专利名称：圆角滚压球铁曲轴及其加工工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及发动机设备领域，尤其涉及一种发动机用曲轴。
背景技术：
目前，国内中重型发动机采用的是锻钢氮化或锻钢淬火曲轴，锻钢淬火曲轴的特点是强度高，但可靠性和耐磨性相对较差，并且价格昂贵。
发明内容
为了克服传统锻钢氮化或锻钢淬火曲轴存在的上述问题，本发明提供了一种可靠性高、成本低的圆角滚压球铁曲轴。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是圆角滚压球铁曲轴，包括主轴颈和连杆轴颈，主轴颈和连杆轴颈安装于曲柄臂之间，主轴颈、连杆轴颈端部与曲柄臂连接处的主轴颈、连杆轴颈圆角为沉割槽结构。所述曲轴采用具有较高的延伸率和冲击值的QT800-6球墨铸铁曲轴材料。所述主轴颈、连杆轴颈圆角沉入主轴颈或连杆轴颈表面中的深度h为
0.5±0. 1mm。所述主轴颈、连杆轴颈圆角为R2. 5±0. Imm,两端距离I为3. 76mm。主轴颈、连杆轴颈圆角采用滚压エ艺，主轴颈和连杆轴颈采用淬火エ艺。所述主轴颈、连杆轴颈圆角采用R2. 3高强度耐磨滚轮滚压。所述主轴颈和连杆轴颈感应淬火并去应力,表面硬度45飞2HRC，淬深I. 5^3. Omm。本发明的圆角滚压球铁曲轴，采用QT800-6牌号的高強度新型曲轴材料，铸造采用铁模覆砂エ艺，使表面球墨组织更加细化，使成品粗糙度有较大的提高，此材料具有较高的延伸率和更高的冲击值；主轴颈和连杆轴颈圆角均为沉割槽结构，防止了滚压过程中部分材料高出轴颈表面的现象；圆角滚压球铁曲轴采用“轴颈淬火+园角滚压”强化工艺，可获得较高的疲劳弯矩性能，超过锻钢氮化曲轴，接近锻钢淬火曲轴的水平，既能保证可靠性，又能降低成本。
图I是现有技术中锻钢氮化或锻钢淬火曲轴的结构图。图2是本发明圆角滚压球铁曲轴的主轴颈、连杆轴颈圆角部分结构图。图3是现有技术中锻钢氮化或锻钢淬火曲轴的部分剖面结构图。图4是本发明圆角滚压球铁曲轴的部分剖面结构图。
具体实施例方式现有技术中的锻钢大圆角淬火曲轴结构如图I和图3所示，包括主轴颈2和连杆轴颈3，主轴颈2和连杆轴颈3安装于曲柄臂I之间,主轴颈、连杆轴颈圆角4为R5，采用轴颈和圆角整体淬火エ艺，硬化层8厚度为2. 0^5. Omm,圆角处至推挡不小于5. 5mm,其余档不小于5_，保证凸台淬硬。由于这种大圆角结构，造成滚压过程中部分材料高出轴颈表面，并且可靠性和耐磨性相对较差，采用锻钢材料价格昂贵。本发明的圆角滚压球铁曲轴结构如图2和图4所示，主轴颈2、连杆轴颈3端部与曲柄臂I连接处的主轴颈、连杆轴颈圆角4为沉割槽结构，主轴颈、连杆轴颈圆角4沉入主轴颈或连杆轴颈表面6中的深度h为0. 5 ±0. 1mm，主轴颈、连杆轴颈圆角4为R2. 5 ±0. Imm,两端距离I为3. 76mm,
曲轴采用QT800-6球墨铸铁曲轴材料。采用圆角滚压+轴颈淬火的エ艺,主轴颈、连杆轴颈圆角4采用滚压エ艺，可以有效提高疲劳弯矩。主轴颈2和连杆轴颈3采用淬火エ艺，可以有效提高轴颈表面的耐磨性。主轴颈、连杆轴颈圆角4采用R2. 3高强度耐磨滚轮滚压。主轴颈2和连杆轴颈3感应淬火并去应力，表面硬度45飞2HRC，淬深I. 5^3. Omm。本发明圆角滚压球铁曲轴的材料特点采用QT800-6牌号的高強度新型曲轴材料，铸造采用铁模覆砂エ艺，使表面球墨组织更加细化，使成品粗糙度有较大的提高，此材 料具有较高的延伸率和更高的冲击值。常规的QT800-4球铁材料无法达到这些性能。
权利要求
1.圆角滚压球铁曲轴，其特征在于包括主轴颈(2)和连杆轴颈(3)，主轴颈(2)和连杆轴颈(3)分别位于曲柄臂(I)两侧，主轴颈(2)、连杆轴颈(3)与曲柄臂(I)的过渡圆角处(4)为沉割槽结构。
2.根据权利要求I所述的圆角滚压球铁曲轴，其特征在于所述曲轴采用具有较高的延伸率和冲击值的QT800-6球墨铸铁曲轴材料。
3.根据权利要求I所述的圆角滚压球铁曲轴，其特征在于所述主轴颈、连杆轴颈与曲柄臂的过渡圆角(4)低于主轴颈、连杆轴颈表面(6)中的深度h为0. 5±0. 1mm。
4.根据权利要求I所述的圆角滚压球铁曲轴，其特征在于所述主轴颈、连杆轴颈沉割槽圆角(4)为R2. 5±0. I謹，宽度I为3. 76謹。
5.圆角滚压球铁曲轴的强化工艺，其特征在于主轴颈、连杆轴颈圆角(4)采用滚压エ艺，主轴颈(2)和连杆轴颈(3)表面采用淬火エ艺。
6.根据权利要求4所述的圆角滚压球铁曲轴沉割槽的强化工艺手段，其特征在于所述主轴颈、连杆轴颈沉割槽圆角(4)采用R2. 3高强度耐磨滚轮滚压。
7.根据权利要求4所述的圆角滚压球铁曲轴轴颈表面的强化工艺，其特征在于所述主轴颈(2)和连杆轴颈(3)表面采用感应淬火，硬度45飞2HRC，淬深I. 5^3. 0mm。
全文摘要
圆角滚压球铁曲轴，采用QT800-6球墨铸铁材料，具有较高的延伸率和更高的冲击值，可以有效地提升滚压力；其主轴颈、连杆轴颈与曲柄臂的过渡圆角处采用沉割槽结构，可以有效保证主轴颈和连杆轴颈的直线度、圆柱度等关键尺寸，防止了滚压过程中由于部分材料流动导致的轴颈表面肿起的现象；圆角滚压球铁曲轴采用“轴颈淬火+园角滚压”强化工艺，可获得较高的疲劳弯矩性能，超过锻钢氮化曲轴，接近锻钢淬火曲轴的水平，既能保证可靠性，又能显著降低成本。
文档编号B23P15/00GK102777480SQ20121024805
公开日2012年11月14日 申请日期2012年7月18日 优先权日2012年7月18日
发明者宫传刚 申请人:道依茨一汽(大连)柴油机有限公司