340福田康明斯发动机缺点曲轴可以磨

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曲轴工艺开发
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主要内容：康明斯
曲轴总成是按照东风康明斯发动机有限公司提供并批准的产品
图纸制造，在制作过程中采用新技术、新工艺进行产品过程的开发及产品的实现。曲轴材质
GB/T3077-99
《合金结构钢》中规定的
制造；抗拉强度
轴本体硬度为
；主轴、连杆及大端轴颈感应淬火后表面硬度为
主轴连杆轴颈淬火层深度
、主轴连杆圆角淬火层深度
；曲轴主轴颈、连杆
轴颈表面粗糙度
；止推侧面粗糙度为
；轴主轴颈直径尺寸为
φ83±0.013
杆轴颈直径尺寸为
φ69±0.013
；主轴与连杆轴颈圆度公差为
直线度公差
；跳动量为
；曲轴大盘端面跳动
；曲轴大盘端面垂直垂直度
曲轴小头端面跳动
止推面侧面跳动
特点：毛坯的开发应用气体保护加热技术及控制冷却技术，热处理采用了高硬度的表面
强化处理，具有较高的耐磨性，提高了曲轴使用寿命；采用以车代磨技术解决半精磨的裂纹
及精度超差，油孔倒角技术改善曲轴承受扭转疲劳能力，抛光技术解决轴颈，减小的曲轴自
由端振动对正时机构的影响，降低了发动机噪音表面细小突起等。另外将正时机构从曲轴的
前端移到了曲轴的后端。
应用推广情况：天润曲轴股份有限公司成功地为主机厂生产出合格产品，巩固了该公司
为东风康明斯公司配套的地位，也抢占国际市场，为国外大公司配套奠定了技术上的基础。
同时把淬火工艺在其它产品上推广，提高产品使用寿命和可靠性；通过以车代磨工艺、油孔
倒角技术、抛光等机加工工艺及工装优化保证了几何精度。使
、西安康明斯等主机产品
各项技术经济指标均达到国际同类产品的先进水平，带动国内相关行业制造研发水平的提高，
为内燃机曲轴的制造技术开辟新的领域。
发动机是康明斯开发的新产品，采用自主开发的先进的电控平台，大幅度
提升了产品的技术含量，实现了与欧、美同步，配备了能够有效提高燃油效率的高压燃油喷
射系统、驾驶室内信息显示系统、掌上电脑故障诊断设备等电子信息处理系统，可实时监控
发动机的运行和车辆的行驶数据，及时进行故障诊断与排查。该柴油发动机功率覆盖
，排放达欧Ⅳ，整机噪音
气门，深受顾客青睐。
发动机已开始批量装机，但大部分部件均采用进口件，成本较高，而且根据
康明斯公司的市场分析，该机型发动机产量将会大幅度增长，市场前景广阔。因此国产化成
为康明斯整个发展战略的重点。
此项目的立项使天润公司的研发平台与世界先进内燃机零部件制造技术接轨，带动整个
行业的发展，同时获得丰厚的利润回报。
为保证该产品的顺利实施，引导资源合理配置，促进对所需更改的早期识别避免晚期更
改，最终以最低成本及时提供顾客优质产品的要求，按照《产品质量先期策划程序》，研发
部负责建立产品质量先期策划
研发部负责与顾客的接口、识别顾客的要求，完成产品图纸和标准规范的消化吸收等工
作，负责工艺方案制订，负责制订设备、工装、量检具和实验设备设施的要求，负责
和控制计划的编制等工作；制造部负责工装、检具等的制作；设备科负责设备、设施等资源
配置；生产车间负责产品加工，初始过程能力研究；质检科负责产品的检验、试验和测量系
统分析；市场营销部负责市场调研、产品交付；采购部负责外购物资的采购；财务部负责成
本分析；质量控制科负责监督
的进展情况，协调小组成员的接口关系。
钢材在经过煤气或电炉等加热之后表面出现氧化、烧蚀、脱碳等情况，直接影响到毛坯
的表面质量及表层的机械性能，还会在锻造过程中产生缺陷，为缓解加热过程造成的不良影
响，用气体保护的加热方式，降低表面氧化造成的脱碳、凹坑缺陷，减少氧化皮的产生，保
证了锻造材料的质量；毛坯的热处理是保证曲轴本体性能的重要手段，一般采用专用的设备
进行正火、调质、回火等工序，能源消耗较大，根据该产品的性能要求及
性，采用控制锻件温度，控制冷却技术，曲轴各项性能指标完全达到技术要求。
热处理方面
工艺流程：粗加工
通过感应加热及快速冷却，在曲轴表面
内形成淬火马氏体组织，淬火后
及时进行低温回火，得到稳定的回火马氏体组织。对轴颈表面进行强化。
产品表面淬火硬度较同类产品高出
材质属中等淬透性，要求加热温度
高、冷却速度快，在试验前期频频出现淬火裂纹，降低温度及冷速则无法满足淬火的深度及
硬度要求，突出表现为连杆轴颈被曲柄臂包围的部分，经分析，重要的影响因素为在浸入式
进行冷却时轴颈表面产生气泡及冷却液循环在此受到阻碍，基于工艺技术的分析，将冷却方
式由浸入式改为喷淋式，重新对温度及冷速参数进行确定。
经检测，轴颈有效淬火深度在
以上，轴颈表面探伤无淬火裂纹产生。
锻钢曲轴淬火后跳动通常的做法是进行校直，该产品淬火之后不允许校直，从淬火过程
进行研究，进行轴颈淬火顺序的试验，最终确定采用对称加热的方式，淬火后跳动数量控制
％以下，其次采用预加力、热定型的方式在回火工序进行消除，对仍无法满足跳动要
求的产品采用中心孔修整法进行处理。
机加工方面
中心孔的加工为轴类零件加工的第一道工序，对曲轴而言传统的观念认为其关联因素
为加工余量和不平衡量，只要二者可以同时兼顾就可，经不断地试验及分析发现，中心孔的
位置对曲轴本体的一致性、曲轴的可靠性及加工过程曲轴的变形跳动有很大的关系，因此在
控制毛坯跳动的前提下，采用质量中心与几何中心综合分析的方法，在保证不平衡量可以去
除的基础上使曲轴本体在以轴心为基准形成余量对称、组织对称的状态，获得曲轴本体性能
的一致性，降低应组织不一致而造成的应力，同时减小加工余量不均造成的加工应力。
油孔的倒角在曲轴以往的加工过程中不作为特殊特性进行控制，传统的加工方法为钻
床、钻头倒角，倒角外观为圆形，油孔方向存在薄壁及尖角，随着内燃机功率及扭矩的不断
提升，曲轴的疲劳破坏形式不再是单纯的弯曲疲劳破坏，扭转疲劳的失效在不断增加，扭转
破坏的主要产生点就在油孔口的倒角部分，对此天润公司与设备生产厂家共同开发了油孔倒
角机床，设计专用的倒角刀具及程序，整个倒角由两个椭圆相切构成，刀具为阶梯复合刀具，
整个倒角沿油孔方向呈椭圆形状，没有尖角存在，经过扭转疲劳试验，超出规定的技术要求。
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