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1、汽车典型零件制造工艺汽车典型零件制造工艺 主要内容主要内容 1. 曲轴概述曲轴概述 1.1 曲轴的概念与工作原理曲轴的概念与工作原理 1.2 曲轴的结构特点曲轴的结构特点 1.3 曲轴的材料与毛坯曲轴的材料与毛坯 2. 曲轴的加工制造工艺曲轴的加工制造工艺 2.1 曲轴的技术要求曲轴的技术要求 2.2 曲轴机械加工的定位基准曲轴机械加工的定位基准 2.3 曲轴机械加工工艺分析曲轴机械加工工艺分析 2.4 大批生产六缸汽油机曲轴的机械加工的工艺过程大批生产六缸汽油机曲轴的机械加工的工艺过程 2.5 曲轴部分表面的加工曲轴部分表面的加工 3. 曲轴加工的先进技术曲轴加工的先进技术 3.1 质量中心

2、孔技术质量中心孔技术 3.2 车拉技术车拉技术 3.3 圆角深滚压技术圆角深滚压技术 1. 曲轴概述曲轴概述 1.1 1.1 曲轴的概念和工作原理曲轴的概念和工作原理 曲轴是汽车发动机的重要零件之一。它主要曲轴是汽车发动机的重要零件之一。它主要将连杆的上下往复运将连杆的上下往复运 动变为旋转运动动变为旋转运动。在发动机中，曲轴主轴颈被安装在缸体上，连。在发动机中，曲轴主轴颈被安装在缸体上，连 杆颈与连杆大头孔连接，连杆小头孔与汽缸活塞连接，这是一个杆颈与连杆大头孔连接，连杆小头孔与汽缸活塞连接，这是一个 典型的曲柄滑块机构。典型的曲柄滑块机构。曲轴的旋转是发动机的动力源。曲轴的旋转是发动机的动

3、力源。 据据3-2017年中国曲轴行业市场前瞻与投资预测分析报告年中国曲轴行业市场前瞻与投资预测分析报告数据显示，随着数据显示，随着 国内汽车需求旺盛、全球汽车市场中心向发展中国家转移，中国以曲轴为代表国内汽车需求旺盛、全球汽车市场中心向发展中国家转移，中国以曲轴为代表 的汽车零部件工业蓬勃发展。上图显示了的汽车零部件工业蓬勃发展。上图显示了7-2010年，中国曲轴总产量（包括年，中国曲轴总产量（包括 摩托车用单缸发动机曲轴）。摩托车用单缸发动机曲轴）。 1. 曲轴概述曲轴概述 曲轴简介与工作原理：曲轴简介与工作原理： 1. 曲轴概述曲轴概述 1

4、.2 1.2 曲轴的结构特点曲轴的结构特点 曲轴一般由曲轴一般由主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡块、前端和后端主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡块、前端和后端等组等组 成。一个主轴颈、一个连杆轴颈和一个曲柄组成一个成。一个主轴颈、一个连杆轴颈和一个曲柄组成一个曲拐曲拐，直列，直列 式发动机曲轴曲拐的数目等于气缸数；式发动机曲轴曲拐的数目等于气缸数；V V型发动机曲轴的曲拐数型发动机曲轴的曲拐数 等于气缸数的一半。等于气缸数的一半。 7 7个主个主 轴颈轴颈 曲轴后曲轴后 端油封端油封 轴颈轴颈 曲轴前曲轴前 端正时端正时 齿轮齿轮 6 6个连个连 杆颈杆颈 8 8个平个平 衡块衡块 曲柄曲柄 1. 曲轴

5、概述曲轴概述 主轴颈主轴颈是曲轴的支承部分，通过主轴承支承在曲轴箱的主轴承座上，其是曲轴的支承部分，通过主轴承支承在曲轴箱的主轴承座上，其 数目不仅与发动机气缸数有关，还数目不仅与发动机气缸数有关，还取决于曲轴的支承方式。取决于曲轴的支承方式。 连杆轴颈连杆轴颈是曲轴与连杆的连接部分，连接处圆弧过渡以减少应力集中。是曲轴与连杆的连接部分，连接处圆弧过渡以减少应力集中。 曲柄曲柄是主轴颈和连杆轴颈的连接部分，断面椭圆形，为平衡惯性力，曲是主轴颈和连杆轴颈的连接部分，断面椭圆形，为平衡惯性力，曲 柄处铸有柄处铸有( (或紧固或紧固) )平衡重。平衡重。 平衡重平衡重用来平衡发动机不平衡的离心力矩，

6、有时还用来平衡一部分往复用来平衡发动机不平衡的离心力矩，有时还用来平衡一部分往复 惯性力，从而使曲轴旋转平稳。惯性力，从而使曲轴旋转平稳。 曲轴前端曲轴前端装有齿轮、驱动风扇、水泵的皮带轮以及起动爪等。为防止机装有齿轮、驱动风扇、水泵的皮带轮以及起动爪等。为防止机 油沿曲轴轴颈外漏，在曲轴前端装有甩油盘，在齿轮室盖上装有油封。油沿曲轴轴颈外漏，在曲轴前端装有甩油盘，在齿轮室盖上装有油封。 曲轴后端曲轴后端用来安装飞轮，在后轴颈与飞轮凸缘之间制成挡油凸缘与回油用来安装飞轮，在后轴颈与飞轮凸缘之间制成挡油凸缘与回油 螺纹，以阻止机油向后窜漏。螺纹，以阻止机油向后窜漏。 曲轴各部分的功用：曲轴各部分

7、的功用： 1. 曲轴概述曲轴概述 根据主轴颈的支撑方式不同，曲轴可分为：根据主轴颈的支撑方式不同，曲轴可分为： 全支承曲轴全支承曲轴：在相邻曲拐之间都设置一个主轴颈的曲轴。多用于：在相邻曲拐之间都设置一个主轴颈的曲轴。多用于 柴油机。柴油机。 优点：曲轴刚性好，不易弯曲；优点：曲轴刚性好，不易弯曲； 缺点：缸心距加大，机体加长，制造成本增加。缺点：缸心距加大，机体加长，制造成本增加。 非全支承曲轴非全支承曲轴：主轴颈数等于或少于连杆轴颈数。多用于中小功：主轴颈数等于或少于连杆轴颈数。多用于中小功 率的汽油机。率的汽油机。 优缺点与全支承曲轴恰好相反。优缺点与全支承曲轴恰好相反。 1. 曲轴概述

8、曲轴概述 曲轴的结构特点：曲轴的结构特点： 连杆轴颈与主轴颈不同轴，相互平行。连杆轴颈与主轴颈不同轴，相互平行。不同曲轴其不同曲轴其曲拐之间的夹曲拐之间的夹 角角可能可能不同。不同。 从而为加工连杆轴颈时的角度定位带来困难。从而为加工连杆轴颈时的角度定位带来困难。 曲拐夹角曲拐夹角180曲拐夹角曲拐夹角120 曲拐夹角曲拐夹角90 结构细长多曲拐，刚性很差。结构细长多曲拐，刚性很差。 1. 曲轴概述曲轴概述 曲轴上加工有贯穿主轴颈、曲柄和连杆轴颈的油道，以便润滑主轴颈曲轴上加工有贯穿主轴颈、曲柄和连杆轴颈的油道，以便润滑主轴颈 和连杆轴颈。和连杆轴颈。 1. 曲轴概述曲轴概述 1.3 1.3

9、曲轴的材料和毛坯曲轴的材料和毛坯 曲轴曲轴工作时要承受很大的转矩和交变的弯曲应力，其工作时要承受很大的转矩和交变的弯曲应力，其主要失效形主要失效形 式是式是疲劳断裂疲劳断裂和和轴颈严重磨损轴颈严重磨损，对曲轴的材料要求，对曲轴的材料要求： 优良的综合机械性能，有高的强度和韧性；优良的综合机械性能，有高的强度和韧性； 高的抗疲劳能力，防止疲劳断裂，提高寿命；高的抗疲劳能力，防止疲劳断裂，提高寿命； 良好的耐磨性。良好的耐磨性。 曲轴常用材料有：曲轴常用材料有：球墨铸铁、调质钢、非调质钢。球墨铸铁、调质钢、非调质钢。 对于对于汽油机曲轴汽油机曲轴，由于功率较小，曲轴毛坯一般采用球墨铸铁铸，由于功率

10、较小，曲轴毛坯一般采用球墨铸铁铸 造而成。常用材料有：造而成。常用材料有：QT600-2QT600-2、QT700-2QT700-2、QT800-2QT800-2、 QT900-6QT900-6、 QT800-6QT800-6等温淬火球铁。等温淬火球铁。 柴油机曲轴柴油机曲轴毛坯材料一般采用调质钢或非调质钢，调质钢常用材毛坯材料一般采用调质钢或非调质钢，调质钢常用材

11、寸、结构及材料品种来决定。批量曲轴的毛坯根据批量大小、尺寸、结构及材料品种来决定。批量 较大的小型曲轴，采用较大的小型曲轴，采用模锻模锻；单件小批的中大型曲轴，采用；单件小批的中大型曲轴，采用自由自由 锻造锻造；而对于球墨铸铁材料则采用；而对于球墨铸铁材料则采用铸造铸造毛坯。毛坯。 采用不同毛坯材料，曲轴的热处理及加工工艺路线也不相同：采用不同毛坯材料，曲轴的热处理及加工工艺路线也不相同： 锻钢曲轴的常规工艺路线：锻钢曲轴的常规工艺路线：下料下料锻造锻造正火正火粗加工粗加工表面淬表面淬 火及回火火及回火精加工精加工 球铁曲轴的常规工艺路线：球铁曲轴的常规工艺路线：铸造铸造正火正火回火回火粗加工