專(zhuān)利名稱(chēng)：曲軸頸部過(guò)渡圓角滾壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械產(chǎn)品表面滾壓加工裝置，特別是用于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸頸部過(guò)渡圓角的滾壓加工裝置。
背景技術(shù)：
曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)核心部件之一，起到傳遞功率和扭矩的作用。一般對(duì)其主軸頸及連桿頸進(jìn)行局部高頻感應(yīng)淬火，然后回火以消除剩余應(yīng)力，以達(dá)到提高軸頸耐磨性的目的。但感應(yīng)淬火一般不到軸頸的過(guò)渡圓角，反而使圓角部分形成回火，出現(xiàn)剩余拉應(yīng)力。近來(lái)發(fā)展到對(duì)軸頸和圓角表面同時(shí)進(jìn)行淬火，但圓角淬火易引起曲軸變形，工藝也較復(fù)雜，必須嚴(yán)格控制圓角淬前剩余應(yīng)力，并應(yīng)用特殊淬火劑，控制感應(yīng)電流頻率，以減小變形，這種方法不能適應(yīng)大批量生產(chǎn)的要求。
由于曲軸工作時(shí)受到高強(qiáng)度的交變載荷，其表面層狀況的好壞直接決定它對(duì)交變載荷的抵抗能力。圓角處存在的剩余拉應(yīng)力將導(dǎo)致出現(xiàn)表面疲勞裂痕。而采用表面滾壓技術(shù)是解決上述問(wèn)題的有效途徑，其關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)先進(jìn)適用的滾壓裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種能消除曲軸局部淬火后出現(xiàn)的剩余拉應(yīng)力，避免圓角淬火引起的曲軸變形，有效提高曲軸使用壽命，而且操作簡(jiǎn)便，能簡(jiǎn)化加工工藝，提高生產(chǎn)效率的曲軸頸部過(guò)渡圓角滾壓裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是曲軸頸部過(guò)渡圓角滾壓裝置主要由動(dòng)力裝置、壓緊機(jī)構(gòu)和滾壓機(jī)構(gòu)構(gòu)成。所述壓緊機(jī)構(gòu)中有上、下滾壓臂，其一端與動(dòng)力裝置中的座板成鉸鏈?zhǔn)竭B接，中間部位由活動(dòng)式連接板和接頭與動(dòng)力裝置中的拉桿相連，形成上、下滾壓臂的開(kāi)、合狀態(tài)，所述滾壓機(jī)構(gòu)包括裝在上滾壓臂頭部?jī)?nèi)側(cè)的活動(dòng)式鋼球和裝在下滾壓臂頭部?jī)?nèi)側(cè)相應(yīng)部位的支承輪。
上述動(dòng)力裝置為液壓動(dòng)力裝置或氣動(dòng)裝置。所述上滾壓臂頭部?jī)?nèi)腔中設(shè)有滾輪，滾輪外緣一側(cè)加工成斜面，工作時(shí)該斜面與鋼球接觸。所述滾輪外緣一側(cè)的斜面與水平面夾角α＝25°～40°。上滾壓臂頭部裝有鋼球的部位設(shè)有限位板。鋼球與限位板、滾輪斜面之間留有間隙。所述動(dòng)力裝置的座板上設(shè)有與之鉸鏈?zhǔn)竭B接的搖臂，搖臂上有支撐塊，搖臂的另一端有支承孔。所述滾輪和支承輪的轉(zhuǎn)動(dòng)部位裝有軸承。
采用以上技術(shù)方案設(shè)計(jì)而成的滾壓裝置，操作簡(jiǎn)便，工作時(shí)，先將待加工的曲軸裝夾在機(jī)床上，再將該裝置的上、下滾壓臂通過(guò)油缸或氣缸的動(dòng)作向著曲軸頸部閉合，使鋼球正對(duì)過(guò)渡圓角。機(jī)床啟動(dòng)后，隨著曲軸的旋轉(zhuǎn)，鋼球、滾輪及支承輪作相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)，隨著壓力的增大，滾輪上的斜面推動(dòng)鋼球外露出合適的余量，實(shí)現(xiàn)對(duì)軸頸過(guò)渡圓角的滾壓加工。鋼球的直徑?jīng)Q定于圖樣圓角的要求，滾輪斜面的傾斜度及鋼球在滾輪斜面和限位板間的活動(dòng)間隙則保證滾壓加工的正常運(yùn)行。不工作時(shí)，整個(gè)裝置可放置在搖臂的支撐塊上。
本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)渡圓角的滾壓加工，可以使零件的表面層在外力的作用下產(chǎn)生殘余變形，從而達(dá)到改變其表面性能、形狀和尺寸的目的。圓角處產(chǎn)生塑性變形后，不但表面層的形狀改變了，而且表面層的金屬結(jié)構(gòu)和性能也發(fā)生了變化，晶粒變細(xì)，并沿著變形最大的方向延伸，在表面層內(nèi)形成有利的殘余應(yīng)力分布。滾壓加工后的表面得到了強(qiáng)化，曲軸強(qiáng)度極限和屈服點(diǎn)增大，表面硬度提高，表面粗糙度減小，因而曲軸的使用性能——抗疲勞強(qiáng)度、耐磨性和耐腐蝕性都有顯著的改善。滾壓工藝使零件抗變載荷的能力提高，零件工作壽命可增加到3～10倍。滾壓加工不會(huì)引起工件變形，簡(jiǎn)化了加工工藝。
本實(shí)用新型既適用于單缸曲軸的滾壓，也可做成多套裝置，并列布置，同時(shí)進(jìn)行多缸曲軸的滾壓，大大提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型工作時(shí)滾壓部位剖視圖；圖3為圖2中I處的局部放大剖面圖。
如圖，上、下滾壓臂1、10通過(guò)連接板4、接頭5與油缸8的拉桿6相連，其一端與固定座板7相鉸接，在油缸作用下實(shí)現(xiàn)開(kāi)合。上滾壓臂頭部?jī)?nèi)腔中設(shè)有兩只裝有滾動(dòng)軸承的滾輪2，其外緣一側(cè)加工成與水平面夾角α＝30°的斜面15。位于上滾壓臂頭部?jī)?nèi)側(cè)的兩只鋼球3由限位板14擋住，不會(huì)脫落，工作時(shí)與滾輪斜面接觸，鋼球與限位板、滾輪斜面之間有間隙。下滾壓臂頭部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)有對(duì)稱(chēng)分布、裝滾動(dòng)軸承的支承輪9。固定座板上設(shè)有與之鉸鏈相接的搖臂12，搖臂一側(cè)有支撐塊11，另一端有支承孔13，可套裝在固定支架上的座桿上。當(dāng)該裝置不工作時(shí)，搖臂12繞座桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)成水平狀，整個(gè)裝置可放置在支撐塊11上。
權(quán)利要求1.一種曲軸頸部過(guò)渡圓角滾壓裝置，其特征是主要由動(dòng)力裝置、壓緊機(jī)構(gòu)和滾壓機(jī)構(gòu)構(gòu)成，壓緊機(jī)構(gòu)中有上、下滾壓臂，其一端與動(dòng)力裝置中的座板成鉸鏈?zhǔn)竭B接，中間部位由活動(dòng)式連接板和接頭與動(dòng)力裝置中的拉桿相連，形成上、下滾壓臂的開(kāi)、合狀態(tài)，所述滾壓機(jī)構(gòu)包括裝在上滾壓臂頭部?jī)?nèi)側(cè)的活動(dòng)式鋼球和裝在下滾壓臂頭部?jī)?nèi)側(cè)相應(yīng)部位的支承輪。
2.按權(quán)利要求1所述的曲軸頸部過(guò)渡圓角滾壓裝置，其特征是所述動(dòng)力裝置為液壓動(dòng)力裝置或氣動(dòng)裝置。
3.按權(quán)利要求1所述的曲軸頸部過(guò)渡圓角滾壓裝置，其特征是所述上滾壓臂頭部?jī)?nèi)腔中設(shè)有滾輪，滾輪外緣一側(cè)加工成斜面，工作時(shí)該斜面與鋼球接觸。
4.按權(quán)利要求3所述的曲軸頸部過(guò)渡圓角滾壓裝置，其特征是所述滾輪外緣一側(cè)的斜面與水平面夾角α＝25°～40°
5.按權(quán)利要求3所述的曲軸頸部過(guò)渡圓角滾壓裝置，其特征是上滾壓臂頭部裝有鋼球的部位設(shè)有限位板。
6.按權(quán)利要求5所述的曲軸頸部過(guò)渡圓角滾壓裝置，其特征是鋼球與限位板、滾輪斜面之間留有間隙。
7.按權(quán)利要求1所述的曲軸頸部過(guò)渡圓角滾壓裝置，其特征是所述動(dòng)力裝置的座板上設(shè)有與之鉸鏈?zhǔn)竭B接的搖臂，搖臂上有支撐塊，搖臂的另一端有支承孔。
8.按權(quán)利要求3所述的曲軸頸部過(guò)渡圓角滾壓裝置，其特征是所述滾輪和支承輪的轉(zhuǎn)動(dòng)部位裝有軸承。
專(zhuān)利摘要一種曲軸頸部過(guò)渡圓角滾壓裝置，采用油缸或氣缸為動(dòng)力裝置，上、下滾壓臂由連接板、接頭與動(dòng)力裝置中的拉桿相連，形成開(kāi)、合狀態(tài)。上、下臂頭部?jī)?nèi)側(cè)分別設(shè)有活動(dòng)式鋼球和支承輪，工作時(shí)，鋼球與位于上臂頭部?jī)?nèi)腔中的滾輪外緣處的斜面相接觸。本實(shí)用新型用于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸頸部過(guò)渡圓角的滾壓加工，消除因局部淬火出現(xiàn)的剩余拉應(yīng)力，避免圓角淬火引起的曲軸變形，延長(zhǎng)曲軸使用壽命，同時(shí)，操作簡(jiǎn)便，能簡(jiǎn)化加工工藝，保證產(chǎn)品產(chǎn)量，提高生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)B21C23/00GK2585714SQ0228636
公開(kāi)日2003年11月12日 申請(qǐng)日期2002年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月29日
發(fā)明者祁松明, 周祥榮, 劉宏, 羅中青, 常勝華, 唐小軍 申請(qǐng)人:江蘇罡陽(yáng)股份有限公司