[发明专利]一种模锻柴油机曲轴的坯料形状设计方法

权利要求书

1.一种模锻柴油机曲轴的坯料形状设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)选择曲轴锻件用料最多的一个或两个以上曲拐作为分析对象，根据体积相等的理论推导棒料的直径，计算坯料截面面积；

2)以截面面积相等为原则，根据步骤1)中计算所得的所述坯料截面面积，确定坯料的宽度和高度比，设计高窄型的两向圆弧形坯料截面，曲轴坯料的截面形状为两条圆弧和两条直线组成的两向圆弧形，所述两条直线沿坯料高度方向设置，所述两条圆弧分别连接两条直线的两端并向外凸出；所述坯料的高度比β＝a/b；其中a为所述直线的长度，b为所述曲轴坯料在其高度方向的最大长度；

3)将高窄型坯料较高的方向沿模锻变形方向放置，曲轴坯料沿模锻方向的上下两面为圆弧面，曲轴坯料上下两面的弧顶分别与上下模锻模具对应，并进行模锻，以使其更充分充型。

2.按照权利要求1所述的模锻柴油机曲轴的坯料形状设计方法，其特征在于：所述步骤1)中，对于各个曲拐用料相等或接近相等的曲轴锻件，其坯料沿轴线方向截面面积保持不变；对于各个曲拐用料体积相差较多的曲轴锻件，根据其曲拐用料体积的多少，将坯料设计成沿轴线方向截面面积不相等的形状。

3.按照权利要求1所述的模锻柴油机曲轴的坯料形状设计方法，其特征在于：所述步骤2)中，两向圆弧形坯料的高度比最优取值在0.7～0.95内。

4.按照权利要求1所述的模锻柴油机曲轴的坯料形状设计方法，其特征在于：所述步骤2)中，两向圆弧形坯料的宽度必须小于坯料的最大高度。

5.按照权利要求1所述的模锻柴油机曲轴的坯料形状设计方法，其特征在于：所述步骤2)结束后，运用有限元软件进行坯料模锻成形的有限元模拟，根据模拟结果适量修改坯料的截面积、宽度和高度比参数，重复模拟坯料的模锻成形过程，以此确定最优的两向圆弧形状。