圆角滚压实验结果及数据分析

一、圆角滚压强化效果及变形问题

球墨铸铁和锻钢两种材质的曲轴在经过圆角滚压强化后，它们的疲劳强度都有很大的提高，球墨铸铁曲轴在滚压强化后，圆角疲劳强度提高了百分之四十四左右，四十五号锻钢曲轴在滚压强化后，圆角疲劳强度提高了百分之二十左右，由此可见，经过圆角滚压后，球墨铸铁曲轴的强化效果提高更为明显。

曲轴在经过圆角滚压强化后，会产生一定的变形，经过滚压后的曲轴在检测后发现曲轴的长度尺寸发生了微小的变化，会对曲轴的工作产生一定的影响，下图是滚压前后曲轴发生形变的示意图从中可以看出经过圆角滚压处理后的曲轴的形变情况：

图4.3.4.-1未滚压时曲轴示意图

图4.3.4-2滚压后曲轴的弯曲变形示意图

由于在曲轴进行圆角滚压的过程中，圆角会受到相当大的轴向力的作用，因此进行滚压处理后的曲轴会产生轴向伸长现象，山东省滨州海得曲轴有限责任公司的李海国工程师，通过对该公司某型号的四缸曲轴随机抽取20条做了工艺试验，编号为1-20，对滚压前后的主轴分档和档宽尺寸变化情况进行对比，具体对比情况如下：

表4.3.4.1-3滚压前曲轴的主轴分档和档宽尺寸单位：毫米

一分档尺寸序号 （±0.15） 1 2 3 4 5 6 7 .1 88 .1 .1 二分档尺寸（213±0.15） 213.1 212.9 212.9 213.1 212.9 212.9 213 三分档尺寸（337±0.15） 337.1 336.9 337 337 337 337 337 四分档尺寸（461±0.15） 461 461.1 461.1 461 461 461 461 档宽尺寸（35±0.2） 35.1 35.1 35.1 35.1 35.2 35.2 35.2 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 .1 .1 88.9 88.9 .1 88.9 88.9 213 213 213 213 213 213 213.1 213 213 213 213 213 213 337 337 337．1 337．1 337 337 337 336.9 337.1 336.9 337.1 336.9 336.9 461 461 461 461 461 461 461．1 461 461 460.9 460.9 461 461 35.2 35.1 35.2 35.2 35.2 35.2 35.1 35.1 35.2 35.2 35.2 35.2 35.1 表4.3.4.1-4滚压后曲轴的主轴分档和档宽尺寸 单位：毫米

一分档尺寸序号 （±0.15） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 .1 ．1 .1 ．1 .1 .2 ．1 二分档尺寸（213±0.15） 213.1 213 213 213.1 213 213 213 213 213 213 213 三分档尺寸（337±0.15） 337.2 337.9 337．1 337.1 337．1 337．1 337．1 337.1 337．1 337．2 337．1 四分档尺寸（461±0.15） 461.1 461.2 461.2 461．2 461．2 461．2 461．1 461．1 461．1 461．2 461．1 档宽尺寸（35±0.2） 35.1 35.1 35.1 35.1 35.2 35.2 35.2 35.2 35.1 35.2 35.2 12 13 14 15 16 17 18 19 20 .1 88.9 .1 88.9 214 213.1 213.2 213．1 213．1 213 213 213．2 213 337．2 337．1 337 337.2 337.1 337 337.2 337 337 461．2 461．1 461．2 461．1 461 461．1 461．1 461．1 461．1 35.2 35.2 35.2 35.1 35.2 35.2 35.2 35.2 35.2 从上述两表中可以看出经过圆角滚压处理后的曲轴的分档长度都有了增长，其中四分档尺寸增长的幅度最大，增长量为0.08-0.12毫米，三分档增长量为0.06-0.10毫米，二分档增长量为0.04－0.06毫米，一分档增长量为0.02－0.04毫米。这是因为四分档的尺寸测量累计了所有主轴颈（包括连杆轴颈）滚压后的涨量，而从档宽的尺寸增长来看（0.02），也验证了这一点。对曲轴的轴向伸长问题，我们需要在编制工艺文件时予以考虑，并将相关工序作为参数补偿反映到工序卡片中。