专利名称：一种发动机平衡轴的锻造工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及锻造领域，特别涉及一种发动机平衡轴的锻造工艺。
背景技术：
平衡轴是汽车发动机曲轴旁边的辅助平衡机构中的关键部件，当曲轴转动时，曲轴齿轮驱动平衡轴齿轮而使平衡轴转动。此时，平衡轴上的平衡块产生的离心力或其力矩与曲轴产生的往复惯性力或其力矩相平衡。由于平衡轴的作用，有效消除了发动机的振动和噪声，改善了乘坐的舒适性，增加了汽车及发动机的耐久性。目前，发动机平衡轴采用的材料及其锻造方法是采用普通中碳钢，经过截料、加 热、制坯、成型、切边、校正、热处理、表面处理工序而制成平衡轴锻件。由于中碳钢材料杂质较多，导致平衡轴锻件金相组织欠佳，机械性能较差，从而缩短了产品的使用寿命。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种发动机平衡轴的锻造工艺，该工艺首先通过添加和适当调整合金元素的含量，调整了钢的成分，然后通过准确设定锻造及热处理的温度、时间来制造满足使用需求的发动机平衡轴。为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下一种发动机平衡轴的锻造工艺，该工艺具有如下步骤a)铸造具有如下重量百分比的钢锭C 0. 45% -0. 55%, Si :0. 25%_0. 35%, Mn
0.55% -0. 65%, P ^ 0. 025%, S ( 0. 025%, Cr 0. 45% -0. 65%,Mo 0. 50% -0. 70%,Ni
1.20% -I. 40%, V 0. 04% -0. 06%, Cu ( 0. 20%，余量为 Fe 和不可避免的杂质；b)将步骤a)获得的钢锭在1220_1240°C的炉内加热，在1200°C _900°C的温度范围内，将步骤a)中所述钢锭反复镦粗-拔长使锻造比为3-5，以锻造用于所述平衡轴的坯体；然后采用负偏差切边模以切除平衡轴坯体的毛边及坯料两端头的拔模斜度，然后自然冷却至 450-500 0C ；c)将步骤b)的坯体加热至680°C _700°C的温度范围并保温3_4h，之后炉冷至3300C -3500C的温度范围并保温2-3h，之后加热至680°C -700°C的温度范围并保温20_24h，炉冷至120°C出炉；d)对步骤c)中生成的所述坯体进行粗加工；e)对步骤d)中生成的所述坯体加热至890°C -920°C的温度范围并保温2_3h，油冷至不高于70°C后出油，之后重新加热至580°C _600°C的温度范围并保温3-5h，之后空冷;f)对步骤e)中所生成坯体进行精加工形成发动机平衡轴。本发明的有益效果是I.对平衡轴通常采用的碳素钢(50号)材料进行成分调整，添加了改善锻造性能的强韧化元素Cr、Mo和Ni，以改善钢的强韧性能同时改善锻造性能，此外添加了 V元素，以期改善钢的晶粒度。通过添加和调整合金元素的含量，显著改善了钢的金属组织结构，提高了锻件的机械强度。2.在锻造过程中可以提高加热温度，而钢的晶粒依然细小，故可以利用锻造余热经自然冷却直接实施下一步的热处理工艺，从而提高效率且节约了能源，并提高了产品的质量。采用本发明制造的平衡轴的各项性能指标均满足标准要求，解决了现有技术的缺陷。
具体实施方式
实施例一一种发动机平衡轴的锻造工艺，该工艺具有如下步骤a)铸造具有如下重量百分比的钢锭C 0. 45 %, Si :0. 35 %, Mn :0. 55 %,P 彡 0. 025%, S 彡 0. 025%, Cr :0. 65%, Mo :0. 50%, Ni :1. 40%, V :0. 04%, Cu ( 0. 20%,余量为Fe和不可避免的杂质；b)将步骤a)获得的钢锭在1220_1240°C的炉内加热，在1200°C _900°C的温度范围内，将步骤a)中所述钢锭反复镦粗-拔长使锻造比为3，以锻造用于所述平衡轴的坯体；然后采用负偏差切边模以切除平衡轴坯体的毛边及坯料两端头的拔模斜度，然后自然冷却至 450-500 0C ；c)将步骤b)的坯体加热至680°C°C的温度范围并保温4h，之后炉冷至330°C的温度范围并保温3h，之后加热至680°C的温度范围并保温24h，炉冷至120°C出炉；d)对步骤c)中生成的所述坯体进行粗加工；e)对步骤d)中生成的所述坯体加热至890°C的温度范围并保温3h，油冷至不高于70°C后出油，之后重新加热至5800C的温度范围并保温5h，之后空冷；f)对步骤e)中所生成坯体进行精加工形成发动机平衡轴。实施例二一种发动机平衡轴的锻造工艺，该工艺具有如下步骤a)铸造具有如下重量百分比的钢锭C 0. 55 %，Si :0. 25%，Mn :0. 65 %，P 彡 0. 025%, S 彡 0. 025%, Cr :0. 45%, Mo :0. 70%, Ni :1. 20%, V :0. 06%, Cu ( 0. 20%,
余量为Fe和不可避免的杂质；b)将步骤a)获得的钢锭在1220_1240°C的炉内加热，在1200°C _900°C的温度范围内，将步骤a)中所述钢锭反复镦粗-拔长使锻造比为5，以锻造用于所述平衡轴的坯体；然后采用负偏差切边模以切除平衡轴坯体的毛边及坯料两端头的拔模斜度，然后自然冷却至 450-500 0C ；c)将步骤b)的坯体加热至700°C的温度范围并保温3h，之后炉冷至350°C的温度范围并保温2h，之后加热至700°C的温度范围并保温20h，炉冷至120°C出炉；d)对步骤c)中生成的所述坯体进行粗加工；e)对步骤d)中生成的所述坯体加热至920°C的温度范围并保温2h，油冷至不高于70°C后出油，之后重新加热至600°C的温度范围并保温3h，之后空冷；f)对步骤e)中所生成坯体进行精加工形成发动机平衡轴。实施例三一种发动机平衡轴的锻造工艺，该工艺具有如下步骤
a)铸造具有如下重量百分比的钢锭C 0. 50 %，Si :0. 30 %, Mn :0. 60 %，P 彡 0. 025%, S 彡 0. 025%, Cr :0. 55%, Mo :0. 60%, Ni :1. 30%, V :0. 05%, Cu ( 0. 20%,
余量为Fe和不可避免的杂质；b)将步骤a)获得的钢锭在1220_1240°C的炉内加热，在1200°C _900°C的温度范围内，将步骤a)中所述钢锭反复镦粗-拔长使锻造为4，以锻造用于所述平衡轴的坯体；然后采用负偏差切边模以切除平衡轴坯体的毛边及坯料两端头的拔模斜度，然后自然冷却至450-500 0C ；
c)将步骤b)的坯体加热至690°C的温度范围并保温3. 5h，之后炉冷至340°C的温度范围并保温2. 5h，之后加热至690°C的温度范围并保温22h，炉冷至120°C出炉；d)对步骤c)中生成的所述坯体进行粗加工；e)对步骤d)中生成的所述坯体加热至915°C的温度范围并保温2. 5h，油冷至不高于70°C后出油，之后重新加热至590°C的温度范围并保温4h，之后空冷；f)对步骤e)中所生成坯体进行精加工形成发动机平衡轴。申请人:声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
权利要求
1.一种发动机平衡轴的锻造工艺，其特征在于，该工艺具有如下步骤a)铸造具有如下重量百分比的钢锭C 0. 45 % -0. 55%, Si :0. 25%-0. 35 %, Mn :0. 55 % -0. 65 %，P ^ 0. 025%, S ^ 0. 025%, Cr 0. 45% -0. 65%,Mo 0. 50% -0. 70%, Ni :1. 20% -I. 40%,V 0. 04% -0. 06%, Cu ^ 0. 20%，余量为Fe和不可避免的杂质； b)将步骤a)获得的钢锭在1220-1240°C的炉内加热，在1200°C_900°C的温度范围内，将步骤a)中所述钢锭反复镦粗-拔长使锻造比为3-5，以锻造用于所述平衡轴的坯体；然后采用负偏差切边模以切除平衡轴坯体的毛边及坯料两端头的拔模斜度，然后自然冷却至450-500 0C ； c)将步骤b)的坯体加热至680°C-700°C的温度范围并保温3-4h，之后炉冷至.330 V -350 V的温度范围并保温2-3h，之后加热至680 V -700 V的温度范围并保温20_24h，炉冷至120°C出炉； d)对步骤c)中生成的所述坯体进行粗加工； e)对步骤d)中生成的所述坯体加热至890°C-92(TC的温度范围并保温2-3h，油冷至不高于70°C后出油，之后重新加热至580°C _600°C的温度范围并保温3-5h，之后空冷； f)对步骤e)中所生成坯体进行精加工形成发动机平衡轴。
全文摘要
本发明公开了一种发动机平衡轴的锻造工艺，该工艺具有如下步骤a)铸造具有如下重量百分比的钢锭C0.45％-0.55％，Si0.25%-0.35％，Mn0.55％-0.65％，P≤0.025％，S≤0.025％，Cr0.45％-0.65％，Mo0.50％-0.70％，Ni1.20％-1.40％，V0.04％-0.06％，Cu≤0.20％，余量为Fe和不可避免的杂质；b)将步骤a)获得的钢锭在1220-1240℃的炉内加热，在1200℃-900℃的温度范围内，将步骤a)中所述钢锭反复镦粗-拔长使锻造比为3-5，以锻造用于所述平衡轴的坯体；然后采用负偏差切边模以切除平衡轴坯体的毛边及坯料两端头的拔模斜度，然后自然冷却至450-500℃；然后进行热处理和机加工。
文档编号B21J1/06GK102764835SQ201210231629
公开日2012年11月7日 申请日期2012年7月5日 优先权日2012年7月5日
发明者于峰 申请人:无锡市钻通工程机械有限公司