胀断连杆用中碳非调质钢的析出强化行为_陈思联

第三章_EA888发动机连杆胀断工艺存在的问题和改进措施

第三章_EA888发动机连杆胀断工艺存在的问题和改进措施第三章 EA888发动机连杆胀断工艺存在的问题 3.1 锻造前存在的问题 3.1.1 锻造加热温度的确定 锻造温度范围是指合理的始锻温度与合理的终锻温度之间的一段温度区间，确定锻造温度范围是热锻工艺设计的主要内容。合理确定锻造温度范围的意义在于:1)保证锻件获得良好的内部组织和机械性能，也就是使钢在变形时具有良好的塑性，不产生加工硬化及残余应力;锻后获得细小、均匀的晶粒组织。2)减少变形力。3)缩短生产周期，提高生产效率。4)节省能源，降低劳动强度。EA888采用了世界上最新的易切削非调质钢36MnVS4含硫、含钒量较高材料，这种材料是目前最先进的用于胀断连杆的材料，在国内，白城中一尚属首例。为此，我们在白城中一精锻股份有限公司做了大量的工艺实验，由于加热温度的确定和锻后冷却控制是相关联的，二者结合在一起即决定了连杆的内部质量。 3.1.2 锻造加热温度不稳定 锻造加热温度的范围一般在30?左右，温度过高或过低都会直接影响连杆的内 在组织和机械性能，导致锻件不合格。所以加热温度的控制在锻造过程中尤为重要。产生加热温度不稳定的原因有: 1(部分国产加热炉未安装自动上料装置，采用人工摆料的方式，这种摆料方式有时会出现间断、不连续现象，导致坯料加热温度不稳定，忽高忽低。 2(新旧料混在一起加热。坯料加热过程中，部分未达到温度要求的坯料需要进行重新加热再使用，如果加热过的坯料与未加热过的坯料混在一起加热，也会导致加热温度不稳定。 3.1.3 辊坯质量不合格

存在辊坯大头抓伤、辊坯拉伤，辊坯有飞刺、折叠等缺陷。辊坯大头抓伤的形成原因:在辊锻过程中，送料钳爪长期接触高温坯料，会粘结坯料外层的氧化皮，氧化皮粘结在钳爪上形成很硬的积瘤，再接触坯料时，积瘤就会划伤坯料表面，形成抓痕，经过模锻，这种抓痕就会在锻件上形成折叠缺陷。 辊坯拉伤的形成原因:在辊锻过程中，辊锻模长时间接触高温坯料，也会粘结坯料外层脱落的氧化皮，氧化皮粘结在辊锻模具型腔中，会形成很硬的积瘤，积瘤就会划伤坯料表面，在辊坯上形成拉伤。 辊坯飞刺、折叠的形成原因:1)辊锻模设计不合理，辊锻模各道次型腔不匹配，辊锻后在辊坯上就很容易形成飞刺。2)辊锻机机械手翻转不到位移动量不稳，这种情况下，坯料无法达到完全在辊锻模型腔中辊锻成形，辊坯就会出现飞刺、折叠等缺陷。 3.2 锻造中存在的问题 3.2.1 折纹返工率高 折纹是锻造过程中最常见的缺陷之一，其中，连杆的工字梁结构是最易产生折叠的，折纹产生的原因是，由于靠近接触面ab附近的金属沿着水平方向较大量地外流，同时带着ac和bd附近的金属一起外流，使已氧化过的表面金属汇合一起而形成的，如图5所示。这里包含着折叠产生和三个条件;一是靠近接触面ab附近的金属要有流动;二是必须沿水平方向外流;三是由中间部分排出的金属量较大。当 L/T较大，筋与腹板的圆角半径过小，润滑剂过多或变形太快时，较易产生这种缺陷。 EA888连杆属于高筋低腹板的工字梁结构，筋部与腹板厚度差大，筋部厚 14mm，腹板2.5mm，而且筋部和腹板过渡处圆角也比较小，仅为R3。所以，锻打过程中产生折纹的几率比其它连杆更高。白城中一刚开始生产此产品时，折纹返工率

涨断连杆工艺

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 涨断连杆工艺 连杆分离面的涨断工艺(CRACKING TECHNOLOGY)是把连杆盖从连杆本体上断裂而分离开来。 它不是用铣、锯或拉这类传统切削加工方法，而是对连杆大头孔的断裂线处先加工出两条应力集中槽子（或在毛坯时就做出沟槽）然後带楔形的压头往下移动进入连杆大头孔，，连杆大头孔与压头之间还有一对半圆套筒。 当压头往下移动时对连杆大头孔产生径向力，这样就使其在槽子处出现裂缝，在径向力的继续作用下，裂缝也继续扩大，最终把连杆盖从连杆本体上涨断而分离出来。 连杆涨断工艺的实用性取决於其分离面的可装配性。 最理想的连杆及连杆盖涨断後的分离面，是不带任何塑性变形的脆性断裂，使其可装配性达致最佳。 影响其脆性断裂的因素很多，如断裂速度及材料等。 至於连杆采用涨断工艺时对其材料的要求，据德国 KREBSOEGE 公司的研究结果，烧结粉末金属连杆的可涨断性较好，也是连杆涨断工艺首先在粉末金属连杆上推行的原因。 铸铁连杆最适宜的材料是 GTS65-70，锻钢连杆的材料是 70 号钢。 但是，70 号钢锻造连杆在涨裂时，不带塑性变形的脆性断裂以及 70 号钢的切削加工，将是该工艺的难点。 1/ 19

连杆分离面涨断工艺的几个工艺问题 * 断裂槽的加工工艺连杆断裂槽加工有两种工艺：拉削加工和激光加工）。

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 采用拉削方法加工连杆大头孔的两条槽子，由於拉刀随着加工时间长而磨损，被拉削的槽子形状也随之而变化。 槽子形状的变化又影响连杆大头孔在涨断後的变形。 由於被拉削的两个断裂槽形状不一样，在连杆分离面断裂时会出现一个分离面已断开，而另一个分离面尚未完全断开的现象。 采用激光加工连杆大头孔的两条槽子，可保持形状一致，也就保证了连杆大头孔在涨断後的变形也是一致。 同时，激光加工的柔性好，加工运行的费用也小。 所以，现在很多汽车公司如上海大众汽车公司等，都倾向采用激光加工连杆断裂槽。 * 断裂槽的槽深德国 ALFING 机床公司的研究表明，连杆大头孔在涨断後的圆度和楔力，与大头孔预加工的槽子深度有关。 由图可知断裂槽的深度大，则连杆大头孔在涨断後的变形小及涨断时的楔力小。 但是，断裂槽深度不能太深，否则在最後精镗大头孔时会镗不掉，建议为 0.50mm 左右。 * 采用涨断工艺後连杆的装配工艺当连杆分离面断开之後，在分离面上有些金属粉粒未脱落，需要先吹净分离面才装配连杆与连杆盖，装配完毕再松开并第二次吹净其分离面，然後再装配连杆与连杆盖。 所以，采用涨断工艺後的连杆装配工 3/ 19

涨断连杆工艺

连杆分离面的涨断工艺(CRACKING TECHNOLOGY)是把连杆盖从连杆本体上断裂而分离开来。它不是用铣、锯或拉这类传统切削加工方法，而是对连杆大头孔的断裂线处先加工出两条应力集中槽子（或在毛坯时就做出沟槽），然後带楔形的压头往下移动进入连杆大头孔，连杆大头孔与压头之间还有一对半圆套筒。当压头往下移动时对连杆大头孔产生径向力，这样就使其在槽子处出现裂缝，在径向力的继续作用下，裂缝也继续扩大，最终把连杆盖从连杆本体上涨断而分离出来。 连杆涨断工艺的实用性取决於其分离面的可装配性。最理想的连杆及连杆盖涨断後的分离面，是不带任何塑性变形的脆性断裂，使其可装配性达致最佳。影响其脆性断裂的因素很多，如断裂速度及材料等。至於连杆采用涨断工艺时对其材料的要求，据德国KREBSOEGE公司的研究结果，烧结粉末金属连杆的可涨断性较好，也是连杆涨断工艺首先在粉末金属连杆上推行的原因。铸铁连杆最适宜的材料是GTS65-70，锻钢连杆的材料是70号钢。但是，70号钢锻造连杆在涨裂时，不带塑性变形的脆性断裂以及70号钢的切削加工，将是该工艺的难点。 连杆分离面涨断工艺的几个工艺问题 * 断裂槽的加工工艺 连杆断裂槽加工有两种工艺：拉削加工和激光加工）。

采用拉削方法加工连杆大头孔的两条槽子，由於拉刀随着加工时间长而磨损，被拉削的槽子形状也随之而变化。槽子形状的变化又影响连杆大头孔在涨断後的变形。由於被拉削的两个断裂槽形状不一样，在连杆分离面断裂时会出现一个分离面已断开，而另一个分离面尚未完全断开的现象。 采用激光加工连杆大头孔的两条槽子，可保持形状一致，也就保证了连杆大头孔在涨断後的变形也是一致。同时，激光加工的柔性好，加工运行的费用也小。所以，现在很多汽车公司如上海大众汽车公司等，都倾向采用激光加工连杆断裂槽。 * 断裂槽的槽深 德国ALFING机床公司的研究表明，连杆大头孔在涨断後的圆度和楔力，与大头孔预加工的槽子深度有关。由图可知断裂槽的深度大，则连杆大头孔在涨断後的变形小及涨断时的楔力小。但是，断裂槽深度不能太深，否则在最後精镗大头孔时会镗不掉，建议为0.50mm左右。 * 采用涨断工艺後连杆的装配工艺 当连杆分离面断开之後，在分离面上有些金属粉粒未脱落，需要先吹净分离面才装配连杆与连杆盖，装配完毕再松开并第二次吹净其分离面，然後再装配连杆与连杆盖。所以，采用涨断工艺後的连杆装配工

高速柴油机连杆胀断工艺的设计说明书

目录 摘要Ⅲ AbstractⅣ 第一章绪论1 1.1 前言1 1.2 国外发动机连杆工艺发展现状和发展趋势3 1.3 连杆工艺研究方向和研究的关键问题3 第二章连杆零件的分析5 2.1 连杆的结构功能分析5 2.2 连杆的主要技术要求6 第三章连杆零件机械加工工艺规程的编制7 3.1 生产纲领的确定7 3.2 连杆的工艺分析8 3.3 连杆的材料选择与毛坯的制造方法8 3.3.1连杆的材料选择8 3.3.2 C70S6钢的成分和力学性能10 3.3.3 毛坯的制造方法11 3.4 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸确定13 3.5 指定工序定位基准的选择13

3.6 加工工艺阶段的划分和加工顺序的安排15 3.7 连杆加工工艺过程的拟定16 3.8填写机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡16 第四章指定工序的工装设计17 4.1 机床夹具设计的基本要求17 4.2 专用夹具设计步骤17 4.3激光开应力槽工装设计19 4.3.1 应力槽的设计19 4.3.2 设备的选择与改装20 4.3.3 拟定定位方案20 4.4胀断工装设计21 4.4.1 设备选择21 4.4.2拟定定位方案21 4.4.3夹具使用说明21 4.4.4 胀断参数的计算23 总结24 参考文献25 致26

105系列高速柴油机连杆工艺总体方案及指定工装设计 摘要 连杆是柴油发动机的主要部件之一，它决定着发动机的性能和运行的稳定性。随着科学技术的发展与进步，连杆的制造被注入了现代化的加工手段。“胀断工艺”成为了连杆工艺中的又一新名词。连杆胀断工艺的应用，使连杆在加工质量、生产率和生产成本等诸多方面都发生了显著变化，柴油发动机的性能得到了进一步提升。 本文以柴油机连杆制造工艺的总体方案为主要研究容，以连杆的胀断工艺为主要研究方向。总体方案涉及从连杆材料的选择到加工为成品的全部工艺过程。方案特别对胀断工艺的原理及过程做了深入浅出的论述，并在认真分析连杆技术要求、广泛查阅相关文献的基础之上，制定出了一条基本适于连杆实际生产的新型工艺方案和路线。同时，笔者还重点设计了“激光开应力槽”、“胀断”两工序的夹具和工艺装备。 关键词：柴油机连杆，工艺方案，胀断工装

涨断连杆工艺

论述涨断连杆与切开连杆的工艺比较 连杆分离面的涨断工艺是把连杆盖从连杆本体上断裂而分离开来。它不是用铣、锯或拉这类传统切削加工方法，而是对连杆大头孔的断裂线处先加工出两条应力集中槽子（或在毛坯时就做出沟槽），然後带楔形的压头往下移动进入连杆大头孔，连杆大头孔与压头之间还有一对半圆套筒。当压头往下移动时对连杆大头孔产生径向力，这样就使其在槽子处出现裂缝，在径向力的继续作用下，裂缝也继续扩大，最终把连杆盖从连杆本体上涨断而分离出来。 连杆涨断工艺的实用性取决於其分离面的可装配性。最理想的连杆及连杆盖涨断後的分离面，是不带任何塑性变形的脆性断裂，使其可装配性达致最佳。影响其脆性断裂的因素很多，如断裂速度及材料等。铸铁连杆最适宜的材料是GTS65-70，锻钢连杆的材料是70号钢。但是，70号钢锻造连杆在涨裂时，不带塑性变形的脆性断裂以及70号钢的切削加工，将是该工艺的难点。 连杆分离面涨断工艺的几个工艺问题 * 断裂槽的加工工艺 连杆断裂槽加工有两种工艺：拉削加工和激光加工）。 采用拉削方法加工连杆大头孔的两条槽子，由於拉刀随着加工时间长而磨损，被拉削的槽子形状也随之而变化。槽子形状的变化又影响连杆大头孔在涨断後的变形。由於被拉削的两个断裂槽形状不一样，在连杆分离面断裂时会出现一个分离面已断开，而另一个分离面尚未完

全断开的现象。 采用激光加工连杆大头孔的两条槽子，可保持形状一致，也就保证了连杆大头孔在涨断後的变形也是一致。同时，激光加工的柔性好，加工运行的费用也小。所以，现在很多汽车公司如上海大众汽车公司等，都倾向采用激光加工连杆断裂槽。 * 断裂槽的槽深 连杆大头孔在涨断後的圆度和楔力，与大头孔预加工的槽子深度有关。由图可知断裂槽的深度大，则连杆大头孔在涨断後的变形小及涨断时的楔力小。但是，断裂槽深度不能太深，否则在最後精镗大头孔时会镗不掉，建议为0.50mm左右。 * 采用涨断工艺後连杆的装配工艺 当连杆分离面断开之後，在分离面上有些金属粉粒未脱落，需要先吹净分离面才装配连杆与连杆盖，装配完毕再松开并第二次吹净其分离面，然後再装配连杆与连杆盖。所以，采用涨断工艺後的连杆装配工艺比传统工艺要复杂。 * 连杆涨断工艺流程 连杆采用涨断工艺之後，其机械加工的工艺流程与传统工艺流程有了明显的变化。 连杆分离面涨断工艺的优点 * 简化了连杆及连杆盖的设计要求 连杆分离面采用涨断工艺後，连杆与连杆盖的分离面完全啮合，这就改善了连杆盖与连杆分离面的结合质量，所以它们的分离面不需进行

涨断连杆成品外观缺陷通用验收标准

涨断连杆成品外观缺陷通用验收标准 （第一版） 1.概述 1.1适用范围 本标准适用于奇瑞汽车发动机公司所有现生产涨断连杆成品的外观缺陷验收 1.2检验方法 按要求100％进行目测检查。检验项目主要有：表面缺陷、损伤和形状缺陷等； 评价结果有：零件可以使用 零件可以返修 零件报废 1.3缺陷描述 如没有特别偏差定义，缺陷允许的原则性限制（尤其是气孔和缩孔）： ――缺陷必须有一个可见的基底，深度不可以大于1mm。 ――每个方向上不可以大于3mm。 ――两个缺陷位置之间的最小间距5mm。 ――缺陷的聚集（凹穴/气孔群）是废品；所有连续的可见的空腔都称为气孔群，圆和非圆的缺陷尺寸是指在最大长度方向的尺寸。 ――所有的锻造裂纹、疏松，贯穿的冷隔等不允许使用。 在螺纹孔中： －－在螺纹的头四扣之内不允许存在缺陷。 －－缺陷在螺纹的头四扣之外，有可见基底，直径在0.5mm以下可以使用，周向不超过螺纹的1/4圈，长度不能超过一扣。 ――每个螺纹孔缺陷数不允许超过1个。 按重要性,对连杆各加工面进行分级,大小头摩擦面为A级，大小头平面为B级,大端侧面和大头凸台为C级,见下文要求 2 返修 以下情况可以进行返修：

――打码错误或打码不清晰(但返修后要保证清晰正确)； ――有飞边毛刺； ――非加工面有锈蚀，且锈蚀面积不超过5平方厘米； ――清洁度不合格； 没有定义的返修必须经过工艺\质保\产品\使用部门评审确认，并共同制定返修标准； 所有的返修工作都必须由经过培训的熟练工人按照返工/返修标准化作业指导书进行操作。 3 涨断连杆举例 见图１ 图１：涨断连杆 4 验收条件和评价 4.1 连杆图示断面位置 见图2 2：涨断连杆 4.2 连杆大小头的摩擦面和平面(A级B级) 图18 图4－7 图3 图8-17,19 图20,21

第二章_发动机连杆胀断工艺内容

第二章发动机连杆胀断工艺内容 2.1 基本概念及分类 2.1.1 基本概念 发动机连杆胀断工艺是对连杆杆身和连杆盖结合面进行无屑断裂剖分加工的一种新工艺，即锻造后的连杆毛坯，在实施断裂剖分之前，先粗镗连杆大头孔，然后在其预定断裂处加工两个对置的沟槽，为应力集中点。随后，将连杆大头孔套装到一台进行断裂剖分的装置的两个半芯轴上，并将连杆进行定位和夹紧。然后利用冲击力，将用来胀裂连杆的楔插入上述半芯轴中，此时在楔的冲击下，连杆的大头孔在沟槽处被断裂剖分为连杆体和连杆盖。这种新工艺，使分离后的连杆和连杆盖能直接在断裂面处自然精确合装，无需加工配合面，达到了减少加工工序和减少加工机床的目的。此外，除连杆剖分面具有较高的配合精度外，还由于其剖分接触面是凸凹不平的，大大提高了接触面积，从而提高了连杆承载能力。 2.1.2 分类 在进行裂解加工时，首先需要在连杆大头孔适当位置设计并预制裂解槽(或缺口)，以形成初始裂解源，当施加裂解载荷后，在裂解槽根部形成很高的应力集中，局部区域应力迅速升高达到断裂应力，在几乎不发生塑性变形的情况下将连杆沿裂解槽断裂剖分。 图2-1 预制裂纹槽的几何参数 初始裂解槽的形状和尺寸如图2-1示，分别由槽深、槽长、张角、曲率半径4个参数决定。在裂解过程中，要求裂解槽尖锐、深而窄、张角小，以提高应

力集中系数，有效降低裂解加工载荷，从而减少裂解过程中因塑性变形而导致的连杆大头孔失圆，避免裂解缺陷，保证裂解加工质量。因此，对初始裂解槽的合理设计，能有效提高缺口效应与应力集中系数，继而降低裂解力，提高裂解效率与质量。发动机连杆胀断工艺按照裂解槽的加工方式可分为三种：机械加工初始裂解槽、线切割加工初始裂解槽和激光加工初始裂解槽三种。 2.1.2.1 机械加工初始裂解槽 机械加工裂解槽是以推／拉削加工为主，如图2-2所示。在切削过程中，通过刀柄上安装的刀具对裂解槽进行分层切削，从拉刀端头开始刀柄上每层刀具依次递增量为0.1 mm ，刀片数量根据裂解槽的深度来决定，并且裂解槽的张角、曲率半径均由推／拉刀具刃口来决定。 图2-2 裂解槽机械加工示意图 2.1.2.2 线切割加工初始裂解槽 线切割放电加工裂解槽是利用线切割机床在连杆大头孔剖分面切割出裂解应力槽(见图2-3)。裂解槽的张角和曲率半径等参数均由钼丝直径来决定，通过在线切割设备上安装相应的夹具便能够完成初始裂解槽的加工。 2.1.2.3 激光加工初始裂解槽 图2-3 线切割裂解槽示意图

第三章_EA888发动机连杆胀断工艺存在的问题和改进措施[1]

第三章 EA888发动机连杆胀断工艺存在的问题 3.1 锻造前存在的问题 3.1.1 锻造加热温度的确定 锻造温度范围是指合理的始锻温度与合理的终锻温度之间的一段温度区间，确定锻造温度范围是热锻工艺设计的主要内容。合理确定锻造温度范围的意义在于：1）保证锻件获得良好的内部组织和机械性能，也就是使钢在变形时具有良好的塑性，不产生加工硬化及残余应力；锻后获得细小、均匀的晶粒组织。2）减少变形力。3）缩短生产周期，提高生产效率。4）节省能源，降低劳动强度。EA888采用了世界上最新的易切削非调质钢36MnVS4含硫、含钒量较高材料，这种材料是目前最先进的用于胀断连杆的材料，在国内，白城中一尚属首例。为此，我们在白城中一精锻股份有限公司做了大量的工艺实验，由于加热温度的确定和锻后冷却控制是相关联的，二者结合在一起即决定了连杆的内部质量。 3.1.2 锻造加热温度不稳定 锻造加热温度的范围一般在30℃左右，温度过高或过低都会直接影响连杆的内在组织和机械性能，导致锻件不合格。所以加热温度的控制在锻造过程中尤为重要。产生加热温度不稳定的原因有： 1．部分国产加热炉未安装自动上料装置，采用人工摆料的方式，这种摆料方式有时会出现间断、不连续现象，导致坯料加热温度不稳定，忽高忽低。 2．新旧料混在一起加热。坯料加热过程中，部分未达到温度要求的坯料需要进行重新加热再使用，如果加热过的坯料与未加热过的坯料混在一起加热，也会导致加热温度不稳定。 3.1.3 辊坯质量不合格 存在辊坯大头抓伤、辊坯拉伤，辊坯有飞刺、折叠等缺陷。辊坯大头抓伤的形成原因：在辊锻过程中，送料钳爪长期接触高温坯料，会粘结坯料外层的氧化皮，氧化皮粘结在钳爪上形成很硬的积瘤，再接触坯料时，积瘤就会划伤坯料表面，形成抓痕，经过模锻，这种抓痕就会在锻件上形成折叠缺陷。 辊坯拉伤的形成原因：在辊锻过程中，辊锻模长时间接触高温坯料，也会粘

连杆激光涨断工艺

连杆激光涨断工艺 连杆是汽车发动机中的重要零件，它连接着活塞和曲轴，其作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并把作用在活塞上的力传给曲轴以输出功率。连杆在工作中，除承受燃烧室燃气产生的压力外，还要承受纵向和横向的惯性力。因此，连杆在一个复杂的应力状态下工作。它既受交变的拉压应力、又受弯曲应力。连杆的主要损坏形式是疲劳断裂和过量变形。通常疲劳断裂的部位是在连杆上的三个高应力区域。连杆的工作条件要求连杆具有较高的强度和抗疲劳性能；又要求具有足够的钢性和韧性。发动机的可靠性在很大程度上取决于连杆的可靠程度，在连杆的总成可靠性的因素之中分合面质量与定位关系是主要因素，因此解决好连杆体与连杆盖之间的定位问题，可以降低连杆的生产成本，提高发动机的可靠性。 但由于连杆的外形比较复杂、容易变形、刚性差，尺寸精度、位置精度以及表面质量等要求较高，在制造上具有一定难度。而其连杆制造技术的好坏直接影响着连杆的使用性能和经济性能以及一个企业的生存和发展，随着生产技术的发展，传统的制造技术渐渐不能适应现在生产的要求。先后在国外很多连杆生产厂家提出了“涨断技术”，连杆涨断工艺的应用，使连杆在加工质量、生产率和生产成本等诸多方面都发生了显著变化，柴油发动机的性能得到了进一步提升。 该技术是以整体加工代替分体加工，用切口(用机械方法或激光技术等方法制造预裂纹) 断裂，使大端连杆盖从连杆体移去，使连杆体与盖的分离达到理想的脆性断裂，并能很容易达到其连杆使用性能要求的一门先进技术. 大致过程如下: 1、激光加工涨断槽 连杆分离面涨断工艺要考虑涨断槽的加工工艺。利用机械加工“V”型槽，在加工过程中其刀具容易磨损，刀尖会变钝，变短，加工出来的槽的曲率半径就会增大，槽的深度就会减小，因为其“V”型槽的曲率半径越小，它的应力集中效果就越好，所需的胀断力就越小，同时增加槽的深度H也有利于减小胀断力，但由于后续工序加工余量的限制，槽的深度不能超过一定范围。如果刀具磨损使其“V”槽的半径增大，从应力集中系数变小，导致胀断力增加，大头塑性变形增大，会造成断裂面撕裂等不良现象，所以在机械加工应力槽时需要经常检查更换

涨断连杆优点简介

涨断连杆优点简介 连杆是发动机的五大件之一，其质量直接影响着发动机的性能和安全。连杆在发动机中作为改变力的传递方向和方式最重要的零部件之一，用于各种发动机上，其大头孔与曲轴连接，小头孔通过活塞销与活塞连接，将作用于活塞的气体膨胀压力的直线运动传给曲轴转变为旋转运动。发动机的可靠性在很大程度上取决于连杆的可靠程度，在连杆的总成可靠性的因素之中分合面质量与定位关系是主要因素，因此解决好连杆体与连杆盖之间的定位问题，可以降低连杆的生产成本，提高发动机的可靠性。 发动机连杆涨断加工技术是目前国际上连杆生产的最新技术，随着连杆生产技术的发展，连杆体与盖的分离不再采用铣、锯或拉这类传统切削加工方法，而是采用了最新的涨断技术。该技术是以整体加工代替分体加工，用切口(用机械方法或激光技术等方法制造预裂纹) 断裂，使大端连杆盖从连杆体移去，使连杆体与盖的分离达到理想的脆性断裂，并能很容易达到其连杆使用性能要求的一门先进技术。 涨断连杆设备采用吉林大学较为成熟的涨断技术，自1998年以来，吉林大学辊锻所在国内率先开展了连杆裂解技术与装备的研究开发，获得多项国家发明专利授权，已经有成熟的应用。其中广东四会实力连杆公司、常州远东连杆集团公司、成都市西菱汽车配件有限责任公司、扬州苏垦银河连杆有限公司等都在使用此设备和工艺。 涨断连杆线，采用国际上先进的涨断连杆技术，拥有国内先进的

激光切槽、涨断设备。采用先进涨断工艺，简化工序，减少设备、刀具投资。连杆杆、盖分离采用涨断工艺，涨断后的分离面在装配时完全啮合，不需再进行接合面加工，因而取消了传统工艺中的接合面加工工序。涨断连杆加工工艺优点如下 a. 取消了杆、盖结合面切削加工工序及精磨结合面加工工序 b. 简化了螺栓孔的加工工序，降低了加工成本 c. 减少了机加工序50%～60% d. 降低了生产成本15%～20% e. 提高了连杆承载能力、抗剪能力 f. 提高了杆、盖的定位精度、确保了装配质量

连杆生产线概况

连杆生产线概况 2002年8月，奇瑞公司开始和世界著名的发动机设计公司—奥地利AVL公司联合开发NEF 1、NEF2、NEFD 3个API共18款发动机产品。产品应用了CBR、VVT、DGI、TO、CR等先进技术，设计排放达到欧Ⅳ标准。在新款发动机研发的同时，奇瑞公司发动机二厂的筹建工作也正式启动，其中包括连杆线在内的发动机5大件机加工线和装配试验线。 经过国际投标，2003年7月，发动机二厂连杆线最终由德国KRAUSE&MAUSER公司总承包，该生产线主要包括德国KRAUSE&MAUSER公司的4条柔性专机自动线、意大利GIUSTINA公司的2台双端面磨床、日本KOKUSAI公司的1台称重去重设备、德国ZIPPEL公司的1台清洗机、英国SIEMENS公司的1台综合测量机以及1套在线和线下测量装置。其中关键工序配备了在线测量装置，工序间为德国TIANI公司的自动料道输送，上料料道处设有品种识别装置，防止错误连杆毛坯对设备和刀具造成损坏。另外，部分刀具还运用了刀具破损检测功能，即ARTIS 监控。整线采用卧式双端面磨、激光切割涨断槽、涨断和以镗代珩等先进工艺。生产线规划产能大，生产纲领为140万件/年（年工作251天，两班制，设备负荷率80%），生产节拍为8.is。 与传统工艺的区别 以整体锻件毛坯加工为例，我厂采用的连杆涨断新工艺与传统工艺相比有很多区别。 1、大头孔的粗力口工 传统工艺要在切断后对大头孔进行粗拉，或者在切断前将它加工成椭圆形（或者毛坯为椭圆形），所以要在2个工位上.进行粗加工，而且因为是断续加工，振动大、刀具磨损快、刀具消耗大。而涨断工艺将大头孔加工成圆形，所以可在1个工位上加工。涨断工艺的生产设备只需要1个主轴，而传统工艺的生产设备则需要2个主轴。图1是两种工艺的连杆毛坯对比图。 2、连杆体、盖分离方法

第四章__EA888发动机连杆胀断工艺改进方案

第四章 EA888发动机连杆胀断工艺改进方案 4.1 锻造前改进措施 第一、为了确定EA888连杆的锻造加热温度，与白城中一精锻股份有限公司的同志们一起做了大量的工艺实验。因为锻造前的加热温度与锻造后的冷却速度是互相制约、互相关联的，所以，把此项放在4.2与锻造后冷却速度的控制等问题一并详细阐述。 第二、针对锻造加热温度不稳定的几个产生原因，分别采取了如下措施：1．针对人工摆料有时间断、不连续的问题，和设备制造厂家共同协商、研究，在原有设备上增加了自动上料装置。这种上料装置只需将料倒入上料机，通过上料机的震动，实现设备自动排序、自动上料，进料速度还可以调节。自动上料速度均匀，上料连续，避免了因上料间断、不连续导致的加热温度不稳定问题。 2．针对新旧料混在一起加热的问题，白城中一在工艺文件中明确规定，加热过的坯料与未加热过的坯料不能同时加热。这就避免了因新旧料相混加热而导致的加热温度不稳定问题。 第三、针对辊坯质量不合格的产生原因，分别采取了如下措施： 针对辊坯大头抓伤问题，对辊锻机送料钳爪进行了改进设计，原材料由原来的改为5CrNiMo改为1Cr18Ni9Ti,同时重新设计了加工工艺，更好地保证了垂直度、对称度要求。改进后的接料钳爪，基本上避免了辊坯抓伤的问题。 第四、针对辊锻模磨损后会出现辊坯拉伤的问题，从两方面采取了措施：1．引进了辊锻模表面离子氮化工艺，离子氮化是利用辉光放电这一物理现象对金属材料表面强化的氮化法。在低压的氮气或氨气等气氛中，炉体和被处理工件之间加以直流电压，使产生辉光放电，在被处理表面数毫米处出现急剧的电压降，气体中的离子朝着图4-1箭头所示方向向阴极移动。当接近工件表面时，由于电压剧降而被强烈加速，轰击工件表面，离子具有的动能转变成热能，加热了被处理工件，同时一部分离子直接注入工件表面，一部分离子引起阴极溅射，从工件表面“溅出”电子和原子，“溅出”的铁原子和由于电子作用而形成的原

毕业设计(论文)-汽车发动机连杆胀断系统

摘要 汽车发动机连杆胀断系统 连杆胀断工艺是国际上九十年代初发展起来的一种连杆加工新技术，它从根本上改变了传统的连杆加工方法，大幅度提高了整体发动机的生产技术水平，具有十分显著的经济效益和社会效益。 本文在对胀断工艺原理、胀断主机、装配螺栓及工件自动化传送装置的详细分析的基础上，主要研究了胀断生产线的控制系统。 文中，首先确定了系统的电气控制方案并进行了必要的论证。根据电气控制方案，对具体硬件电路进行了详细设计，并做了具体的说明。 本文的研究方法与技术线路是按胀断工艺的技术特点而确定，通过制定整体技术方案、合理确定胀断主机的结构与主要技术参数、研究并设计胀断自动化生产装备的液压、电气及微机控制系统，全面满足连杆胀断技术高精度、高质量、高效率的精益生产要求。 关键词：连杆胀断工艺，可编程控制器

Abstract The bloated and broken technology of engine connecting rod of the automobile is a new kind of processing technology of automobile connecting rod which developed at the beginning of the 1990s in the world. it changes the traditional processing method of connecting rod fundamentally, and it improves the level of technology of the whole engine by a large margin .It has very remarkable economic benefits and social benefit. This text firstly analyzes the principle of bloated disconnected craft, the bloated disconnected host machine and the automatic assembling line in detail,then the text mainly study the control systems of the production line. In the text, we give the electrical control of the system and carrie on an essential demonstration. According to control method,the text designed the hardware circuit in detail, and gave the concrete explanation. The research approach of this text and technological circuit are fixed according to the technological characteristics of the craft .By making the whole technological scheme, confirming the structure of the bloated disconnected host machine and main technical parameters, we study and design the hydraulic pressure,electrical and computer control system of the bloated disconnected automatic eqippment.The design meet the requests of high-accuracy, high quality, high-efficiency for the the bloated disconnected production line in an all-round way. Keyword: the bloated disconnected technology of engine connecting rod, the programmable logic controller ,

连杆加工工艺

二、连杆的加工工艺 1、连杆的功用、结构特点、工作条件及工艺特点 连杆是汽车发动机主要的传动机构之一，它将活塞与曲轴连接起来，把作用于活塞顶部的膨胀气体压力传给曲轴，使活塞的往复直线运动可逆的转化为曲轴的回转运动，以输出功率。以下均已实习所见4125B型柴油发动机连杆为例。 连杆是一种细长的变截面非圆杆件。由从大头到小头逐步变小的工字型截面的连 杆体及连杆盖、螺栓、螺母等组成。基本上都由活塞销孔端（小头）、曲柄销孔端（大头）及杆身三部分组成。为了便于安装，大头孔设计成两半，然后用连杆螺栓连接。 连杆在工作中主要承受以下三种动载荷： ①汽缸内的燃烧压力（连杆受压）； ②活塞连杆组的往复运动惯性力（连杆受拉）； ③连杆高速摆动时产生的横向惯性力（连杆受弯曲应力）； 连杆的工艺特点：外形复杂，不易定位；连杆的大小头是由细长的杆身连接，故 刚性差，易弯曲、变形；尺寸精度、形位精度和表面质量要求高。 2、主要加工表面和技术要求 连杆的主要加工表面有：大小头孔、大小头端面、大头剖分面以及连杆螺栓孔等。 （1）大小端孔的精度：小头孔尺寸精度IT7,Ra≤1.6um，圆柱度公差0.015mm；小头铜套孔尺寸精度IT6，Ra≤0.4um，圆柱度公差0.005mm；大头孔尺寸精度 IT6，Ra≤0.8um，圆柱度公差0.012mm。 （2）大小端孔中心线在两个互相垂直方向的平行度：在垂直面平行度公差 0.04mm，在水平面内平行度公差0.06mm。 （3）大小端孔的中心距：孔中心距极限偏差±0.05mm （4）大端孔两端面对大端孔轴线的垂直度：垂直度公差0.1mm，Ra≤3.2um。 （5）连杆螺栓孔：螺栓孔中心线对盖体结合面与螺栓及螺母座面的不垂直，会 增加连杆螺栓的弯曲变形和扭转变形，并影响螺栓伸长量而削弱螺栓强度。

涨断连杆

先进的加工工艺是满足发动机性能要求的重要基础和提高发动机产品竞争力的有效途径。连杆胀断技术(也称连杆裂解技术)是2 0世纪9 0 年代在汽车工业发达国家发展成熟起来的一种连杆制造新工艺，是对传统的连杆加工工艺的重大变革，并成为一个国家发动机连杆制造业发展水平的重要标志。要实现连杆的胀断加工，首先必须正确地选用连杆材料，因为材料不仅决定了零件的使用性能，而且影响零件加工制造的全工艺过程。 1 连杆胀断加工工艺 连杆胀断技术的原理是基于断裂力学和应力集中理论，首先将整体锻造的连杆粗加工后，先加工螺栓孔，并在大头孔内侧人为加工出两条对称的预制裂纹槽(也称应力槽)，形成宏观裂纹缺口，利用材料对缺口显著的敏感性使连杆在预制裂纹槽根部形成高度应力集中 然后由楔形铁向下推动胀套在连杆大、小头孔中心连线的轴线方向产生压力，使预制裂纹槽启裂并快速扩展，在几乎不发生塑性变形的情况下达到连杆本体与连杆盖分离的目的，由于缺口处规则断裂，断裂面呈现犬牙交错的特征，利用断裂面的相互啮合进行定位，装配螺栓后再精加工大，小头孔，完成其他后续与传统工艺相同的加工工序。无需传统加工的切断、结合面的拉削与磨削等工艺不再加工定位销孔，省去了螺栓孔的铰、镗等精加工。因此，具有加工工序少、节省加工设备、节能、节材、产品质量高、生产成本低、拆装方便、适合大批量规模化生产等优点，同时还可以减少占地面积、减少废品率等，其经济效益十分可观。此外，由于连杆胀断后，断裂分离面凸

凹不平，增大了接合面的面积，同时可以保证大头孔具有较高的圆度，可增强连杆的承载能力和抗剪切能力，装配质量提高，对提高发动机整体生产技术水平具有重要作用。 2 胀断连杆材料 连杆的材料及金相组织不仅决定连杆产品的性能和切削性，而且影响胀断加工质量。胀断加工工艺要求大头孔不能产生明显的塑性变形，以保证精加工后大头孔的圆度要求。因此，在保证连杆强韧综合性能指标的前提下，限制连杆的韧性指标，使断口呈现脆性断裂特性，以便具有良好的啮合性。目前，连杆材料主要有粉末冶金、高碳钢、球墨铸铁和可锻铸铁。粉末冶金材料具有良好的脆性断裂性能，用胀断方法加工连杆时广泛采用此种材料。其优点是锻造毛坯的精确度高，可取消连杆毛坯粗加工，减少了材料费用和加工工序。粉末台金锻造连杆甚至在烧结成型时就可预压出裂纹槽，从而可取消缺口加工工序。粉末冶金技术的发展使获得高密度、高强度的粉末冶金材料变得更容易也更廉价，促进了连杆胀断加工技术的发展和使用。铸造连杆的低塑性和易脆断极适宜胀断加工技术的应用但铸造连杆重量偏差大，力学性能较差，其使用受到限制。锻钢连杆尺寸精度、组织结构与力学性能好，在传统连杆制造业中应用最为广泛，尤其用于负荷大、转速高的发动机及要求连杆具有高疲劳强度和可靠性的场合。目前，广泛用于制造轿车连杆的C 7 0 S 6 高碳微合金非调质钢，锻造后直接空冷其力学性能即可达到要求，可取消常规热处理、校直和消除应力的工序，尤其是可裂性好，极适合胀断加工。

第四章__EA888发动机连杆胀断工艺改进方案

第四章EA888发动机连杆胀断工艺改进方案 4.1 锻造前改进措施 第一、为了确定EA888连杆的锻造加热温度，与白城中一精锻股份有限公司的同志们一起做了大量的工艺实验。因为锻造前的加热温度与锻造后的冷却速度是互相制约、互相关联的，所以，把此项放在4.2与锻造后冷却速度的控制等问题一并详细阐述。 第二、针对锻造加热温度不稳定的几个产生原因，分别采取了如下措施：1．针对人工摆料有时间断、不连续的问题，和设备制造厂家共同协商、研究，在原有设备上增加了自动上料装置。这种上料装置只需将料倒入上料机，通过上料机的震动，实现设备自动排序、自动上料，进料速度还可以调节。自动上料速度均匀，上料连续，避免了因上料间断、不连续导致的加热温度不稳定问题。 2．针对新旧料混在一起加热的问题，白城中一在工艺文件中明确规定，加热过的坯料与未加热过的坯料不能同时加热。这就避免了因新旧料相混加热而导致的加热温度不稳定问题。 第三、针对辊坯质量不合格的产生原因，分别采取了如下措施： 针对辊坯大头抓伤问题，对辊锻机送料钳爪进行了改进设计，原材料由原来的改为5CrNiMo改为1Cr18Ni9Ti,同时重新设计了加工工艺，更好地保证了垂直度、对称度要求。改进后的接料钳爪，基本上避免了辊坯抓伤的问题。 第四、针对辊锻模磨损后会出现辊坯拉伤的问题，从两方面采取了措施：

1．引进了辊锻模表面离子氮化工艺，离子氮化是利用辉光放电这一物理现象对金属材料表面强化的氮化法。在低压的氮气或氨气等气氛中，炉体和被处理工件之间加以直流电压，使产生辉光放电，在被处理表面数毫米处出现急剧的电压降，气体中的离子朝着图4-1箭头所示方向向阴极移动。当接近工件表面时，由于电压剧降而被强烈加速，轰击工件表面，离子具有的动能转变成热能，加热了被处理工件，同时一部分离子直接注入工件表面，一部分离子引起阴极溅射，从工件表面“溅出”电子和原子，“溅出”的铁原子和由于电子作用而形成的原子态氨结合，形成FeN。FeN由于吸附和在表面上蒸发，因受到高温和离子轰击而很快地分解为低价氮化物而放出氮。一部分失去氮的铁又被溅射到辉光等离子气体中与新的氮原子相结合，促进氮化。经离子氮化处理后，可显著提高材料表面的硬度，使其具有高的耐磨性、疲劳强度，抗蚀能力及抗烧伤性等。通过对辊锻模表面进行离子氮化处理，大大提高了辊锻模的抗磨损能力，使辊锻模的寿命提高了2倍以上，极大程度地减少了辊坯拉伤的发生。

连杆激光涨断工艺简析

连杆激光涨断工艺简析 作者：胡劲松蓝星刘静 摘要：连杆是发动机的五大件之一，其质量直接影响着发动机的性能和安全。连杆属于典型的不规则件且精度要求相对较高，因此加工工艺复杂。本文主要研究发动机连杆涨断工艺，详细分析了有关连杆涨断所涉及的材料、设备、加工工艺等，希望激光涨断工艺在连杆的发展中的先进性得到更广泛认识。 前言 一直以来无法精确地加工零件分离后的表面并组合一直是人们难以克服的问题，直到发明了涨断这种工艺方法，使得精确吻合及螺栓拧紧两断裂面成为可能。1995年，应用于连杆加工的革命性的激光涨断技术开始应用于欧洲市场。精确的激光刻痕及涨断力，使得精细的断裂面能够完美的组装到一起。涨断技术极大的降低了成本并减少了50%的加工工序，与传统方法相比：机床投资低，材料成本低（仅1个毛坯），整个工艺的加工准备时间短。激光最大的优点在于不需接触材料表面即可进行加工，与拉削相比，激光不必接触工件就能为涨断工艺刻出所需的断裂线，因此没有任何道具的磨损。生产工艺的重复性和稳定性非常高。另外，激光非常灵活，从而使用同一个激光器即能对各种各样的连杆进行最佳的切口加工。拉刀的寿命大约为400件，而激光光学透镜的寿命可高达1000000件。 连杆的材料及加工工艺 目前，国外用于裂解加工的材料主要有：粉末冶金、高碳钢、球墨铸铁和可锻铸铁等，本文主要采用C70S6BY高碳微合金非调质钢为连杆材料。锻钢连杆尺寸精度高、组织结构与力学性能好，尤其适用于大负荷、高转速的发动机，以及对连杆具有高疲劳强度和高可靠性要求的场合。 材料硬度：HB269-302； 金相组织：铁素体＋珠光体（铁素体≤10%）； 机械性能：抗拉强度900-1050N/mm； 屈服强度：≥520N/mm； 延伸率：≥10%

连杆盖工艺流程

文章内容：一锅《模具工业》1996..5总18347连杆盖锻造工艺及锻模设计山西柴油机厂(山西大同037036)至查枞<><>之[摘要]介绍了发动机连杆盖的锻造工艺,锻模设计及锻造工艺性分析说明了具有预锻和终锻工步的锻模设计成致的关键是预锻模膛的合理设计,同时也说明了固连轩盖零件结构设计不合理而导致锻造工艺性差时.只有改进其零件结构设计,才是解决其锻造工艺性差的最报本逢轻和最有效的方法..关键词垡垫工艺!基设计量置为,椎1引言连杆盖是15柴油发动机的关键零件之～,每台基数为6件,其锻件图如图1所示.从图中可以看出.锻件难成形的部分为黑皮锻件,形状复杂,技术条件要求高,尤其是筋部,其公差圆角精度超过了德国工业标准].很显然,欲满足图纸要求,模具设计袭术要求高.锻造生产实践表明,使用的锻造工艺和锻横设计是合理可行的,但由于锻件的黑皮部分必须接其零件的几何形状和尺寸精疫进行设计以及产品早已定型等原因,给其锻造工艺性带来了粳为幂利的影响.糟..一词【域图1锻件图2工艺方案的确定根据连杆盏的结构特点,技术要求,并结合锻造生产实际,黼定了可行的工艺方案.2.1锻件技术条件收蔫日期:199.5年10月9日从图1所示锻件图可以看出,锻件黑皮部分的筋过薄,过高,模锻斜度小,尺寸精度要求高.同时对锻件舳质量也有一定的要求,锻件的非加工表面不允许有裂纹,折叠和氧化皮,其凹路深度在公差范匿_内,筋郝交线过渡处虚光滑过谴,锻件盼错穆量不大于 1.0,残余飞边不太于,锻件不允许有棱碰伤的现象.2.2 '连杆盖锻造工艺方案 （1）下料.材料为1824,规格为60×85】,重2.4,以利于提高锻件的铷坯质量和效率 .（2）加热.按批次,炉欢分组加热,采用中鬃加热炉加热,始锻温度控制在180～1200℃,以确保其加热的质量. （3）模锻.先在锻模上劈料制坯,然后放在强锻模膛中进行预锻成形,预锻尽可能地打靠,以减少终锻时的变形量:最后,将预锻的中间毛坯放在终锻模膛中终锻 .(4)切边.在1600机械压力机上切除飞边,并将终锻后的锻件翻转180.,以简化切边模的形状,降低锻模成本 .(5)热处理.正火后再高温回火,以消除锻件的残余应力,提高锻件的塑性和便于切削加工 .(6)清理.用滚筒清理氧化皮,以利于检验锻件是否有裂纹等缺陷和锻件表面质量 《模具工业》1996..5总1833锻模的结梅设计 3.1劈料台在锻横上设计劈料台,制坯效率高,可为预锻提供一个合理的中间毛坯形状和尺寸,便于臻锻成形,减少预锻的变形量和提高预锻模膛的使用寿命. 3.2终锻热锻件凋终锻热锻件图如图1所示.对于难成形部分的筋部的黑皮结构同零件图或锻件毛坯图.在锻件高度方向不加冷缩率.以防锻造不足.3.拳预锻热锻件圈连杆盖锻造工艺的关键是模锻工步,而模锻工步的关键是锻模的设计,锻模设计成败的关健是预锻模膛(或臻锻热锻件图'的设计.因此不仅需设计终锻热锻件图.丽且还必须设计合理的预锻热锻件图.增加预锻,可获得合理的中间形状和尺寸.台理地分配金属,获得较为理想的金属流动,有利于减少毛边损失,提高材料的利用率.减少金属在缝锻模艟的流动阻力,减少终锻模睫的膳损,提商模具的使用寿命,并最大限度她弥补锻造工艺性较整的不足.预锻热锻件图如图2所示.其设计要点如下田2预鞭热锻件圈 (1)最大限度地简化预锻热锻件图.对于突出筋部,小圆角,小曲面的难成形部分及易戚形的部分进行简化,尽可能保证圆滑和平直,既有利于保证金属在预锻模膛中的合理流动和成形,也可降低模具的成本,缩短模具的制造周期,提高模具的使用寿命. (2)应用顺序成形法解决局部和整体的成形.即对较翁成形的部分主要在预锻二[步中成形,如42等部分以减少终锻时的变形力或变形量对于较难成形的部分,主要在终锻时成形,最大限度地减小终锻时的变形力或变形量,同时有利于难成形部分筋部的或形. (3)在分模面上的预锻横截面积比终锻稍小些.在分模面处的预锻水平尺寸比终锻水平尺寸单