[发明专利]发动机平衡轴的锻造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发动机零部件的锻造加工方法。

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一种锻造方法是：经过加热、预锻、终锻、切边、精整。 该方案的缺点为：需要大吨位压力机，能耗大、材料利用率低，造成锻件成本高。

另外的一种主要锻造方法为，首先采用截料，再对该截料进行加热，再经过制坯、成型工序制成平衡轴坯料；然后采用负偏差切边模以切除平衡轴坯料的毛边及坯料两端头的拔模斜度，将切边后的平衡轴坯料通过输送带输送使该坯料自然冷却而被输送到热处理设备进行热处理工艺，再经过热校正、表面处理工序而制得。

但是，现有技术中的锻造方法工序多，效率低，成本高，造成材料的浪费。有的采用压力铸造的方法，能够克服材料浪费的问题，但是制作轴件的强度远远达不到使用性能要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种低成本、高效率，强度高的发动机平衡轴的锻造方法。

本发明的发动机平衡轴的锻造方法包括如下步骤：

(1)锻坯，截取铸锭，加热至950～1050℃，保温40～50min后，在锻压设备上进行锻打，锻打时先对径向进行压缩拔长，再在轴向进行压缩礅粗，再在径向进行压缩拔长；

(2)等温预锻，加热温度为1150～1250℃，保温时间为40～50min， 始锻温度1160～1240℃，终锻温度750℃～790℃；

(3)等温精锻，其加热温度为1150～1250℃，保温时间为40～50min，始锻温度1160～1240℃，终锻温度750℃～790℃；

(4)将精锻后的部件进行固熔处理和时效处理，其中，固熔处理是将部件放入加热炉内加热至960～1040℃，保温20～40min，取出精坯，置放在空气中冷却；时效处理是将精坯放入加热炉内加热至260～380℃，保温4～6h，然后再加热至280～400℃，保温1～2h，然后检验其金相结构和抗拉强度。

所述锻坯、预锻、精锻及热处理过程中的加热速度控制在8～9℃/min。

所述预锻、精锻过程中的模具在锻压前预热至680～780℃。

采用上述锻造方法，其有益效果为：1)采用等温精锻，可使部件材质综合性能得到提高，内部密度增大，纤维方向随部件的形状布局，满足各项指标，2)采用固熔处理和时效处理可使部件强度提高1.1倍以上。3)加工效率大大提高，加工成本可降低10％以上，而且能够节约大量的贵重材料资源，材料利用率比传统方法提高10%以上。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更清楚的理解本发明的发动机平衡轴的锻造方法，下面通过具体实施方式详细描述其技术方案。

本发明的发动机平衡轴的锻造方法经过锻坯、等温预锻、刻蚀清洗、等温精锻、热处理及再次刻蚀清洗等工序，使材料一次成型，而且通过其内部晶格重新排列、细化，使部件内部组织的密度和抗拉强度大大增强，适用于发动机平衡轴等高强度部件。

实施例1

本发明的发动机平衡轴的锻造方法包括如下步骤：

(1)锻坯，截取铸锭，加热至950～1050℃，保温40～50min后，在锻压设备上进行锻打，锻打时先对径向进行压缩拔长，再在轴向进行压缩礅粗，再在径向进行压缩拔长；

(2)等温预锻，加热温度为1150～1250℃，保温时间为40～50min， 始锻温度1160～1240℃，终锻温度750℃～790℃；

(3)等温精锻，其加热温度为1150～1250℃，保温时间为40～50min，始锻温度1160～1240℃，终锻温度750℃～790℃；

(4)将精锻后的部件进行固熔处理和时效处理，其中，固熔处理是将部件放入加热炉内加热至960～1040℃，保温20～40min，取出精坯，置放在空气中冷却；时效处理是将精坯放入加热炉内加热至260～380℃，保温4～6h，然后再加热至280～400℃，保温1～2h，然后检验其金相结构和抗拉强度。

所述锻坯、预锻、精锻及热处理过程中的加热速度控制在8～9℃/min。

所述预锻、精锻过程中的模具在锻压前预热至680～780℃。

实施例2