi)燃機(jī)凸輪軸毛坯的制造工藝是直接用圓棒料車(chē)削或鍛造。九十年代初我國(guó)首先研發(fā)出楔橫軋成形凸輪軸毛坯技術(shù)，凸輪軸的底頸、軸頸和凸輪的側(cè)面實(shí)現(xiàn)精確成形，可以不再加工或少量加工。該技術(shù)比原工藝節(jié)約鋼材30%以上，生產(chǎn)效率提高4-10倍，取得了顯著經(jīng)濟(jì)效益，已在我國(guó)鋼質(zhì)凸輪軸毛坯制造領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。然而由于楔橫軋工藝基本上只能成形回轉(zhuǎn)體零件，凸輪體部分是按最大外圓軋制成圓柱體，凸輪體的桃形需由車(chē)削加工成形。仍然要耗費(fèi)較多后續(xù)機(jī)加工和損失較多金屬材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供了一種楔橫軋凸輪軸毛坯的加工工藝，鍛造成型容易，鍛造出的冷軋輥強(qiáng)度好，使用壽命長(zhǎng)，安全可靠，利于大批量的工業(yè)化的生產(chǎn)，并減少了鍛造過(guò)程中出現(xiàn)夾污、充不滿(mǎn)的現(xiàn)象，產(chǎn)品的力學(xué)性能進(jìn)一步改善，節(jié)約了產(chǎn)品用料，提尚了廣品的t旲具壽命。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0005]一種楔橫軋凸輪軸毛坯的加工工藝，包括以下步驟:包括以下工藝流程:S1澆注圓柱；
[0006]S2、根據(jù)凸輪軸毛坯圖紙?jiān)O(shè)計(jì)楔橫軋模具和模鍛成形模具；
[0007]S3、將圓棒料按照工藝要求下料，加熱至軋制溫度，將加熱后的圓棒料送入楔橫軋機(jī)中的楔橫軋模具進(jìn)行軋制，使軸底和軸頸部位達(dá)到凸輪軸毛坯的最終圖紙要求，凸輪部位依據(jù)模鍛需要軋制成不同形狀和直徑的回轉(zhuǎn)體；
[0008]S4、利用軋制余熱或再加熱，凸輪軸毛坯送入模鍛成形模具中，在壓力機(jī)上進(jìn)行成形鍛造，將預(yù)軋成不同形狀和直徑回轉(zhuǎn)體的凸輪部位按照?qǐng)D紙要求鍛出凸輪桃形；切除各凸輪周?chē)w邊，完成凸輪軸毛坯精確成形。
[0009]S1、澆注圓柱形坯料步驟圓柱形坯料中化學(xué)成分重量百分比為:C0.3% -1.2%,Mn 1.8-2.1%, Si 0.7-0.8%, Cr 1.2-1.5%, W 0.6% -0.9%, V 0.4-1.2% , Cu 0.4 ?0.5%,Mo 0.5%-1.2%,P ^ 0.05%,S ^ 0.03%,余量為Fe及不可避免的夾雜質(zhì)；出鋼溫度控制在1200°C _1300°C，預(yù)備釔基重稀土，300°C預(yù)熱，采用包內(nèi)充入法進(jìn)行球化變質(zhì)處理，沖包后撒入適量造渣劑覆蓋，并鎮(zhèn)定5min，扒渣澆鑄；澆注成型的坯體溫度降至300°C，再加熱至800-1000°C，保溫1-3小時(shí)，爐冷至300°C，保溫3小時(shí)，再加熱至800-1000°C，然后自然冷卻。
[0010]S3加熱至軋制溫度為1200?1300°C。
[0011]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下:
[0012]本發(fā)明鍛造成型容易，鍛造出的冷軋輥強(qiáng)度好，使用壽命長(zhǎng)，安全可靠，利于大批量的工業(yè)化的生產(chǎn)，并減少了鍛造過(guò)程中出現(xiàn)夾污、充不滿(mǎn)的現(xiàn)象，產(chǎn)品的力學(xué)性能進(jìn)一步改善，節(jié)約了產(chǎn)品用料，提高了產(chǎn)品的模具壽命。本發(fā)明冷軋輥的力學(xué)性能:抗拉強(qiáng)度Rm彡840Mpa，屈服強(qiáng)度Re彡700Mpa，伸長(zhǎng)率A彡14%，力學(xué)性能Z彡30%，沖擊吸收功Akv ^ 30J。
【具體實(shí)施方式】
[0013]一種楔橫軋凸輪軸毛坯的加工工藝，包括以下步驟:包括以下工藝流程:S1澆注圓柱；
[0014]S2、根據(jù)凸輪軸毛坯圖紙?jiān)O(shè)計(jì)楔橫軋模具和模鍛成形模具；
[0015]S3、將圓棒料按照工藝要求下料，加熱至軋制溫度，將加熱后的圓棒料送入楔橫軋機(jī)中的楔橫軋模具進(jìn)行軋制，使軸底和軸頸部位達(dá)到凸輪軸毛坯的最終圖紙要求，凸輪部位依據(jù)模鍛需要軋制成不同形狀和直徑的回轉(zhuǎn)體；
[0016]S4、利用軋制余熱或再加熱，凸輪軸毛坯送入模鍛成形模具中，在壓力機(jī)上進(jìn)行成形鍛造，將預(yù)軋成不同形狀和直徑回轉(zhuǎn)體的凸輪部位按照?qǐng)D紙要求鍛出凸輪桃形；切除各凸輪周?chē)w邊，完成凸輪軸毛坯精確成形。
[0017]S1、澆注圓柱形坯料步驟圓柱形坯料中化學(xué)成分重量百分比為:C0.3% -1.2%,Mn 1.8-2.1%, Si 0.7-0.8%, Cr 1.2-1.5%, W 0.6% -0.9%, V 0.4-1.2% , Cu 0.4 ?0.5%,Mo 0.5%-1.2%,P ^ 0.05%,S ^ 0.03%,余量為Fe及不可避免的夾雜質(zhì)；出鋼溫度控制在1200°C _1300°C，預(yù)備釔基重稀土，300°C預(yù)熱，采用包內(nèi)充入法進(jìn)行球化變質(zhì)處理，沖包后撒入適量造渣劑覆蓋，并鎮(zhèn)定5min，扒渣澆鑄；澆注成型的坯體溫度降至300°C，再加熱至800-1000°C，保溫1-3小時(shí)，爐冷至300°C，保溫3小時(shí)，再加熱至800-1000°C，然后自然冷卻。
[0018]S3加熱至軋制溫度為1200?1300°C。
[0019]本發(fā)明鍛造成型容易，鍛造出的冷軋輥強(qiáng)度好，使用壽命長(zhǎng)，安全可靠，利于大批量的工業(yè)化的生產(chǎn)，并減少了鍛造過(guò)程中出現(xiàn)夾污、充不滿(mǎn)的現(xiàn)象，產(chǎn)品的力學(xué)性能進(jìn)一步改善，節(jié)約了產(chǎn)品用料，提高了產(chǎn)品的模具壽命。本發(fā)明冷軋輥的力學(xué)性能:抗拉強(qiáng)度Rm彡840Mpa，屈服強(qiáng)度Re彡700Mpa，伸長(zhǎng)率A彡14%，力學(xué)性能Z彡30%，沖擊吸收功Akv ^ 30J。
[0020]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種楔橫軋凸輪軸毛坯的加工工藝，其特征在于，包括以下步驟:包括以下工藝流程:S1澆注圓柱； 52、根據(jù)凸輪軸毛坯圖紙?jiān)O(shè)計(jì)楔橫軋模具和模鍛成形模具； 53、將圓棒料按照工藝要求下料，加熱至軋制溫度，將加熱后的圓棒料送入楔橫軋機(jī)中的楔橫軋模具進(jìn)行軋制，使軸底和軸頸部位達(dá)到凸輪軸毛坯的最終圖紙要求，凸輪部位依據(jù)模鍛需要軋制成不同形狀和直徑的回轉(zhuǎn)體； 54、利用軋制余熱或再加熱，凸輪軸毛坯送入模鍛成形模具中，在壓力機(jī)上進(jìn)行成形鍛造，將預(yù)軋成不同形狀和直徑回轉(zhuǎn)體的凸輪部位按照?qǐng)D紙要求鍛出凸輪桃形；切除各凸輪周?chē)w邊，完成凸輪軸毛坯精確成形。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種楔橫軋凸輪軸毛坯的加工工藝，其特征在于:S1、澆注圓柱形坯料步驟圓柱形坯料中化學(xué)成分重量百分比為:C 0.3% -1.2%，Mn 1.8-2.1%,Si 0.7-0.8 %, Cr 1.2-1.5 %, W 0.6 % -0.9 %, V 0.4-1.2 % , Cu 0.4 ?0.5 %，Mo0.5% -1.2%,P ^ 0.05%,S ^ 0.03% ,余量為Fe及不可避免的夾雜質(zhì)；出鋼溫度控制在12000C -1300°C，預(yù)備釔基重稀土，300°C預(yù)熱，采用包內(nèi)充入法進(jìn)行球化變質(zhì)處理，沖包后撒入適量造渣劑覆蓋，并鎮(zhèn)定5min，扒渣澆鑄；澆注成型的坯體溫度降至300°C，再加熱至800-1000°C，保溫1-3小時(shí)，爐冷至300°C，保溫3小時(shí)，再加熱至800-1000°C，然后自然冷卻。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種楔橫軋凸輪軸毛坯的加工工藝，其特征在于:S3加熱至軋制溫度為1200?1300°C。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種楔橫軋凸輪軸毛坯的加工工藝，包括以下步驟：包括以下工藝流程：S1澆注圓柱；S2、根據(jù)凸輪軸毛坯圖紙?jiān)O(shè)計(jì)楔橫軋模具和模鍛成形模具；S3、將圓棒料按照工藝要求下料，S4、利用軋制余熱或再加熱，凸輪軸毛坯送入模鍛成形模具中，在壓力機(jī)上進(jìn)行成形鍛造，將預(yù)軋成不同形狀和直徑回轉(zhuǎn)體的凸輪部位按照?qǐng)D紙要求鍛出凸輪桃形；切除各凸輪周?chē)w邊，完成凸輪軸毛坯精確成形。本發(fā)明鍛造成型容易，鍛造出的冷軋輥強(qiáng)度好，使用壽命長(zhǎng)，安全可靠，利于大批量的工業(yè)化的生產(chǎn)，并減少了鍛造過(guò)程中出現(xiàn)夾污、充不滿(mǎn)的現(xiàn)象，產(chǎn)品的力學(xué)性能進(jìn)一步改善，節(jié)約了產(chǎn)品用料，提高了產(chǎn)品的模具壽命。
【IPC分類(lèi)】B21K1/06, B23P15/00
【公開(kāi)號(hào)】CN104972277
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510373511
【發(fā)明人】査凌宇
【申請(qǐng)人】安慶市吉安汽車(chē)零件鍛軋有限公司
【公開(kāi)日】2015年10月14日
【申請(qǐng)日】2015年6月29日