镦锻曲轴拐颈工装及镦锻曲轴加工设备.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201922010251.9 (22)申请日 2019.11.19 (73)专利权人 文登恒润锻造有限公司 地址 264200 山东省威海市文登市文登区 天润路2-13号 (72)发明人 林栋王建科林鹏飞张春晓 徐俊峰 (74)专利代理机构 北京超成律师事务所 11646 代理人 张栋栋 (51)Int.Cl. B21J 13/02(2006.01) B21K 1/08(2006.01) (54)实用新型名称 镦锻曲轴拐颈工装及镦锻曲轴加工设备 (57)摘要 本实用新型提供了一种。

2、镦锻曲轴拐颈工装 及镦锻曲轴加工设备， 涉及镦锻曲轴加工技术领 域， 本实用新型提供的镦锻曲轴拐颈工装， 包括： 第一模体和第二模体， 第一模体设有定位曲面， 第二模体设有第一定位平面， 第一模体与第二模 体相对设置， 并在定位曲面和第一定位平面之间 形成夹持区。 本实用新型提供的镦锻曲轴拐颈工 装， 缓解了曲轴毛坯装夹易产生径向滑移的技术 问题， 可以将连杆轴颈夹持在夹持区内， 进而限 制连杆轴颈的径向滑移， 以及限制曲轴绕主轴颈 的轴线旋转。 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 CN 211437948 U 2020.09.08 CN 211437948 U 1.一种镦锻曲轴拐颈工装， 。

3、其特征在于， 包括： 第一模体(100)和第二模体(200)； 所述第一模体(100)设有定位曲面(101)， 所述第二模体(200)设有第一定位平面 (201)； 所述第一模体(100)与所述第二模体(200)相对设置， 并在所述定位曲面(101)和所述 第一定位平面(201)之间形成夹持区(300)。 2.根据权利要求1所述的镦锻曲轴拐颈工装， 其特征在于， 所述定位曲面(101)包括圆 弧曲面， 所述圆弧曲面对应的圆心角为110度130度。 3.根据权利要求1所述的镦锻曲轴拐颈工装， 其特征在于， 所述第一模体(100)还设有 第二定位平面(102)， 所述夹持区(300)位于所述第一定。

4、位平面(201)和所述第二定位平面 (102)之间。 4.根据权利要求3所述的镦锻曲轴拐颈工装， 其特征在于， 所述第一定位平面(201)平 行于所述第二定位平面(102)。 5.根据权利要求2或4所述的镦锻曲轴拐颈工装， 其特征在于， 所述镦锻曲轴拐颈工装 具有开模状态和合模状态； 自所述开模状态至所述合模状态， 所述第一模体(100)与所述第二模体(200)沿合模方 向相互接近； 所述第一定位平面(201)与所述合模方向具有夹角， 且所述第一定位平面(201)与所述 合模方向的夹角为50度70度。 6.根据权利要求1所述的镦锻曲轴拐颈工装， 其特征在于， 所述第一模体(100)设有第 一让。

5、位部(103)， 所述第一让位部(103)用于避让平衡重(040)和/或曲柄(020)。 7.根据权利要求1所述的镦锻曲轴拐颈工装， 其特征在于， 所述第二模体(200)设有第 二让位部(202)， 所述第二让位部(202)用于避让平衡重(040)和/或曲柄(020)。 8.根据权利要求1所述的镦锻曲轴拐颈工装， 其特征在于， 所述第二模体(200)具有第 一夹臂(203)和第二夹臂(204)， 所述第一夹臂(203)和所述第二夹臂(204)之间形成有与所 述第一模体(100)相适配的夹持开口。 9.根据权利要求8所述的镦锻曲轴拐颈工装， 其特征在于， 所述第一模体(100)设有第 一导向部(。

6、104)和第二导向部(105)； 自开模状态至合模状态， 所述第一导向部(104)对所述第一夹臂(203)具有导向作用， 所述第二导向部(105)对所述第二夹臂(204)具有导向作用。 10.一种镦锻曲轴加工设备， 其特征在于， 包括： 驱动器件和权利要求1-9任一项所述的 镦锻曲轴拐颈工装； 所述第一模体(100)和所述第二模体(200)的至少其一与所述驱动器件连动， 并由所述 驱动器件驱动调节所述夹持区(300)的开度。 权利要求书 1/1 页 2 CN 211437948 U 2 镦锻曲轴拐颈工装及镦锻曲轴加工设备 技术领域 0001 本实用新型涉及镦锻曲轴加工技术领域， 尤其是涉及一种。

7、镦锻曲轴拐颈工装及镦 锻曲轴加工设备。 背景技术 0002 大型多拐曲轴是内燃机车、 船舶主辅机、 发电机组以及石油钻采机械等大型内燃 机的重要零件之一。 一般情况下， 多拐曲轴无法采用模锻工艺生产， 常在液压机上配备专用 模具， 采用局部加热的方式， 以镦锻的方法在模具内将曲拐逐个锻出。 加工下一曲拐时， 用 已成形的前一连杆轴颈做定位， 以保证曲拐间的相对角度。 0003 由于曲轴毛坯的定位易产生径向滑移， 在实际生产过程中， 曲拐间的相对角度极 难把控， 由此导致相位角偏移、 超标等缺陷频繁产生。 实用新型内容 0004 本实用新型的目的在于提供一种镦锻曲轴拐颈工装及镦锻曲轴加工设备， 。

8、以缓解 现有技术中曲轴毛坯装夹易产生径向滑移的技术问题。 0005 第一方面， 本实用新型提供的镦锻曲轴拐颈工装， 包括： 第一模体和第二模体； 所 述第一模体设有定位曲面， 所述第二模体设有第一定位平面； 所述第一模体与所述第二模 体相对设置， 并在所述定位曲面和所述第一定位平面之间形成夹持区。 0006 结合第一方面， 本实用新型提供了第一方面的第一种可能的实施方式， 其中， 所述 定位曲面包括圆弧曲面， 所述圆弧曲面对应的圆心角为110度130度。 0007 结合第一方面， 本实用新型提供了第一方面的第二种可能的实施方式， 其中， 所述 第一模体还设有第二定位平面， 所述夹持区位于所述第。

9、一定位平面和所述第二定位平面之 间。 0008 结合第一方面的第二种可能的实施方式， 本实用新型提供了第一方面的第三种可 能的实施方式， 其中， 所述第一定位平面平行于第二定位平面。 0009 结合第一方面， 本实用新型提供了第一方面的第四种可能的实施方式， 其中， 所述 镦锻曲轴拐颈工装具有开模状态和合模状态； 自所述开模状态至所述合模状态， 所述第一 模体与所述第二模体沿合模方向相互接近； 所述第一定位平面与所述合模方向具有夹角， 且所述第一定位平面与所述合模方向的夹角为50度70度。 0010 结合第一方面， 本实用新型提供了第一方面的第五种可能的实施方式， 其中， 所述 第一模体设有第。

10、一让位部， 所述第一让位部用于避让平衡重和/或曲柄。 0011 结合第一方面， 本实用新型提供了第一方面的第六种可能的实施方式， 其中， 所述 第二模体设有第二让位部， 所述第二让位部用于避让平衡重和/或曲柄。 0012 结合第一方面， 本实用新型提供了第一方面的第七种可能的实施方式， 其中， 所述 第二模体具有第一夹臂和第二夹臂， 所述第一夹臂和所述第二夹臂之间形成有与所述第一 模体相适配的夹持开口。 说明书 1/5 页 3 CN 211437948 U 3 0013 结合第一方面的第七种可能的实施方式， 本实用新型提供了第一方面的第八种可 能的实施方式， 其中， 所述第一模体设有第一导向部。

11、和第二导向部； 自开模状态至合模状 态， 所述第一导向部对所述第一夹臂具有导向作用， 所述第二导向部对所述第二夹臂具有 导向作用。 0014 第二方面， 本实用新型提供的镦锻曲轴加工设备， 包括： 驱动器件和第一方面提供 的镦锻曲轴拐颈工装； 所述第一模体和所述第二模体的至少其一与所述驱动器件连动， 并 由所述驱动器件驱动调节所述夹持区的开度。 0015 本实用新型实施例带来了以下有益效果： 采用第一模体设有定位曲面， 第二模体 设有第一定位平面， 第一模体与第二模体相对设置， 并在定位曲面和第一定位平面之间形 成夹持区， 通过定位曲面和第一定位平面共同夹持连杆轴颈， 第一定位平面相较于定位曲。

12、 面强化了对连杆轴颈的径向自由度约束， 从而可以将连杆轴颈夹持在夹持区内， 进而限制 连杆轴颈的径向滑移， 以及限制曲轴绕主轴颈的轴线旋转。 0016 为使本实用新型的上述目的、 特征和优点能更明显易懂， 下文特举较佳实施例， 并 配合所附附图， 作详细说明如下。 附图说明 0017 为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或相关技术中的技术方案， 下面将对 具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述 中的附图是本实用新型的一些实施方式， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性 劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。 0018 图1为本实。

13、用新型实施例提供的镦锻曲轴拐颈工装的示意图； 0019 图2为本实用新型实施例提供的镦锻曲轴拐颈工装和曲轴的剖视图； 0020 图3为曲轴的示意图； 0021 图4为本实用新型实施例提供的镦锻曲轴拐颈工装的第一模体的示意图； 0022 图5为本实用新型实施例提供的镦锻曲轴拐颈工装的第二模体的示意图。 0023 图标： 100-第一模体； 101-定位曲面； 102-第二定位平面； 103-第一让位部； 104-第 一导向部； 105-第二导向部； 200-第二模体； 201-第一定位平面； 202-第二让位部； 203-第一 夹臂； 204-第二夹臂； 300-夹持区； 001-曲轴； 010。

14、-连杆轴颈； 020-曲柄； 030-主轴颈； 040-平衡重。 具体实施方式 0024 下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的 实施例是本实用新型一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本实用新型中的实施例， 本 领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本实用 新型保护的范围。 0025 在本实用新型的描述中， 需要说明的是， 术语 “中心” 、“上” 、“下” 、“左” 、“右” 、“竖 直” 、“水平” 、“内” 、“外” 等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系， 仅是 为了便于描述本实用新型和简化。

15、描述， 而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定 的方位、 以特定的方位构造和操作， 因此不能理解为对本实用新型的限制。 此外， 术语 “第 说明书 2/5 页 4 CN 211437948 U 4 一” 、“第二” 、“第三” 仅用于描述目的， 而不能理解为指示或暗示相对重要性。 公式中的物理 量， 如无单独标注， 应理解为国际单位制基本单位的基本量， 或者， 由基本量通过乘、 除、 微 分或积分等数学运算导出的导出量。 0026 在本实用新型的描述中， 需要说明的是， 除非另有明确的规定和限定， 术语 “安 装” 、“相连” 、“连接” 应做广义理解， 例如， 可以是固定连接， 也可以。

16、是可拆卸连接， 或一体地 连接； 可以是机械连接， 也可以是电连接； 可以是直接相连， 也可以通过中间媒介间接相连， 可以是两个元件内部的连通。 对于本领域的普通技术人员而言， 可以具体情况理解上述术 语在本实用新型中的具体含义。 0027 实施例一 0028 如图1、 图2和图3所示， 本实用新型实施例提供的镦锻曲轴拐颈工装， 包括： 第一模 体100和第二模体200； 第一模体100设有定位曲面101， 第二模体200设有第一定位平面201； 第一模体100与第二模体200相对设置， 并在定位曲面101和第一定位平面201之间形成夹持 区300。 0029 需要说明的是， 曲轴001包括：。

17、 连杆轴颈010、 曲柄020、 主轴颈030和平衡重040 ， 曲柄020连接在连杆轴颈010和主轴颈030之间， 连杆轴颈010的轴线平行于主轴颈 030的轴线， 且连杆轴颈010的轴线与主轴颈030的轴线间隔设置。 曲柄020自主轴颈030 的轴线向一侧延伸， 平衡重040自主轴颈030的轴线向另一侧延伸， 通过平衡重040平衡 连杆轴颈010和曲柄020的重量， 从而确保曲轴001能够平稳转动。 0030 在加工曲轴001时， 先将已成型的主轴颈030安装在轴座上， 并限制主轴颈030 的径向自由度， 以及限制曲轴001的轴向自由度。 连杆轴颈010被夹持在定位曲面101和第 一定位平。

18、面201之间。 通过定位曲面101适配于连杆轴颈010， 使定位曲面101与连杆轴颈 010面接触， 且具有较大的接触面积。 通过第一定位平面201压紧连杆轴颈010， 将连杆轴 颈010夹紧在夹持区300中， 第一定位平面201通过平面接触连杆轴颈010， 从而可以强化 连杆轴颈010的径向限位， 进而避免曲轴001绕主轴颈030的轴线旋转。 0031 作为技术原理的一种解释， 若采用两个曲面夹持连杆轴颈010， 当连杆轴颈010 具有径向移动趋势时， 连杆轴颈010推挤其中一个曲面， 在曲面的导向作用下， 连杆轴颈 010与该曲面存在相对滑移的可能， 由此将影响曲轴001定位的准确性， 进。

19、而导致所加工 曲轴001的拐径间相位角出现偏差。 而采用定位曲面101和第一定位平面201共同夹持连杆 轴颈010时， 当连杆轴颈010具有径向移动趋势时， 连杆轴颈010对第一定位平面201产生 压力， 该压力的作用方向趋近于垂直第一定位平面201， 在压力垂直于第一定位平面201的 条件下， 连杆轴颈010与第一定位平面201无相对滑移， 由此可以确保连杆轴颈010定位精 准， 进而保证所加工曲轴001的拐径间相位角准确。 0032 经试验验证， 采用定位曲面101和第一定位平面201夹持连杆轴颈010对曲轴001 进行定位， 相比于采用两个曲面夹持连杆轴颈010的定位方式， 所加工曲轴0。

20、01的拐径间 相位角准确度更高。 采用定位曲面101和第一定位平面201夹持连杆轴颈010的定位方式， 可以使所加工曲轴001的拐径间相位角在2度以内。 0033 如图1和图4所示， 定位曲面101包括圆弧曲面， 圆弧曲面对应的圆心角为110度 130度。 0034 具体的， 定位曲面101采用圆弧曲面， 且圆弧曲面所对应的半径尺寸略大于连杆轴 说明书 3/5 页 5 CN 211437948 U 5 颈010的半径尺寸， 圆弧曲面所对应的圆心角可采用115度、 120度或125度， 连杆轴颈010 抵接于圆弧曲面， 且连杆轴颈010的轴线平行于圆弧曲面的轴线， 从而使定位曲面101与连 杆轴。

21、颈010面接触， 进而增大接触面积， 提高定位稳定性。 0035 如图1、 图3和图4所示， 第一模体100还设有第二定位平面102， 夹持区300位于第一 定位平面201和第二定位平面102之间。 0036 具体的， 第二定位平面102沿定位曲面101截面轮廓的切线方向延伸， 从而确保定 位曲面101与第二定位平面102连接处平滑。 当曲轴001具有绕主轴颈030的轴线旋转的趋 势时， 连杆轴颈010对第一定位平面201或第二定位平面102产生压力， 且压力方向趋近于 垂直第二定位平面102或第二定位平面102， 通过第一定位平面201和第二定位平面102夹持 能够对连杆轴颈010的限位进行。

22、强化， 进而避免连杆轴颈010产生径向滑移， 即避免曲轴 001绕主轴颈030的轴线转动。 0037 进一步的， 第一定位平面201平行于第二定位平面102， 经轴座径向限位的主轴颈 030的轴线位于第一定位平面201与第二定位平面102之间的中平面上， 第一定位平面201 与第二定位平面102相对于该中平面对称。 当曲轴001具有绕主轴颈030的轴线转动的趋 势时， 连杆轴颈010的压力作用于第一定位平面201或第二定位平面102， 且压力方向垂直 于第一定位平面201或第二定位平面102。 在垂直于平面的压力作用下， 第一模体100和第二 模体200均不会产生沿平面延伸方向的滑移， 进而能。

23、够确保连杆轴颈010的径向限位无松 动。 0038 如图1和图2所示， 镦锻曲轴拐颈工装具有开模状态和合模状态； 自开模状态至合 模状态， 第一模体100与第二模体200沿合模方向相互接近； 第一定位平面201与合模方向具 有夹角， 且第一定位平面201与合模方向的夹角为50度70度。 其中， 第二定位平面102与合 模方向的夹角小于90度， 定位曲面101采用圆弧曲面， 且圆弧曲面对应的圆心角优选为120 度， 从而确保定位曲面101上方具有开口， 且对连杆轴颈010无遮挡。 当第一模体100与第二 模体200沿合模方向相互接近时， 连杆轴颈010能够被夹持在第一定位平面201和第二定位 平。

24、面102之间。 其中， 合模方向可以为铅锤方向， 第一模体100位于第二模体200的下方， 在重 力的作用下连杆轴颈010由定位曲面101承载。 第一定位平面201与合模方向的夹角可以采 用55度、 58度、 65度或67度。 在第一定位平面201平行于第二定位平面102的条件下， 第一定 位平面201与合模方向的夹角优选为60度， 第二定位平面102与合模方向的夹角优选为60 度， 结合圆心角度数为120度的定位曲面101， 第一模体100可形成开口朝上的凹槽， 通过此 凹槽可容纳并限位连杆轴颈010。 0039 如图1、 图3和图4所示， 第一模体100设有第一让位部103， 第一让位部1。

25、03用于避让 平衡重040和/或曲柄020。 其中， 第一让位部103可采用向背离第二模体200的方向凹陷形 成的第一让位槽， 第一让位部103还可采用设置在第一模体100上的缺口。 当连杆轴颈010 夹持在第一模体100和第二模体200之间时， 第一让位槽可以容纳平衡重040或曲柄020， 当曲轴001绕主轴颈030的轴线摆转至一定角度时， 平衡重040的一部分以及曲柄020的 一部分均可插设于第一让位槽中。 0040 如图1、 图3和图5所示， 第二模体200设有第二让位部202， 第二让位部202用于避让 平衡重040和/或曲柄020。 其中， 第二让位部202可采用向背离第一模体100。

26、的方向凹陷形 成的第二让位槽， 第二让位部202还可采用设置在第二模体200上的缺口。 当连杆轴颈010 说明书 4/5 页 6 CN 211437948 U 6 夹持在第一模体100和第二模体200之间时， 第二让位部202可容纳或避让平衡重040或曲 柄020， 当曲轴001绕主轴颈030的轴线摆转至一定角度时， 平衡重040的一部分以及曲 柄020的一部分均可插设在第二让位部202中。 0041 如图2、 图4和图5所示， 第二模体200具有第一夹臂203和第二夹臂204， 第一夹臂 203和第二夹臂204之间形成有与第一模体100相适配的夹持开口。 0042 具体的， 在合模状态下， 。

27、第一模体100位于第一夹臂203和第二夹臂204之间， 通过 第一夹臂203和第二夹臂204对第一模体100进行限位， 从而避免第一模体100与第二模体 200产生相对滑移。 0043 进一步的， 第一模体100设有第一导向部104和第二导向部105； 自开模状态至合模 状态， 第一导向部104对第一夹臂203具有导向作用， 第二导向部105对第二夹臂204具有导 向作用。 其中， 第一导向部104可采用斜面或圆弧面， 第二导向部105可采用斜面或圆弧面。 自开模状态至合模状态过程中， 第一导向部104对第一夹臂203导向， 第二导向部105对第二 夹臂204导向， 从而使第一模体100被夹持。

28、在第一夹臂203和第二夹臂204之间， 进而避免第 一模体100相对于第二模体200产生偏移， 进一步避免连杆轴颈010产生径向滑移。 0044 实施例二 0045 如图1、 图2和图3所示， 本实用新型实施例提供的镦锻曲轴加工设备， 包括： 驱动器 件和实施例一提供的镦锻曲轴拐颈工装； 第一模体100和第二模体200的至少其一与驱动器 件连动， 并由驱动器件驱动调节夹持区300的开度。 0046 具体地， 驱动器件可采用液压缸， 液压缸的一端连接第一模体100， 液压缸的另一 端连接第二模体200， 通过液压缸收缩可以驱动第一模体100与第二模体200相互靠近。 或 者， 第一模体100固定。

29、， 液压机与第二模体200连接， 并通过液压机驱动第二模体200运动实 现开模或合模。 采用第一模体100和第二模体200夹持连杆轴颈010， 从而限制曲轴001绕 主轴颈030的轴线摆转， 从而可以提高拐径间相位角的准确度。 0047 最后应说明的是： 以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案， 而非对其限 制； 尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明， 本领域的普通技术人员应当 理解： 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改， 或者对其中部分或者全部 技术特征进行等同替换； 而这些修改或者替换， 并不使相应技术方案的本质脱离本实用新 型各实施例技术方案的范围。 说明书 5/5 页 7 CN 211437948 U 7 图1 图2 说明书附图 1/3 页 8 CN 211437948 U 8 图3 图4 说明书附图 2/3 页 9 CN 211437948 U 9 图5 说明书附图 3/3 页 10 CN 211437948 U 10 。