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汽車曲軸精密模鍛成形工藝優化的研究

2022-08-17 16:20 山西中重重工集團

90年代以來,我國的汽車工業發展迅速。汽車工業的先進鍛造技術帶動了全國精密,模鍛行業的發展,隨著汽車產量的逐年增加。汽車鍛件的產量也逐年上升。在汽車鍛件中,曲軸和前軸是最大的,也是最重要的鍛件,需要建立專業化精密模鍛生產線來生產。

 在現代汽車制造業中,對曲軸生產采用兩種類型毛坯:用球墨鑄鐵的鑄件和用模鍛方法獲得的鋼鍛件。球墨鑄鐵因其機械強度接近或超過中碳鋼而且成本低、耐磨性好,在我國應用較廣。但是,鑄造曲軸與鍛造曲軸比較,對同樣的支撐寬度,鑄造曲軸支撐面磨損較快,產生的噪聲較高,軸部密封失效也較快。鍛鋼曲軸則可以降低發動機的噪聲和振動,提高燃油的經濟性,發動機罩下的其它零件會更加緊湊。近年來,汽車生產正朝著增大發動機功率、提高發動機汽缸的平均壓力、降低摩擦功耗、加大活塞沖程以增大壓縮體積的方向發展,因此,鍛造曲軸代替鑄造曲軸已日趨明顯凹。


近年來,汽車曲軸鍛造成形工藝的發展方向是:形狀、尺寸精度越來越高,機加余量越來越小,曲軸的平衡板直接靠鍛造成形,而不需要后續加工。在曲軸材料方面普遍采用非調制鋼等金屬原材料,曲軸鍛后只進行可控冷卻,不進行熱處理,這樣可避免熱處理變形,能更好地滿足機加工要求。由于平衡板直接靠鍛造成形,所以對其鍛造精度的要求大大提高,否則將會直接影響到發動機的整體性能。


在引進技術、走跨越式發展的道路的同時,我們也看到,國內曲軸制造技術的發展受到諸多方面的限制。據世界先進水平仍相差很遠,甚至還滿足不了我國汽車制造業發展速度的需要。我國曲軸專業生產廠家不是很多,且整體規模小、專業化程度低、企業設備陳舊、產品設計和工業落后、性能壽命和可靠性差、品種雜亂,這些都影響了汽車整車的技術需要和隱形穩定性要求。目前,國內雖已有一批現金的鍛造設備,但由于數量少,加之模具制造技術和其他一些設施跟不上,使一部分先進設備未充分發揮其應有的作用。從總體上來講,改造和更新陳舊的普通鍛造設備、改進落后的曲軸制造工藝、推廣應用曲軸技術設先進技術,在我國鍛造業尤其是汽車制造領域,顯得尤為急迫。