机械工程师MECHANICALENGINEER网址：www.jxgcs.com电邮：hrbengineer@163.com2023年第8期并线生产曲轴柔性热处理装置的设计研究李然1，徐欢1，张晓洋1，袁海兵1，胡大鹏2（1.湖北汽车工业学院机械工程学院，湖北十堰442002；2.东风商用车有限公司发动机厂，湖北十堰442049）0引言曲柄连杆机构是发动机工作的两大机构之一，曲轴是曲柄连杆机构的重要输出部件，在工作时受到扭转、弯曲、冲击等多种载荷的相互耦合作用，会使轴颈表面严重磨损，过渡圆角处易因疲劳产生裂纹或断裂[1-2]。曲轴常见的失效形式有主轴颈表面被过度磨损、连杆颈的滚压圆角处因载荷过大导致断裂[3-4]等。为了保证发动机使用过程中的安全性和稳定性，在曲轴机械加工过程中需要针对所有的轴径（主轴颈和连杆颈）及滚压圆角处进行热处理。目前，曲轴热处理方式有：1）线下热处理。曲轴机械加工和热处理分开进行，需要设置专门的热处理生产线，曲轴被堆叠、平铺或悬挂在热处理生产线上，多根曲轴同时进行热处理，热处理效率很高，但在整个热处理过程中，由于曲轴静止不动，导致热处理部位受热不均匀，专门的线下热处理使曲轴制造的费用大大增加，且生产节拍慢、效率低[5-6]。2）在线生产热处理[7]。热处理是曲轴机械加工总体工艺内容的一部分，热处理工序根据需要设置在机械加工生产线的某一工位，不需要专门的热处理生产线。1曲轴热处理变形分析1.1热处理变形影响因素目前，在曲轴制造过程中多数采用在线的方式进行热处理，热处理时，由于放置方式的不同，曲轴热处理产生的变形也不一样。曲轴热处理常见的放置方式是平置，即曲轴水平放置，采用两端中心孔和三爪卡盘定位、夹紧，如图1所示。此种放置方式热处理变形包括曲轴自身重力产生的变形、曲轴轴向定位夹紧所产生的变形、定位夹紧时三爪卡盘和机床尾架同轴度误差所产生的弯曲变形、加热时热量由加热部位传递到未加热部位所产生的热传递变形等。热处理时，对所有的轴径（主轴颈和连杆颈）及滚压圆角进行局部加热，由于存在自身重力和热传递等主要的变形影响因素，在曲轴热处理后需要增加“回火热校直”辅助热处理工序。1.2不同放置方式的变形分析以某四缸曲轴为例，利用ANSYS软件分析曲轴平置摘要：曲轴热处理变形的主要影响因素是自重和热传递。文中以有限元法为基础，分析曲轴不同放置方式时的热处理变形，通过研究可知：曲轴热处理时，与水平放置相比，竖直放置时因自重而产生的变形大大减小，变形量降低了78.2%。依据以上...
