曲轴加工工艺 一、前言:如何进行工艺策划? 二、曲轴的功能部分—控制失效风险 1.曲轴的功用 2.曲轴工作特点 3.曲轴的材料 三、曲轴实物加工部分--满足产品图纸 1.加工工艺方法的确定 2.曲轴加工基准选择的基本原则 四、曲轴加工工艺路线的编制原则 五、主要工艺介绍(图片) 一、如何进行工艺策划(生产准备项目) 主要输入: 毛坯图纸(加工余量、毛坯缺陷) 产品图纸(加工的内容、加工方法、产品设计基准等产品要求) 生产纲领(生产节拍时间、生产方式) 质量目标(自工程不良、后工程不良) 工艺方案的评价原则 质量 (Quality) 成本(Cost) 交付(Day) PPAP的含义 Flow Chat.过程流程图。 DFMEA.潜在失效模式及后果分析 PFMEA.潜在失效模式及后果分析 。 Control Plan.控制计划。 产品质量策划循环示意图 传统串行过程 并 行 [同 步] 过 程 二、曲轴的功能部分 曲轴是发动机的五大件之一,曲轴是发动机最重要的机件之一。位于发动机的曲轴箱内,通过瓦盖紧固在气缸体曲轴承孔上,瓦盖用螺栓紧固在气缸体瓦盖结合面上。 1. 功能: 曲轴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,如风扇、水泵、发电机、机油泵等。 二、曲轴功能部分 2.曲轴工作特点 ----工作时,曲轴承受气体压力,惯性力及惯性力矩的作用,受力大而且受力复杂,并承受交变负荷的冲击作用; ----其次,由于连杆传来的力是周期性变化的,在某些瞬时还是冲击性的; ----上述这些周期作用着的力,还将引起曲轴的扭转振动而产生附加应力; ----曲轴的转速很高,它与轴承之间的相对滑动速度很大; 为了保证工作可靠,要求曲轴具有足够的刚度和强度,良好的承受冲击载荷的能力以及耐磨损、润滑条件良好。 为了提高疲劳强度,还经过特殊的处理,例如:淬火、氮化、圆角滚压强化等独特的工艺措施。 三、曲轴结构特点和主要技术要求 1.结构特点: 曲轴由主轴颈,连杆轴颈、曲柄、平衡块、前端和后端等组成。曲轴前端装有正时齿轮,驱动风扇和水泵的皮带轮以及起动爪等。我厂生产的斯太尔、A51 、 4RC曲轴均为整体式结构。6102曲轴为附带整体后油封结构。 曲轴常用材料 根据发动机的工作状况,曲轴常用材料有:球墨铸铁、调质钢、非调质钢。 对于汽油机曲轴,由于功率较小,曲轴毛坯一般采用球墨铸铁铸造而成,常用材料有:QT600-2、QT700-2、QT800-2、 QT900-6、 QT800-6、等温淬火球铁(ADI球铁)等。 柴油机曲轴毛坯一般采用调质钢或非调质钢,调质钢常用材料有:45、40Cr或42CrMo ;非调质钢常用材料有48MnV 、C38N2、38MnS6。 近年来,随着汽车排放要求的升级和超载的限制,以及降低制造成本的需要,对车用柴油机而言,一方面非增压柴油机逐步减少,增压、增压中冷柴油机逐步增多,且多数在原机型上改进提高功率,但曲轴结构并无大的改进,随着国家对排放要求的提高,大批球墨铸铁轴将被锻钢轴替代。 3、曲轴的材料 曲轴的主要失效形式是疲劳断裂和轴颈严重磨损,其中弯曲疲劳断裂约占80%,对曲轴的材料要求 优良的综合机械性能 高的抗疲劳能力,防止疲劳断裂 良好的耐磨性 常用的曲轴材料锻钢和球墨铸铁 控制失效的风险(采取的工艺手段) 1.曲轴轴颈早期磨损 轴颈淬火+回火+校直 评价指标: 淬硬表面硬度 淬硬层深 淬硬层内部的金相组织 2.提高曲轴疲劳强度(控制曲轴因疲劳产生的断裂) 铸件:车沉割槽+圆角滚压 锻件:圆角淬火 喷丸---提高曲轴整体疲劳强度的工艺方法(还有美化外观的作用) 评价指标:圆角的大小 圆角的成型性 圆角表面的粗糙度 三、曲轴实物加工部分 1.识图、读图、画图 加工表面与不加工表面 对加工表面进行分类(如:外圆,孔,平面等) 2.各种加工表面的加工方法以及经济精度和表面粗糙度。(确定最终加工方法) 3.加工余量的合理分配 曲轴一般由主轴颈,连杆轴颈、曲柄、平衡块、前端和后端等组成。一个主轴颈、一个连杆轴颈和一个曲柄组成了一个曲拐,曲轴的曲拐数目等于气缸数(直列式发动机);V型发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半。 下图为dCi 11曲轴图片 曲轴实物加