專利名稱：曲軸頸部過渡圓角滾壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種機械產(chǎn)品表面滾壓加工裝置，特別是用于發(fā)動機曲軸頸部過渡圓角的滾壓加工裝置。
背景技術(shù)：
曲軸是發(fā)動機核心部件之一，起到傳遞功率和扭矩的作用。一般對其主軸頸及連桿頸進行局部高頻感應(yīng)淬火，然后回火以消除剩余應(yīng)力，以達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。近來發(fā)展到對軸頸和圓角表面同時進行淬火，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。
由于曲軸工作時受到高強度的交變載荷，其表面層狀況的好壞直接決定它對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)是解決上述問題的有效途徑，其關(guān)鍵在于設(shè)計先進適用的滾壓裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本實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，而且操作簡便，能簡化加工工藝，提高生產(chǎn)效率的曲軸頸部過渡圓角滾壓裝置。
本實用新型的技術(shù)方案是曲軸頸部過渡圓角滾壓裝置主要由動力裝置、壓緊機構(gòu)和滾壓機構(gòu)構(gòu)成。所述壓緊機構(gòu)中有上、下滾壓臂，其一端與動力裝置中的座板成鉸鏈?zhǔn)竭B接，中間部位由活動式連接板和接頭與動力裝置中的拉桿相連，形成上、下滾壓臂的開、合狀態(tài)，所述滾壓機構(gòu)包括裝在上滾壓臂頭部內(nèi)側(cè)的活動式鋼球和裝在下滾壓臂頭部內(nèi)側(cè)相應(yīng)部位的支承輪。
上述動力裝置為液壓動力裝置或氣動裝置。所述上滾壓臂頭部內(nèi)腔中設(shè)有滾輪，滾輪外緣一側(cè)加工成斜面，工作時該斜面與鋼球接觸。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)動部位裝有軸承。
采用以上技術(shù)方案設(shè)計而成的滾壓裝置，操作簡便，工作時，先將待加工的曲軸裝夾在機床上，再將該裝置的上、下滾壓臂通過油缸或氣缸的動作向著曲軸頸部閉合，使鋼球正對過渡圓角。機床啟動后，隨著曲軸的旋轉(zhuǎn)，鋼球、滾輪及支承輪作相應(yīng)轉(zhuǎn)動，隨著壓力的增大，滾輪上的斜面推動鋼球外露出合適的余量，實現(xiàn)對軸頸過渡圓角的滾壓加工。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間隙則保證滾壓加工的正常運行。不工作時，整個裝置可放置在搖臂的支撐塊上。
本實用新型實現(xiàn)對過渡圓角的滾壓加工，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，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化，曲軸強度極限和屈服點增大，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。滾壓加工不會引起工件變形，簡化了加工工藝。
本實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，同時進行多缸曲軸的滾壓，大大提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，進一步說明本實用新型實施例。


圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型工作時滾壓部位剖視圖；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，在油缸作用下實現(xiàn)開合。上滾壓臂頭部內(nèi)腔中設(shè)有兩只裝有滾動軸承的滾輪2，其外緣一側(cè)加工成與水平面夾角α＝30°的斜面15。位于上滾壓臂頭部內(nèi)側(cè)的兩只鋼球3由限位板14擋住，不會脫落，工作時與滾輪斜面接觸，鋼球與限位板、滾輪斜面之間有間隙。下滾壓臂頭部內(nèi)側(cè)設(shè)有對稱分布、裝滾動軸承的支承輪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，搖臂12繞座桿順時針轉(zhuǎn)動成水平狀，整個裝置可放置在支撐塊11上。
權(quán)利要求1.一種曲軸頸部過渡圓角滾壓裝置，其特征是主要由動力裝置、壓緊機構(gòu)和滾壓機構(gòu)構(gòu)成，壓緊機構(gòu)中有上、下滾壓臂，其一端與動力裝置中的座板成鉸鏈?zhǔn)竭B接，中間部位由活動式連接板和接頭與動力裝置中的拉桿相連，形成上、下滾壓臂的開、合狀態(tài)，所述滾壓機構(gòu)包括裝在上滾壓臂頭部內(nèi)側(cè)的活動式鋼球和裝在下滾壓臂頭部內(nèi)側(cè)相應(yīng)部位的支承輪。
2.按權(quán)利要求1所述的曲軸頸部過渡圓角滾壓裝置，其特征是所述動力裝置為液壓動力裝置或氣動裝置。
3.按權(quán)利要求1所述的曲軸頸部過渡圓角滾壓裝置，其特征是所述上滾壓臂頭部內(nèi)腔中設(shè)有滾輪，滾輪外緣一側(cè)加工成斜面，工作時該斜面與鋼球接觸。
4.按權(quán)利要求3所述的曲軸頸部過渡圓角滾壓裝置，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所述的曲軸頸部過渡圓角滾壓裝置，其特征是所述動力裝置的座板上設(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所述的曲軸頸部過渡圓角滾壓裝置，其特征是所述滾輪和支承輪的轉(zhuǎn)動部位裝有軸承。
專利摘要一種曲軸頸部過渡圓角滾壓裝置，采用油缸或氣缸為動力裝置，上、下滾壓臂由連接板、接頭與動力裝置中的拉桿相連，形成開、合狀態(tài)。上、下臂頭部內(nèi)側(cè)分別設(shè)有活動式鋼球和支承輪，工作時，鋼球與位于上臂頭部內(nèi)腔中的滾輪外緣處的斜面相接觸。本實用新型用于對發(fā)動機曲軸頸部過渡圓角的滾壓加工，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，延長曲軸使用壽命，同時，操作簡便，能簡化加工工藝，保證產(chǎn)品產(chǎn)量，提高生產(chǎn)效率。
文檔編號B21C23/00GK2585714SQ0228636
公開日2003年11月12日 申請日期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 申請人:江蘇罡陽股份有限公司