众所周知，发动机是动力机械，使用范围很广，每年要生产几千万台各种发动机。而曲轴是发动机的关键零件，模锻曲轴每年需求量很大。

曲轴承受来自活塞经连杆传来的力，形成绕它本身轴线而作用的扭矩，并将这扭矩输出给传动系。曲轴主要承受复杂的弯曲－扭转载荷和一定的冲击载荷，轴颈表面还受到磨损，在使用过程中曲轴主要损坏形式是疲劳裂纹和轴颈表面严重磨损。

由于曲轴的工作条件极差，在工作中受交变载荷所引起的弯曲和剪切应力的作用，因而对曲轴的疲劳、耐磨和强度等性能均有极高的要求。

国内外现状

产品特点

⑴汽车产量每年不断增长，年生产汽车万辆，因此每年曲轴需要量不断增长

⑵曲轴铸改锻的趋势日趋明显：随着载货车向大功率重型载重车发展，轿车向高速、轻量化发展，对发动机的各项性能要求也越来越高，铸造曲轴不得不面临严峻考验。因为曲轴大部分是由于弯曲疲劳而损坏，锻钢曲轴的最大优点是钢材具有较高的弯曲疲劳强度，而且基本上与抗拉强度成正比。而球墨铸铁曲轴由于存在石墨孔穴、磷化物与合金元素的晶界偏析，因此其疲劳强度较低，而不与抗拉强度成正比。据美国福特汽车公司试验证明，对于同样的曲轴和连杆颈支撑面宽度，铸造曲轴的寿命只有锻造曲轴的一半。

随着高功率、低油耗、低排放的要求，发动机的爆发压力从8～9MPa上升到12MPa，甚至14MPa，球墨铸铁曲轴难以承受，所以，近年来国内外铸造曲轴的比例在下降，而锻造曲轴的比例在上升，曲轴铸改锻的趋势日趋明显。例如国内某柴油机厂由原％使用铸造曲轴，现改为70％使用锻造曲轴。

设备

⑴世界各国对于～kg曲轴采用～kJ对击模锻锤成形。例如：意大利非亚特集团锻造厂用kJ对击模锻锤生产长3.2m、质量为kg的柴油机曲轴，奥地利福斯特厂用kJ对击模锻锤生产kg曲轴，德国格拉赫厂用kJ对击模锻锤生产kg曲轴。

⑵kg以下的曲轴可以采用热模锻压力机、电动螺旋压力机、电液对击模锻锤和模锻锤生产各种规格曲轴，从10～kg曲轴均可生产。

生产线

kg以下的汽车曲轴一般有以下几种模锻设备组成锻造生产线和锻造自动生产线。

⑴热模锻机械压力机曲轴锻造生产线和自动生产线。

当今世界最大型的MN热模锻机械压力机锻造自动生产线有两条，一条在瑞典依玛特锻造厂，另一条在日本住友金属公司。日本住友金属公司还有三条60MN热模锻机械压力机锻造自动生产线，生产60kg以下轻型汽车和轿车曲轴。

年我国有五条MN热模锻机械压力机锻造自动生产线，还有四条80MN热模锻机械压力机锻造生产线及多条40～63MN热模锻机械压力机轻型车和轿车曲轴锻造生产线。

另外，全国还有多条万吨热模锻机械压力机锻造自动生产线在建。

⑵电动螺旋压力机曲轴锻造自动生产线。

美国有两条PZS型电动螺旋压力机锻造自动生产线（连续锻造允许工作载荷为MN），印度也有两条PZS型电动螺旋压力机锻造自动生产线。

我国包头第二机械制造公司有PZS型电动螺旋压力机锻造自动生产线。重庆庆铃有PSH4.F型63MN电动螺旋压力机锻造自动生产线,生产轻型车曲轴、前轴等。

⑶电液对击模锻锤或蒸空对击模锻锤锻造自动生产线。

匈牙利有LASCOkJ电液对击模锻锤锻造自动生产线，生产kg以下曲轴，节拍生产率50件/h。

我国丹东五一八集团公司有一条LASCOkJ电液对击模锻锤曲轴锻造自动生产线,节拍生产率约30～40件/h，曾生产kg柴油机曲轴。

山东文登天润曲轴公司有一条LASCOkJ空气对击模锻锤锻造自动生产线。

⑷模锻锤曲轴锻造生产机组。

据统计，国内有多台10t和16t蒸空模锻锤（含换头电液模锻锤）在生产柴油机曲轴，例如：青海锻造厂，洛拖锻造厂、山西锻造厂、济南汽车锻造厂等。

工艺流程

曲轴模锻工艺流程为：下料→加热→制坯(辊锻或滚压)→再制坯（压扁或弯曲）→模锻（预锻、终锻）→切边→（扭转）→热校正→热处理（非调质钢控温冷却；调质钢淬火加高温回火，或余热均温淬火加高温回火，或锻后余热淬火加高温回火等）→硬度检查和锻件直线度检验→清理（喷丸）→尺寸检验→冷校直→回火消除应力→表面折纹检查（萤光磁粉探伤）→打磨折叠→打质量中心孔→防锈→入库。

本文节选自《锻造与冲压》杂志年第四期。