一种凸轮轴模锻工艺的制作方法

本发明涉及到热处理加工技术领域，具体涉及一种凸轮轴模锻工艺。

背景技术：

凸轮轴是发动机中的重要部件，对于一些铸铁类的凸轮轴，一般采用铸造成型，但这类凸轮轴寿命不高；目前凸轮轴设计中，一般采用高碳钢或者采用低碳钢后续渗碳的模式，对于碳钢类的凸轮轴，为了提高其寿命，一般毛坯采用锻造，目前锻造也是最节约能源的工艺选择，为了提高加工效率，对凸轮型面一般采用模锻，但现有的模锻工艺中凸轮轴出现裂纹的几率为70%，并且这些裂纹中，长度40mm、深度6mm以上的占40%，这些裂纹都是在后续加工中难以去除了，最终导致产品报废。所以现有的模锻工艺存在着凸轮型面裂纹较大的问题。

技术实现要素：

为了解决现有模锻工艺存在着凸轮型面裂纹较大的问题，本发明提供一种凸轮轴模锻工艺。

本发明是通过如下技术方案来实现的：

一种凸轮轴模锻工艺，包括以下步骤：

S1：下料；

S2：锻模预热，所述预热温度为200℃～250℃；

S3：模锻，所述模锻的始锻温度为1100℃～1200℃；

S4：翻转切皮；

S5：退火，所述退火温度为1150℃～1250℃；

进一步的，所述模锻上模的加载速度为0.4m/s～0.6m/s。

进一步的，所述退火保温时间为30min～40min。

进一步的，所述模锻间隔冷却时间为18s～20s。

本发明产生的有益效果是：通过在模锻前将锻模预热到200℃～250℃，保证金属变形的均匀性；为了保证锻件质量，同时还减少模锻次数，将模锻的始锻温度设置为1100℃～1200℃；通过翻转切皮，去除模锻过程中产生的飞边；为了有效消除裂纹，锻造后进行退火，退火温度为1150℃～1250℃。根据上述工艺，解决了现有模锻工艺存在着凸轮型面裂纹较多的问题。

附图说明

图1为本发明一种凸轮轴模锻工艺的凸轮轴锻件示意图。

图2为本发明一种凸轮轴模锻工艺流程示意图。

具体实施方式

下面将根据附图结合具体实施例详细地描述：

一种凸轮轴模锻工艺，包括以下步骤：

S1：下料；

S2：锻模预热，所述预热温度为200℃～250℃；

S3：模锻，所述模锻的始锻温度为1100℃～1200℃；

S4：翻转切皮；

S5：退火，所述退火温度为1150℃～1250℃；

本发明在实际运用中，本实施例采用的凸轮轴轴颈尺寸为φ80mm，凸轮基圆半径为R50mm，凸轮偏距为19mm。通过在模锻前将锻模预热到200℃～250℃，在本实施例中，预热到220℃～225℃，保证金属变形的均匀性；为了保证锻件质量，同时还减少模锻次数，将模锻的始锻温度设置为1100℃～1200℃，在本实施例中，始锻温度设置为1150℃～1160℃；通过翻转切皮，去除模锻过程中产生的飞边；为了有效消除裂纹，锻造后进行退火，退火温度为1150℃～1250℃，在本实施例中，退火温度为1200℃～1210℃。根据上述工艺，对所锻造出来的凸轮轴锻件进行超声波探伤检测，产生裂纹的锻件占30%，没有发现尺寸在长30mm，深5mm以上的裂纹，对于尺寸在长15mm，深3mm的裂纹在裂纹总量的70%，解决了现有模锻工艺存在着凸轮型面裂纹较大的问题。

进一步的，为了让坯料在型腔中变形更加均匀，同时防止上模接触坯料后打滑，所述模锻上模的加载速度为0.4m/s～0.6m/s，在本实施例中，上模的加载速度为0.5m/s。

进一步的，为了有效的消除模锻裂纹，所述退火保温时间为30min～40min，在本实施例中，退火保温时间为35 min，同时，所述模锻间隔冷却时间为18s～20s，在本实施例中，每次模锻间隔冷却时间为19s。。

应理解实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作任何各种改动和修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限制。