[发明专利]大型曲拐毛坯热切割加工方法

说明书

本发明涉及一种大型曲拐毛坯热切割加工方法，包括曲拐初坯；通过火焰切割去除曲拐初坯上的冗余量；包括步骤1）切割火焰保持与连杆轴颈轴线方向平行，去除两曲轴臂的上端、下端、左端和右端的冗余量；2）切割火焰保持与已切割出的曲轴臂的左或/和右端面垂直，去除两曲轴臂的内侧面和外侧面的冗余量；3）切割火焰保持与切割出的曲轴臂的左或/和右端面平行，去除连杆轴颈的左端和右端的冗余量；4）以连杆轴颈的轴为中心环切一周且环切一周的过程中使切割火焰保持与设定的连杆轴颈毛坯圆柱面相切。本发明对曲拐初坯要求低，降低了锻造要求，适于更多的制造企业；通过火焰切割去除曲拐初坯上的多余量，有效提高后续机加效率，降低机加成本。

技术领域

本发明属于曲轴制造技术领域，具体涉及一种大型曲拐毛坯热切割加工方法。

背景技术

曲轴是发动机中承受冲击载荷、传递动力的重要零件。现代加工中，中小型曲轴的制造多采用整体式加工制造，即锻造得到整体毛坯后再通过机械除料加工的方式而得到最终成品；而大型曲轴，如用于船舶工业的曲轴，由于形状复杂，尺寸大，多采用组合式制造，即分别制造各个曲拐（如附图1、图2，曲拐5包括两平行相对的两曲轴臂51和连接于两曲轴臂51之间且位于曲轴臂51一端的连杆轴颈52，曲轴臂51也被称为曲柄、曲臂，连杆轴颈52也被称为曲柄臂、曲柄销，有的曲轴臂51在远离连杆轴颈52的一端还包含平衡重），再通过红套的方式将曲拐与主轴颈（也称曲轴轴颈）连接进而组合成大型曲轴，其中以曲拐的毛坯制造及后续加工工艺最为复杂。

曲拐毛坯制造采用锻造得到方坯，再机械加工，后来为了提高加工效率，优化为弯锻成型，如CN103128209A、CN104493030A，经弯锻得到呈U形的毛坯，包含两曲轴臂和连接于其间的连杆轴颈，从而减少了机械加工余量，疲劳强度更高，CN103128209A中还通过锻造模具的改进，进一步减少曲拐各个部位的机械加工余量；但是锻造工艺本身需通过材料的冲压变形而成型，为了保证后续的成品尺寸，预留的机械加工余量不能太少，为了提高加工效率，有进一步优化的必要，而且锻造设备及精确型锻的模具成本也很高。所以，本发明创新地从另一加工思路提出一种大型曲拐毛坯热切割加工方法，可降低锻造难度及成本，同时更精确的控制后续机械加工余量。

发明内容

为了丰富目前的曲拐毛坯加工方法，本发明提出一种大型曲拐毛坯热切割加工方法，同时可适当降低锻造难度及成本，更精确的控制后续机械加工余量。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

大型曲拐毛坯热切割加工方法，包括通过锻造得到的曲拐初坯；通过火焰切割去除所述曲拐初坯上的冗余量以减少后续机械加工余量；所述通过火焰切割去除所述曲拐初坯上的冗余量包括以连杆轴颈的轴为中心环切一周且环切一周的过程中使切割火焰保持与设定的连杆轴颈毛坯圆柱面相切以去除连杆轴颈部位周围的冗余量。

进一步完善上述技术方案，所述通过火焰切割去除所述曲拐初坯上的冗余量包括如下步骤：

1）切割火焰保持与连杆轴颈轴线方向平行，去除两曲轴臂的上端、下端、左端和右端的冗余量；

2）切割火焰保持与已切割出的曲轴臂的左或/和右端面垂直，去除两曲轴臂的内侧面和外侧面的冗余量；

3）切割火焰保持与切割出的曲轴臂的左或/和右端面平行，去除连杆轴颈的左端和右端的冗余量；

4）以连杆轴颈的轴为中心环切一周且环切一周的过程中使切割火焰保持与设定的连杆轴颈毛坯圆柱面相切以去除连杆轴颈部位周围的冗余量。

进一步地，所述通过火焰切割去除所述曲拐初坯上的冗余量还包括在步骤1）至3）的各步骤之前根据设定的后续机械加工余量在坯料上划出对应于下一步骤的火焰切割轨迹线。

进一步地，步骤4）中所述设定的连杆轴颈毛坯圆柱面为在连杆轴颈外侧均匀预留设定的后续机械加工余量而形成的圆柱形的外表面。