专利名称：一种钢质曲轴氮化变形后的敲击校直方法
技术领域：
本发明涉及柴油机系列钢质曲轴氮化后变形微量变形超差的校直技术领域，尤其是一种大型钢质曲轴氮化变形后的敲击校直方法。
背景技术：
大型钢质曲轴在氮化后，由于曲轴的材质、锻造、机械加工以及热处理去应力和氮化过程中内应力重新分布、平衡，往往造成曲轴的变形超过技术要求值，造成曲轴无法加工，需要校直。现有校直方法一般采用螺栓撑后进炉热校直，一次校直时间需3-4天，并且校直的结果无法预测，需要反复进炉校直，浪费了大量的人力、物力、财力，严重影响、制约了曲轴生产的周期，另一方面因为校调是在氮化保护气氛中进行，通过多次校调，曲轴表面的氮化层可能增加，表面脆性增大，对曲轴的使用寿命带来不可预测的影响。一般工件敲击校正的原理为:如图1所示，用手锤敲击工件的凹下的表面，由于冷作硬化作用在锤击面金属产生塑性变形而产生残余压应力，在锤击面的反面相应的产生拉应力，而使工件产生反向微量变形，从而达到校直的目的。箭头所指方向为敲击方向。+代表受到拉应力；_代表受到压应力。
对于用表面敲击法校正曲轴时，最为常见的是，当曲轴弯曲的方向与曲柄平面重合时，直接用手锤敲击各曲柄侧面，较容易伤害曲轴。已公开的专利，一种敲击圆角校直曲轴的方法，申请号200910220320.7，其敲击圆角校直曲轴的原理是，通过敲击圆角，释放其变形组织的内应力，消除弯曲变形。敲击圆角校直曲轴的方法是，将头部与曲轴圆角相吻合的扁铲放在曲轴危险截面处的圆角上，利用锤子进行反复敲击，一边旋转敲击曲轴圆角，一边监测根据曲轴的变形量，通过变形圆角释放内应力达到恢复曲轴变形。但在长期的实际操作中，发现仍存在以下问题:校直后，经磁粉探伤发现有的曲轴在圆角处产生了裂纹，损伤了曲轴的疲劳强度，矫正O 2毫米的弯曲量将下降4 O %的弯曲疲劳强度。
发明内容
为了克服现有的技术的不足，本发明提供了一种钢质曲轴氮化变形后的敲击校直方法。本方法敲击的位置均是曲轴的非工作面上，避免了在工作面上敲击容易造成裂纹的现象。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种钢质曲轴氮化变形后的敲击校直方法，其敲击校直方法为:
第一步，在每个敲击的曲柄侧面和曲柄小斜面上，均涂上防渗涂料；
第二步，氮化后，将钢质曲轴3点支承其主轴颈，调整曲轴的第一主轴颈、第五主轴颈、第九主轴颈的最高点处于同一水平线上；
第三步一边缓缓转动曲轴，一边用百分表测量各主轴颈的径向跳动量和方位，并作记录，并在曲轴各主轴颈最低位置用白色粉笔做好标记；第四步，把曲轴转移到敲击支架上，要敲击的位置外罩有保护罩，在粉笔标注的最低位置处的錾子面或曲柄侧面上用18磅铁锤锤击头部经过强化处理的8.8的錾子，在曲柄小斜面上形成直径约15mm的凹痕。第五步，把敲击后的曲轴再转移到测量支架上，测量各主轴颈的跳动量和方位，并在每个主轴颈的最低位置用粉笔做好标记。如果各主轴颈跳动量均在技术要求的范围之内，敲击校直工作结束，否则重复第四、第五步。根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述的敲击支架为V型铁。根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述的曲轴与V型铁之间垫有旧轴瓦或紫铜片。根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述的保护罩为半开式弧形保护罩。根据本发明的另一个实施例，进一步包括第四步，在敲击支架上对径向跳动量超标最大的主轴颈两端的曲柄小斜面和曲柄侧面用用18磅铁锤锤击头部经过强化处理的
8.8的錾子，在曲柄小斜面上形成直径约15mm的凹痕并且在两个小斜面各敲击20次左右，各形成20个左右的凹痕。根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述錾子为硬度达HRC50、由8.8高强度合金钢的经过局部淬火热处理加工而成的錾子。本发明的有益效果是，本发明运用敲击低点反击变形的原理，通过预涂防渗涂料、保护罩、专用敲击头垂击曲轴的曲柄侧面或小斜面，解决了钢质曲轴氮化变形超差的问题，且避免了曲轴表面被伤害、疲劳强度受损害问题。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是一般工件敲击校直示意图(+ 拉应力，一:压应力，箭头为锤击方向)；
图2是本发明曲轴敲击校直的方法示意 图3是本发明的保护罩结构示意 图中，1、第一主轴颈，2、第五主轴颈，3、第九主轴颈，4、錾子，5、I 8磅铁锤，6、
敲击面，7、保护罩，8、敲击支架。
具体实施例方式钢质曲轴其材质一般为中碳合金钢，经过调质处理，其基体组织具有较高的强度和高的冲击韧性。不会由于局部的塑性而导致曲轴局部产生裂纹。由于曲轴的形状比较复杂，曲轴的曲柄分别在不同平面上，并且有的曲轴其平衡块已经焊接在曲轴上。经验证明大多数曲轴，其最大的变形一般发生在中间档位，符合工件变形的规律。另一方面曲轴曲柄侧面的斜面有一块较大的小平面，该小平面距离主轴颈较近，并且便于敲击。本发明运用敲击低点反击变形的原理，其敲击校直方法为:
第一步，在每个的可能敲击的曲柄侧面和曲柄小斜面上，均涂上防渗涂料；以保护该部位不要氮化，避免敲击部位脆性过大，在敲击过程中产生裂纹。第二步，氮化后，将钢质曲轴3点支承其主轴颈，调整曲轴第一主轴颈1、第五主轴颈2、第九主轴颈3主轴颈最高点处于同一水平线上。第三步一边缓缓转动曲轴，一边用百分表测量各主轴颈的径向跳动量和方位，并作记录，并在曲轴各主轴颈最低位置用白色粉笔做好标记。第四步，把曲轴转移到敲击支架8上，要敲击的位置外罩有保护罩7，在粉笔标注的最低位置处的小斜面或曲柄侧面上用18磅铁锤5锤击头部经过强化处理的8.8的錾子4，在曲柄小斜面上形成直径约15mm的凹痕，并且在两个小斜面各敲击20次左右，各形成20个左右的凹痕，图2中，标注6为其敲击面。由于氮化后的变形较小，测量装置支架比较精确，如果在敲击校直直接敲在测量支架可能对测量支架的精度产生影响。因此另作一副支架，用来敲击用。曲轴外罩有特制的保护罩，优选地，保护罩7为半开式弧形保护罩，如图3所示，保护罩即起到敲击导向的作用，又能防止大锤直接敲击到曲柄的边缘，伤害曲轴。第五步，把敲击后的曲轴再转移到测量支架上，测量各主轴颈的跳动量和方位，并在每个主轴颈的最低位置用粉笔做好标记。如果各主轴颈跳动量均在技术要求的范围之内，敲击校直工作结束，否则重复第四、第五步。优选地，所述的敲击支架为V型铁。所述的曲轴与V型铁之间垫有旧轴瓦或紫铜片。优选地，8.8的錾子经过了重新热处理，硬度达到HRC50左右。曲轴表面经过氮化后，表面硬度很高，在敲击时，不容易在其表面产生压痕及塑性变形。本发明提供了一种敲击校直曲轴的新方法，解决了曲轴氮化变形超差的问题，本发明不会在曲轴的工作面上造成任何伤害。本发明可推广应用到船用、机车用柴油机等系列钢质曲轴氮化后变形微量变形超差的的校直问题。综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。
权利要求
1.一种钢质曲轴氮化变形超差后的敲击校直方法，其特征在于，其敲击校直方法为: 第一步，在每个敲击的曲柄侧面和曲柄小斜面上，均涂上防渗涂料；第二步，氮化后，将钢质曲轴3点支承其主轴颈，调整曲轴的第一主轴颈(I)、第五主轴颈(2 )、第九主轴颈(3 )的最高点处于同一水平线上； 第三步一边缓缓转动曲轴，一边用百分表测量各主轴颈的径向跳动量和方位，并作记录，并在曲轴各主轴颈最低位置用白色粉笔做好标记； 第四步，把曲轴转移到敲击支架(8 )上，要敲击的位置外罩有保护罩(7 )，在粉笔标注的最低位置处的小斜面或曲柄侧面上用18磅铁锤(5 )锤击头部经过强化处理的8.8的錾子(4 )，在曲柄小斜面上形成直径约15mm的凹痕； 第五步，把敲击后的曲轴再转移到测量支架上，测量各主轴颈的跳动量和方位，并在每个主轴颈的最低位置用粉笔做好标记，如果各主轴颈跳动量均在技术要求的范围之内，敲击校直工作结束，否则重复第四、第五步。
2.根据权利要求1所述的钢质曲轴氮化变形后的敲击校直方法，其特征是，所述的敲击支架(8)为V型铁。
3.根据权利要求1-2所述的钢质曲轴氮化变形后的敲击校直方法，其特征是，所述的曲轴与V型铁之间垫有旧轴瓦或紫铜片。
4.根据权利要求1所述的钢质曲轴氮化变形后的敲击校直方法，其特征是，所述的保护罩(7 )为半开式弧形保护罩。
5.根据权利要求1所述的钢质曲轴氮化变形后的敲击校直方法，其特征是，所述第四步:在敲击支架上对径向跳动量超标最大的王轴颈两端的曲柄小斜面和曲柄侧面用用18磅铁锤锤击头部经过强化处理的8.8的錾子，在曲柄小斜面上形成直径约15mm的凹痕并且在两个小斜面各敲击20次左右，各形成20个左右的凹痕。
6.根据权利要求1所述的钢质曲轴氮化变形后的敲击校直方法，其特征是，所述錾子为硬度达HRC50、由8.8高强度合金钢的经过局部淬火热处理加工而成的錾子。
全文摘要
本发明涉及柴油机系列钢质曲轴氮化后变形微量变形超差的校直技术领域，尤其是一种钢质曲轴氮化变形后的敲击校直方法，其敲击校直方法为第一步，在每个的可能敲击的曲柄侧面和曲柄小斜面上，均涂上防渗涂料；第二步，氮化后，将钢质曲轴3点支承其主轴颈，调整曲轴1、5、9主轴颈最高点处于同一水平线上；第三步，一边缓缓转动曲轴，一边用百分表测量各主轴颈的径向跳动量和方位，并作记录，并在曲轴各主轴颈最低位置用白色粉笔做好标记等。本发明运用运用敲击低点反击变形的原理，通过预涂防渗涂料、保护罩、专用敲击头锤击曲轴的曲柄侧面或小斜面，解决了钢质曲轴氮化变形超差的问题，且避免了曲轴表面被伤害、疲劳强度受损害问题。
文档编号B21D3/14GK103191961SQ20131015809
公开日2013年7月10日 申请日期2013年5月2日 优先权日2013年5月2日
发明者刘修艳, 曹昌怀, 黄向阳, 朱国华 申请人:南车戚墅堰机车有限公司