Горячая объемная штамповка коленчатых валов и балок передней оси

Горячая объемная штамповка поковок коленчатых валов автомобильных двигателей осуществляется как на молотах, так и на тяжелых кривошипных горячештамповочных прессах (КГШП). Штамповка на КГШП обеспечивает снижение расхода металла на 10—15%, сокращение на 25—35% объема последующей механической обработки при более высокой производительности, повышение точности формообразования на 30—50%. Современный уровень технологии горячей объемной штамповки коленчатых валов на КГШП характеризуется, в основном, уменьшением припусков на механическую обработку и исключением этой обработки для отдельных элементов поковки. При этом изготовление штампованных коленчатых валов по существующим технологиям приводит к тому, что после обрезки облоя волокна по периметру поковки выходят на поверхности шеек вала под углом 90⁰, что резко снижает долговечность работы такой детали.

Горячая штамповка коленчатых валов с формообразованием так называемых «карманов» на противовесах позволяет исключить последующую механическую обработку поверхностей противовесов и при этом дополнительно снизить примерно на 5% массу исходной заготовки. Эта технология может быть реализована только при условии расположения всех шатунных шеек вала в одной плоскости, что имеет место лишь у коленчатых валов четырехцилиндровых двигателей. Объемная штамповка коленчатых валов пяти- и шести- и десятицилиндровых двигателей (с шатунными шейками вала, развернутыми относительно друг друга на определенные углы) обычными методами сопряжена со значительным усложнением конструкции штампового инструмента, который в этом случае имеет ступенчатую поверхность разъема и увеличенную глубину гравюр. Это, с одной стороны, влечет за собой повышенный износ инструмента и увеличение отхода металла в облой, а с другой стороны, вызывает необходимость механической обработки всех противовесов. Решение этой проблемы возможно при условии, что окончательное формообразование поковки осуществляется на КГШП с расположением всех шатунных шеек вала в одной плоскости, затем после удаления облоя шатунные шейки вместе с противовесами, сохраняющими приданную им форму, разворачиваются относительно оси коренных шеек вала на заданные углы на специальной машине, называемой выкрутным прессом.