曲轴常见缺陷及对策.ppt

**曲轴常见锻造缺陷及对策研发部*本文主要讲述了我公司多年曲轴生产中曾经发生的质量缺陷、缺陷产生部位、产生的原因及解决的措施。法兰小头平衡块连杆颈外侧平衡块内侧曲柄外侧摘要1.前言发动机曲轴是发动机中最重要的、结构和受力情况最复杂的零件之一。曲轴作为我公司的主要营利产品，生产有二十多年的历史，工艺已趋于成熟稳定，解决现场问题的经验渐丰。但在这几年，人员流动较快，为防止新工艺及生产人员走弯路，预防曾经发生过的质量缺陷再次出现，笔者将从事现场工作中遇到的曲轴各类常见缺陷及解决方法归类如下，作为曲轴设计和生产中处理质量的参考。2.曲轴常见缺陷及对策2.1充不满2.1.1平衡块充不满2.1.2止推环处充不满2.1.3曲柄臂充不满2.2折纹2.2.1端面折纹2.2.2二五连杆颈曲柄外侧折纹2.2.3平衡块分模面处折纹2.2.4连杆颈外侧折纹2.3变形2.3.1小头端变形2.3.2平衡块侧向变形2.3.3平衡块镦粗变形2.4凹坑2.4.1氧化坑2.4.2异物压入2.1充不满

2.1.1平衡块充不满充不满处特征该类缺陷主要产生在平衡块既高又薄且平衡块高点离中心较远的曲轴上。对于8个平衡块的六缸曲轴，中间的第六、七平衡块容易出现。2.1.1平衡块充不满形成原因平衡块高宽比大，平衡块内金属的温度下降快，塑性下降；其流动距离较长，模具表面阻力大。8个平衡块的六缸曲轴，中间的四个平衡块处发生“抢料”现象，六七平衡块成形所需的金属无法从二五连杆颈区段得到补给，容易出现充不满缺陷。塑性下降大，成为死区金属2.1.1平衡块充不满对策1、坯料规格的合理选取。此方面要注意三个问题：一是通常按最密集平衡块部分的材料利用率为80%来初选坯料直径;二是要考虑平衡块配重部分占整个曲柄总面积的比例;三是要兼顾国内钢厂能够提供的规格，小规格的料比较好选，大规格的料，国内通常是10mm一个规格，时常会发生选上一个规格的较过大，选下一个规格的料又过小。在有辊锻的情况下，尽量选用大一些的规格的料。配重块坯料面积/（2*配重块面积）≥0.62.1.1平衡块充不满对策2、选用适当的压挤工艺。对于一些大型曲轴，压挤通常采用平面压挤的方式，此时就要注意不要压的太扁，使压挤后的坯料宽度不要超过预锻型腔边缘，以防止金属势能的流失，从而导致锻件充不满。3、合理分布预锻储料。预锻设计时，在常规设计的基础上，另外将平衡块与主轴径处设计一个较大的三角锥体形的过渡区，有益于金属从主轴颈到平衡块的纵向流动补给。在实际生产中，由于种种原因，有时常采用将终锻模整体下落后降封闭高度锻打的方法，即将曲轴预锻打得更薄的方法以解决充不满，以充分利用预锻的大圆角作用。此种方法对于料规格较大但仍充不满的曲轴作用甚微；料规格比较紧张的曲轴，较为有效。三角锥对策控制加热温度及均匀性。金属的高温塑性变化较大。低温锻打，不仅恶化模具的工作条件，而且塑性低易引起锻件充不满。我厂120MN锻压机线在引进新加热机床提高坯料温度均匀性后，生产的曲轴锻重已达到160Kg。平衡块充不满2.1.2轴颈止推环充不满特征该类缺陷主要产生在第四主轴径两侧的大油封环上，不易察觉,但发生几率较高。产生原因一是氧化皮过厚；二是模具型腔内堆积石墨。尺寸欠缺2.1.2轴颈止推环充不满对策该处一般不进行辊锻，但仍可利用辊锻轻微变形（压下变形宽展）来达到去除氧化皮的目的；而且在锻打过程中利用风管吹除；由于该处型腔较窄，对此我们不但要严格按工艺要求对石墨进行配比，每件润滑一次，并要定期对模具用尖锐的工具对该处进行清理，每班班前清理型腔一次；型腔设计时增加补偿量。2.1.3曲柄臂充不满特征：该类缺陷主要产生在连杆颈处型腔较深的下模，发生几率不太高，一旦发生锻件就只能报废，无法挽救。01产生原因：机械手送料不到位，或者在生产中有时为了保证平衡块充满，有意将坯料摆偏。但若摆放的过偏，虽然平衡块充满得到保证，但相应的造成曲柄臂处缺料充不满。01对策：解决此类缺陷，主要是要保证将压挤后坯料送到型腔中心位置。012.2折（裂）纹

2.2.1端面折(裂)纹原因：材料端面开裂A类B类原因：辊坯凹陷特征通常有两种情况，一种为上图的A类折纹，在圆周360o都可能发生；另一种为上图的B类折纹，发生在小头，位置相对固定，为竖向折纹。端面折(裂)纹01A类主要