[发明专利]一种专用于镦挤复合成形的台阶轴预制坯设计方法

摘要

本发明公开了一种专用于全纤维曲轴镦挤成形的台阶轴预制坯设计方法。在不改变曲轴锻件尺寸的条件下，采用了不均匀曲臂区坯料长度用于台阶轴几何结构设计，尤其是在于不改变台阶轴预制坯的连杆颈、主轴颈长度的基础上，改进曲臂区坯料长度。本发明通过分析台阶轴毛坯/中间件与水平止推模在水平方向的投影面积和成形过程曲臂充型的先后顺序的基础上，提出了改进台阶轴预制坯几何结构设计的新方法，从而实现了单个曲拐等厚度曲臂的同步充型、提高材料利用率、减少错拐模弯曲应力。本发明可提高全纤维曲轴质量一致性的优点。

主权项

1.一种用于镦挤复合成形的台阶轴预制坯的设计方法，其特征在于：在不改变全纤维曲轴锻件几何尺寸的条件下，采用曲臂区坯料长度不均匀用于台阶轴预制坯设计；不改变台阶轴预制坯的连杆颈区域和主轴颈区域的坯料长度；台阶轴预制坯的曲臂区坯料长度依赖于台阶轴预制坯与左、右止推模接触面积的比值，由下列方法决定：假定曲轴有N个曲拐，以第一个成形的曲拐为左方向，那么：（1）第1曲拐成形时，台阶轴预制坯左、右曲臂区坯料长度比为0.95~1.00；具体值的选用方法：分别计算左止推模与台阶轴预制坯的接触面积S_d、右止推模与台阶轴预制坯的接触面积S_b，那么左、右曲臂区坯料长度比值为：0.95+0.05×(S_d ‑S_b) /S_b；在假定右侧曲臂区坯料长度不变的情况下，计算左侧曲臂区坯料长度；（2）第2~N‑1曲拐成形时，台阶轴预制坯左、右曲臂区坯料长度比为0.92~0.98；具体值的选用方法：分别计算左止推模与台阶轴预制坯的接触面积S_q、右止推模与台阶轴预制坯的接触面积S_b，左、右曲臂区坯料长度比值为：0.92+0.06×(S_q ‑S_b) /S_b；在假定右侧曲臂区坯料长度不变的情况下，计算左侧曲臂区坯料长度；（3）第N曲拐成形时，台阶轴预制坯的左、右曲臂区坯料长度比为1.00~1.05；具体值的选用方法：分别计算左止推模与台阶轴预制坯的接触面积S_q、右止推模与台阶轴预制坯的接触面积S_z，左、右曲臂区坯料长度比值为：1.00+0.05×(S_q ‑S_z) /S_z，在假定左侧曲臂区坯料不变的情况下，计算右侧曲臂区坯料长度。