1、实验目的
通过实践 观察 了解充分掌握曲轴锻造工艺过程及锻造工艺实验
2、实验地点
  青海曲轴厂
3、实验内容
1、锻件材料分析
1)曲轴锻造选用材料:45钢、40Cr38CrMoAl
45钢的处理要求:
45钢调质硬度在HRC20~HRC30之间;
45钢淬火硬度在HRC55~58之间,极限值可达HRC62
45号钢要放置15-20天才能使用,是因为要进行时效处理,使钢的性能稳定下来,
实际应用的最高硬度为HRC55(高频淬火HRC58
45号钢,是GB中的叫法,JIS中称为:S45CASTM中称为1045080M46DIN称为:C45
45号钢为优质碳素结构用钢,硬度不高易切削加工,模具中常用来做模板,梢子,导柱等,但须热处理
1. 45钢淬火后没有回火之前,硬度大于HRC55(最高可达HRC62)为合格。
实际应用的最高硬度为HRC55(高频淬火HRC58)。
2. 45钢不要采用渗碳淬火的热处理工艺。
调质处理后零件具有良好的综合机械性能,广泛应用于各种重要的结构零件,特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。但表面硬度较低,不耐磨。可用调质+表面淬火提高零件表面硬度。
                                             
40Cr力学性能:
试样毛坯尺寸(mm):25
热处理:
第一次淬火加热温度():850;冷却剂:油
第二次淬火加热温度():-
回火加热温度():520;冷却剂:水、油
抗拉强度σb/MPa):≥980
屈服点σs/MPa):≥785
断后伸长率δ5/%):韦彤夹紧≥9
断面收缩率ψ/%):≥45
冲击吸收功Aku2/J):≥47
布氏硬度HBS100/3000)(退火或高温回火状态):≤207
38CrMoAl力学性能田朴君
防辐射服检测
抗拉强度 σb (MPa)≥980(100)
屈服强度σs (MPa)≥835(85)
伸长率 δ5 (%)≥14
断面收缩率 ψ (%)≥50
冲击功 Akv (J)≥71
冲击韧性值 αkv (J/cm2)≥88(9)
硬度 ≤229HB
试样尺寸:试样毛坯尺寸为30mm   
2、锻件特点
与铸件相比
    金属经过锻造加工后能改善其组织结构和力学性能。铸造组织经过锻造方法热加工变形后由于金属的变形和再结晶,使原来的粗大枝晶和柱状晶粒变为晶粒较细、大小均匀的等轴再结晶组织,使钢锭内原有的偏析、疏松、气孔、夹渣等压实和焊合,其组织变得更加紧密,提高了金属的塑性和力学性能。
  铸件的力学性能低于同材质的锻件力学性能。此外,锻造加工能保证金属纤维组织的连续性,使锻件的纤维组织与锻件外形保持一致,金属流线完整,可保证零件具有良好的力学性能与长的使用寿命采用精密模锻、冷挤压、温挤压等工艺生产的锻件,都是铸件所无法比拟的
锻件是金属被施加压力,通过塑性变形塑造要求的形状或合适的压缩力的物件。这种力量典型的通过使用铁锤或压力来实现。铸件过程建造了精致的颗粒结构,并改进了金属的物理属性。在零部件的现实使用中,一个正确的设计能使颗粒流在主压力的方向。铸件是用各种铸造方法获得的金属成型物件,即把冶炼好的液态金属,用浇注、压射、吸入或其它浇铸方法注入预先准备好的铸型中,冷却后经落砂、清理和后处理等,所得到的具有一定形状,尺寸和性能的物件
3、曲轴工艺流程
  坯料查抄 铣端面 铣两头面质量中心孔 铣定位夹紧面 粗车轴颈及端头连杆颈 钻油道孔 查抄油孔两头面孔 精车轴颈 精车端面 精车14连杆 精车23连杆六一祝福 滚压 精磨塔轮、齿轮及前油封轴颈 精车止推面、法兰端面及定位轴颈 潘倩倩近况→精磨主轴
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颈及后油封轴颈 精磨连杆轴颈 铣键槽 油道孔孔口倒角 洗濯 油孔口抛口 动均衡 减外增补均衡去重 清算键槽及油道孔 抛光 清算 终检 防锈 包装
4、热处理技术和表面强化技术
  1)曲轴中频感应淬火
  曲轴中频感应淬火将采用微机监控闭环中频感应加热装置,具有效率高、质量稳定、运行可控等特点。
  2)曲轴软氮化
  对于大批量生产的曲轴来说,为了提高产品质量,今后将采用微机控制的氮基气氛气体软氮化生产线。氮基气氛气体软氮化生产线由前清洗机(清洗干燥)、预热炉、软氮化炉、冷却油槽、后清洗机(清洗干燥)、控制系统及制气配气等系统组成。
  3)曲轴表面强化技术
  球墨铸铁曲轴圆角滚压强化将广泛应用于曲轴加工中,另外,圆角滚压强化加轴颈表面淬
火等复合强化工艺也将大量应用于曲轴加工中,锻钢曲轴强化方式将会更多地采用轴颈加圆角淬火处理。
4、曲轴的介绍
曲轴是汽车发动机中的重要零件,它与连杆配合将作用在活塞上的气体压力变为旋转的动力,传给底盘的传动机构,同时,驱动配气机构和其它辅助装置。
曲轴在工作时,受气体压力,惯性力及惯性力矩的作用,受力大而且受力复杂,同时,曲轴又是高速旋转件,因此,要求曲轴具有足够的刚度和强度,具有良好的承受冲击载荷的能力,耐磨损且润滑良好。
曲轴在使用过程中的主要损坏形式有如下两种:一是疲劳断裂.先在轴颈和圆角处产生疲劳裂纹.然后向曲柄深处发展,造成曲轴断裂.也有少数曲轴先在轴颈中部的油道内壁产生裂纹.发展为曲轴断裂;二是轴颈表面的严重磨损(尤以连杆轴颈为甚)。所以,曲轴主要应有较高的疲劳强度和良好的耐磨性。
对于曲轴的加工可以采用铸造或锻造。相比之下,铸造可以一次成型,锻造需要锻打,
们的后续热处理方式也有区别。铸造成性相对容易,锻造成型工艺要复杂,不过近些年的技术发展,大型水压机的出现,使得200kg以内工件的锻造成为可能,自由锻和热模锻的工艺不断完善,可以使锻造成型也比较容易。内部组织看,铸造组织没有锻造组织性能稳定,铸造会有一系列砂眼,疏松,偏析等缺陷;锻造组织能做到均匀,把原材料缺陷组织缺陷消除等等。
为了得到机械性能较好的曲轴,我们采用冲压工艺来锻造曲轴。