一种曲轴切边下模结构的制作方法

本发明涉及锻造领域，是一种立体分模的曲轴在连杆颈与主轴颈有高度落差处的切边模结构，具体是曲轴蝶形处的切边下模结构。

现有技术介绍

空间分模的曲轴的锻件切边质量，一直是较难控制解决的问题。特别是在有高度落差的连杆颈侧蝶形处，此处的分模面为两个方向的空间角度面，一般为曲轴的非加工面。传统的立体分模曲轴的连杆颈侧蝶形处的切边下模设计方法是:按照锻件的外形轮廓的水平最大投影作为切边下模的刃口面，按照与锻打方向垂直的外形轮廓投影作为形状导锁面。即形状导锁面在靠近曲轴端处与切边刃口面为同一面。受此设计结构及形状导锁面加工精度等影响，此处切边下模刃口的实际宽度尺寸不均匀，导致终锻后锻件在切边工序时，切边受力不均匀。局部拉应力较大，锻件切边拉痕较重，切边变形较大，锻件此处的切边质量无法满足图纸要求。且不仅影响锻件的切边质量，而且对锻件的后续动平衡有影响。需通过后续的修磨保证锻件切边质量。若切边后有校正工序，会导致过高的切边拉刺压到锻件本体中，导致锻件有折叠缺陷，甚至锻件报废。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种立体分模曲轴蝶形处切边下模的结构，解决曲轴连杆颈侧蝶形处的切边质量差、动平衡及折叠的产生废品等质量问题，具体技术方案如下：

一种曲轴切边下模结构，在曲轴蝶形处设置有形状导锁面、刃口面、刃口承载面；形状导锁面是根据主轴颈档距宽度尺寸设计的带角度斜面，刃口面为锻件的外形轮廓的水平最大投影面，刃口承载面是在形状导锁面与刃口面之间的连接面，此面由锻件蝶形处刃口面法向延伸自然生成；所述形状导锁面的宽度s与主轴颈档距宽度尺寸l的关系为：1/3l≤s≤1/2；s值过大或过小均不利于曲轴的整个分模空间排布。形状导锁面角度a受立体分模空间影响，不宜取较大的角度，形状导锁面角度a为5°-7°；刃口承载面是蝶形处刃口面向远离此处连杆颈方向的法向延伸至形状导锁面形成的，刃口承载面朝向曲轴型腔的一侧为刃口面。

刃口承载面与形状导锁面间具有圆弧过渡。

本发明的优点是：保证曲轴蝶形处切边下模有独立的刃口面，刃口承载面的设计提高了刃口面的强度。因不受形状导锁面加工精度等影响，保证切边刃口面尺寸形状准确，刃口宽度一致，且模具加工方便，保证锻件切边时，受均匀的剪应力作用，蝶形处切边韧带宽度一致性好；切边竖纹不明显，减小切边变形。曲轴切边下模的实际使用寿命大大提高。降低废品率，提高锻件实物质量。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明水平投影方向示意图；

图3为本发明主视投影方向示意图；

图4为图2的b-b剖面示意图；

图5为图2的a-a剖面示意图；

图6为现有技术的结构示意图；

图中，1.刃口承载面，2、连杆颈，3、主轴颈，4、形状导锁面，5、刃口面，7、蝶形处，51、52刃口面的两空间方向面，l、主轴颈档距宽度，s、刃口承载面宽度，b、形状导锁加工宽度控制尺寸。

具体实施方式

下面结合附图具体说明本发明，如图所示，本发明包括形状导锁面4、刃口承载面1、刃口面5，所述刃口承载面1的宽度s为主轴颈的宽度l的1/3-1/2，形状导锁面4的侧壁与垂直方向的夹角为5-7°；刃口承载面1是蝶形处刃口面向远离此处连杆颈方向法向延伸至形状导锁面形成的，刃口承载面1的朝向曲轴型腔工件的一侧为刃口面5，51、52为刃口面在两个方向的剖面图。这里的形状导锁面是指与曲轴形状相匹配的，用于控制锻件错移的面。刃口承载面与形状导锁面间具有圆弧过渡。

结合对本发明优越性了解，本领域技术人员在进行立体分模的曲轴切边下模设计时，需按照锻件的具体现状，根据主轴颈档距尺寸l来设计导锁承载面的宽度s，一般s＝1/3-1/2l。根据曲轴的分模空间设计形状导锁面斜面角度，斜面角度与垂直面的夹角a一般取5-7°。如果模具加工采用电极电加工的方式，需根据图纸给定形状设计导锁加工的宽度控制尺寸b，同时将刃口承载面设计到锻件数模中。模具加工时将形状导锁加工至按图纸给定的宽度控制尺寸b，将宽度控制尺寸b至曲轴型腔部分(含刃口承载面)用铣加工完成，切边下模刃口面通过线切割或数控铣加工刃口。

经100件工件对比试验，采用本发明的切边下模进行加工，工件合格率为99％，而采用图6所示的现有技术切边下模进行加工，工件合格率仅仅为82％，且需要后续的修整工序。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种曲轴切边下模结构，在曲轴蝶形处设置有形状导锁面、刃口面、刃口承载面；形状导锁面是根据主轴颈档距宽度尺寸设计的带角度斜面，刃口面为锻件的外形轮廓的水平最大投影面，刃口承载面是在形状导锁面与刃口面之间的连接面，此面由锻件蝶形处刃口面法向延伸自然生成；所述形状导锁面的宽度S与主轴颈档距宽度尺寸L的关系为：1/3L≤S≤1/2；形状导锁面角度a为5°‑7°；刃口承载面是蝶形处刃口面向远离此处连杆颈方向的法向延伸至形状导锁面形成的，刃口承载面朝向曲轴型腔的一侧为刃口面。本发明的优点是：保证曲轴蝶形处切边下模有独立的刃口面，刃口承载面的设计提高了刃口面的强度。曲轴切边下模的实际使用寿命大大提高。降低废品率，提高锻件实物质量。

技术研发人员：陈莉;邢龙;张晓宇
受保护的技术使用者：辽宁五一八内燃机配件有限公司
技术研发日：2018.03.15
技术公布日：2019.09.24