专利名称：曲轴弯曲变形的校直方法及校直工装的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种曲轴校直方法和校直工装，特别涉及一种大型曲轴弯曲变形后的校直方法以及校直工装。
背景技术：
曲轴在加工生产过程中，在精磨轴颈后需进行表面氮化处理。由于曲轴在加工过程中产生的残余应力在热态下得到释放，以及氮化处理会产生热应力，导致曲轴发生弯曲变形，各主轴颈跳动大，无法满足装配要求而需要校直。现有技术中的校直方法是采用液压校直机热校直，即在曲轴加热后支承曲轴的两端轴颈，在曲轴中间位置用液压校直机加压力强迫曲轴产生反向弯曲变形，而且这种方法一定有塑性变形产生校直才有效果，这样就要很大的压力及较大的压下量，如2米长的铸铁曲轴，加热校直时需要IOmm以上的压下量才能开始出现塑性曲轴变形。而曲轴表面氮化层脆性大，在使用液压机校直时由于变形大极易在轴颈圆角处产生微裂纹甚至校断。这种微裂纹在后序探伤中很难被发现而造成装机后断轴隐患，严重影响曲轴使用的可靠性。所以这种普通的校直工艺存在风险大，操作难， 校直效果差等缺陷。
发明内容
本发明的方法和装置是为了克服上述现有技术中缺陷，通过专用的校直工装对曲轴进行弹性校正，解决了现有技术中大型曲轴校直难、易开裂的问题，校直过程简便且安全可靠。本发明的曲轴弯曲变形的校直方法，包括如下步骤针对弯曲变形的曲轴使用校直工装在热态下进行弹性校正，即根据弯曲变形量使曲轴产生一定的反向弯曲弹性变形； 将弹性校正后的曲轴在400士 10°C的温度下进行定型处理；保持定型处理后曲轴的压力状态并空冷至室温；将曲轴卸载并将卸载后的曲轴在300士 10°C的温度下进行去应力时效处理。其中，针对弯曲变形的曲轴使用校直工装在热态下进行弹性校正的步骤具体为 将曲轴两端的主轴颈放在校直底板两侧的U型支承座上，检测曲轴中间档轴颈跳动量，使弯曲最高点向上；在中间档轴颈相应位置处将对称设置的两根螺杆拧入校直底板上的相应螺孔中；在螺杆上套设U型垫块并压在中间档轴颈上，拧紧与螺杆适配的螺母，压下垫块， 使曲轴产生反向弯曲弹性变形至预压尺寸；将预压的曲轴放入加热炉并在400士 10°C的温度下保温2小时；将出炉后的曲轴按照测算尺寸进行二次加压。其中，将弹性校正后的曲轴在400士 10°C的温度下进行定型处理的步骤具体为 将弹性校正后的曲轴放入加热炉在400士 10°C的温度下保温3-4小时。其中，将曲轴卸载并将卸载后的曲轴在300士 10°C的温度下进行去应力时效处理的步骤具体为拧松螺母对曲轴卸载并放入加热炉在300士 10°C的温度下保温3-4小时。其中，预压尺寸可以为0. 2至0. 3mm ；加热炉可以为台式电阻炉。
本发明的曲轴弯曲变形的校直工装，包括校直底板，在校直底板两侧设用于支撑曲轴两端主轴颈的U型支承座，校直工装还包括相对于曲轴中间档轴颈对称设置的两根螺杆、两个螺母以及与曲轴中间档轴颈相适配的U型垫块；螺杆两端设螺纹，螺杆一端螺接固定于校直底板相应的螺孔内，螺杆另一端穿设于U型垫块内，并通过螺母将U型垫块压接在曲轴中间档轴颈上。与现有技术相比，本发明方法和装置可以有效解决大型曲轴难校直、易开裂的难题，而且校直过程简便、安全可靠。
图1是本发明曲轴弯曲变形的校直工装结构示意图；图2是本发明曲轴弯曲变形的校直方法流程示意图。结合附图在其上标记以下附图标记I-U型支承座，2-U型垫块，3-螺杆，4-螺母，5_曲轴，6_校直底板。
具体实施例方式下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式
进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式
的限制。本发明的曲轴弯曲变形的校直工艺主要包括曲轴校直处理及曲轴热定形处理两大步骤，它是利用了金属材料在一定温度、一定应力(即使小ο s)作用下，随着时间的增加而缓慢连续产生塑性变形的原理。由于金属只有在温度高于0.3Tf (熔点温度)时才比较明显蠕变效果，对于氮化曲轴我们选用了 400 V左右的温区，而这一温度对氮化层的硬度毫无影响。校直时使用专门的校直平台(即本发明的校直底板)，校直底板的中间位置增加了用来施加压力的螺杆，通过拧紧螺母，压下U形垫块，曲轴产生弯曲弹性变形。然后在高温中保温，出炉后保持压力状态冷到室温，卸载后再装炉去除校直应力。采用这种方法只需较小的校直压下量，在曲轴完全处于弹性变形的状况下，就可以把曲轴的氮化弯曲变形量校直回来，一般可以把跳动变形量达1. OOmm以上的两米长的曲轴校直到跳动在0. 15mm以下。 这种校直工艺的工装及工艺过程简便，操作安全可靠，而且省去液压校直机的使用。经试验验证，校直过的曲轴经探伤及台架试验，未发现有裂纹或异常疲劳失效。下面对校直方法和校直工装进行详细介绍方法实施例如图1所示，本发明的一种曲轴弯曲变形的校直方法，包括如下步骤步骤101，将曲轴5两端的主轴颈放在校直底板6两侧的U型支承座1上，检测曲轴中间档轴颈跳动量，使弯曲最高点向上； 步骤102，在中间档轴颈相应位置处将对称设置的两根螺杆3拧入校直底板6上的相应螺孔中；步骤103，在螺杆3上套设U型垫块2并压在中间档轴颈上，拧紧与螺杆3适配的螺母4，压下垫块，使曲轴产生反向弯曲弹性变形至预压尺寸，该预压尺寸可以为0.2至 0. 3mm ；步骤104，将预压的曲轴放入台式电阻炉并在400士 10°C的温度下保温2小时；
步骤105，将出炉后的曲轴按照测算尺寸进行二次加压，根据弯曲变形量使曲轴产生一定的反向弯曲弹性变形。即出炉趁热快速拧动两螺母4，压下量可根据螺母的螺距及螺母拧转的圈数来测算，所需压下量根据曲轴原来的实际弯曲变形量大小来确定。通常曲轴若变形量为0. 4-0. 5mm时，则曲轴中间档的只需压下1. 5-2. 5mm ；步骤106，将弹性校正后的曲轴放入台式电阻炉在400士 10°C的温度下保温3_4小时，进行定型处理；步骤107，保持定型处理后曲轴的压力状态并空冷至室温；步骤108，拧松螺母4对曲轴5卸载并放入台式电阻炉在300士 10°C的温度下保温 3-4小时，进行去应力时效处理；步骤109，在室温下测量曲轴的各档跳动量，判断是否满足设计要求，若是，则进入步骤110 ；若否，则返回步骤103重新进行校直；步骤110，对轴颈表面进行抛光探伤。装置实施例 本发明的曲轴弯曲变形的校直工装，包括校直底板6，在校直底板6两侧设用于支撑曲轴5两端主轴颈的U型支承座1，该校直工装还包括相对于曲轴中间档轴颈对称设置的两根螺杆3、两个螺母4以及与曲轴中间档轴颈相适配的U型垫块2 ；螺杆3两端设螺纹，螺杆一端螺接固定于校直底板6相应的螺孔内，螺杆3另一端穿设于U型垫块2内，并通过螺母4将U型垫块2压接在曲轴中间档轴颈上。本发明通过专用的校直工装和上述校直方法，不但可以解决大型曲轴难校直、易开裂的难题，而且校直过程简便、安全可靠。以上公开的仅为本发明的一个方法和装置的具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种曲轴弯曲变形的校直方法，其特征在于，包括如下步骤针对弯曲变形的曲轴使用校直工装在热态下进行弹性校正，即根据弯曲变形量使曲轴产生一定的反向弯曲弹性变形；将所述弹性校正后的曲轴在400士 10°C的温度下进行定型处理；保持定型处理后曲轴的压力状态并空冷至室温；将曲轴卸载并将卸载后的曲轴在300士 10°C的温度下进行去应力时效处理。
2.根据权利要求1所述的曲轴弯曲变形的校直方法，其特征在于，所述针对弯曲变形的曲轴使用校直工装在热态下进行弹性校正的步骤具体为将曲轴两端的主轴颈放在校直底板两侧的U型支承座上，检测曲轴中间档轴颈跳动量，使弯曲最高点向上；在所述中间档轴颈相应位置处将对称设置的两根螺杆拧入校直底板上的相应螺孔中；在所述螺杆上套设U型垫块并压在所述中间档轴颈上，拧紧与螺杆适配的螺母，压下垫块，使曲轴产生反向弯曲弹性变形至预压尺寸；将预压的曲轴放入加热炉并在400士 10°C的温度下保温2小时；将出炉后的曲轴按照测算尺寸进行二次加压。
3.根据权利要求2所述的曲轴弯曲变形的校直方法，其特征在于，所述将弹性校正后的曲轴在400士 10°C的温度下进行定型处理的步骤具体为将弹性校正后的曲轴放入加热炉在400士 10°C的温度下保温3-4小时。
4.根据权利要求3所述的曲轴弯曲变形的校直方法，其特征在于，所述将曲轴卸载并将卸载后的曲轴在300士 10°C的温度下进行去应力时效处理的步骤具体为拧松螺母对曲轴卸载并放入加热炉在300士 10°C的温度下保温3-4小时。
5.根据权利要求2至4任意一项所述的曲轴弯曲变形的校直方法，其特征在于，所述预压尺寸为0. 2至0. 3mm。
6.根据权利要求2至4任意一项所述的曲轴弯曲变形的校直方法，其特征在于，所述加热炉为台式电阻炉。
7.—种曲轴弯曲变形的校直工装，其特征在于，包括校直底板，在校直底板两侧设用于支撑曲轴两端主轴颈的U型支承座，所述校直工装还包括相对于曲轴中间档轴颈对称设置的两根螺杆、两个螺母以及与曲轴中间档轴颈相适配的U型垫块；所述螺杆两端设螺纹，螺杆一端螺接固定于校直底板相应的螺孔内，螺杆另一端穿设于所述U型垫块内，并通过所述螺母将U型垫块压接在曲轴中间档轴颈上。
全文摘要
本发明公开了一种曲轴弯曲变形的校直方法，包括如下步骤针对弯曲变形的曲轴使用校直工装在热态下进行弹性校正，即根据弯曲变形量使曲轴产生一定的反向弯曲弹性变形；将弹性校正后的曲轴在400±10℃的温度下进行定型处理；保持定型处理后曲轴的压力状态并空冷至室温；将曲轴卸载并将卸载后的曲轴在300±10℃的温度下进行去应力时效处理。本发明还公开了一种曲轴弯曲变形的校直工装。本发明通过专用的校直工装对曲轴进行弹性校正，解决了现有技术中大型曲轴校直难、易开裂的问题，校直过程简便且安全可靠。
文档编号B21D3/16GK102198457SQ20101013461
公开日2011年9月28日 申请日期2010年3月26日 优先权日2010年3月26日
发明者于笋, 李勇强 申请人:广西玉柴机器股份有限公司