粉锻连杆 张光明..

锻钢连杆钻屑
粉锻连杆钻屑
刀 具 寿 命 延 长 3 倍
粉末锻造汽车连杆
成本降低20%
粉末锻造汽车连杆
粉锻连杆应用概况及市场预测
2005年，北美粉锻连杆已占据了60%的连杆市场份额，年产量超过6000万根。通用、福 特、克莱斯勒、宝马、奔驰、捷豹、丰田、本田、马自达、现代汽车公司都已大规模装车 使用粉锻连杆。
保持了粉末冶金近净成形的优 势，节能、省材、低成本。
冷+热加工致密化
消除粉末冶金残留孔隙的影响， 达到甚至超过锻钢的性能。
粉末锻造技术简介
粉末锻造技术可实现高强度粉末冶金零件的一次锻压致密化成形， 主要用于生产复杂形状的高性能粉末冶金汽车零件。
20世纪40年代，通用汽车利用废钢屑开始粉末锻造研究； 20世纪60年代，美国建立世界上第一条粉锻齿轮生产线，每小时生产齿轮900个(4s/个)；
粉末锻造汽车连杆
粉锻连杆工艺技术特点
产品质量
汽车主机厂关注： 表面粗糙度低，尺寸和质量偏差为锻钢连杆的1/7 使得发动机中平衡力矩差异降低2/3，有效提高发动机NVH特性
粉锻：杆身截面
疲劳断裂部位
疲劳极限 分散度为 锻钢连杆 的10-30%
锻钢：杆身截面
疲劳断裂部位
粉末锻造汽车连杆
粉锻连杆工艺技术特点
粉锻汽车连杆中试生产
粉锻连杆中试生产方案
技术路线
粉末制备 自制 成形 密度控制 烧结 组织控制
(加热)
锻造
热处理
喷丸
密度控制
组织控制
裂解 质量控制
精加工（
台架+装机试验）
通过中试生产，完成批量试制和评价，获得稳定的粉锻连杆生产工艺。
粉锻汽车连杆中试生产
粉锻连杆技术基础
设计模具
实体模具
粉末烧结连杆
设计模具
实体模具
粉末锻件(密度7.85g/cm3)
6.43g/cm3
7.54g/cm3
拉伸断口：局部韧性撕裂——穿晶脆性断裂
7.76g/cm3
7.85g/cm3
粉锻汽车连杆中试生产
材料力学性能达到国外同类粉锻连杆水平，且相同抗拉强度时，高 的屈强比可延长材料疲劳裂纹起始寿命，提高零件安全性。
粉锻汽车连杆中试生产
结构改进
锻 钢 连 杆
粉 锻 连 杆
保持连杆各部位相同配重情况下，结合粉锻工艺特点和疲劳模拟分析改进连杆结构， 安全系数提高30%。
粉锻汽车连杆中试生产
粉锻连杆中试生产线
粉末预处理 成形 烧结
加热
锻造
热处理
喷丸
裂解
机加工（
台架+装机试验）
粉锻汽车连杆中试生产
中试生产线主要设备投入
谢 谢 ！
辊锻模具 压扁/预锻/终锻模具
粉末锻造汽车连杆
粉锻连杆成形过程
成形过程： 两副模具 (压制、锻造模) 两台机床
粉末锻造汽车连杆
粉末锻造汽车连杆
粉锻连杆工
粉末锻造汽车连杆
粉锻连杆工艺技术特点
生产能耗 相比锻钢连杆能耗降低50%。 若每克锻造零件平均能耗以 55KJ计，1万根粉锻连杆取代 10吨普通模锻件，可节约能耗 275x106KJ或节电7.6万度。 100万根，可节约763万度。
材料利用率 锻造 压 制
粉锻件
~100%
机械
？？？ 加 工
粉末锻造汽车连杆
粉末锻造汽车连杆
粉锻连杆材料利用率
粉锻连杆相比锻钢连杆材料利用率提高35%。 年产100万根汽车连杆的企业，每根下料按1Kg计，若使用粉锻工艺每年 可节约优质钢材400吨。
粉末锻造汽车连杆
粉锻连杆工艺技术特点
生产成本 粉锻连杆生产流程短，设备和模具投入少，材料利用率高，机械加工 少，使得成本低于传统锻钢连杆。 另外，以粉末冶金方式在材料中加入切屑剂，可延长机加刀具寿命， 进一步降低生产成本。
高效低成本粉末锻造汽车连杆技术
目 录
粉末锻造技术简介 粉末锻造汽车连杆
工艺技术特点
应用概况及市场预测 成本及产能估算
粉锻汽车连杆中试生产
中试方案
技术基础 中试生产线及投资估算
粉末锻造技术简介
粉末锻造技术是粉末冶金工艺和精密锻造有机结合而发展起来的一 项颇具市场竞争力的少、无切削金属加工方法。 闭模压制+闭式精锻
2013年我国汽车总产量接近2000万辆(自主品牌650万辆)，每辆汽车按装配4根连杆计，加上保有量，
每辆汽车配备6根连杆，2013年总需求量达到1.2亿根(自主品牌需求3900万根)。目前粉锻连杆尚未实
现国产化，国内仅极少数汽车公司进口国外粉锻连杆(奇瑞某型年销售仅数万量的车型使用了进口粉锻 连杆)。 自主品牌2013年销量： 长城 70万辆、吉利60万辆、长安55万辆、奇瑞50万辆…… 长城哈弗30万辆、吉利帝豪EC7 20万辆、长城C30 14万辆、奇瑞QQ 11万……
粉末锻造汽车连杆
粉末锻造汽车连杆
粉锻连杆成本及产能估算
产能估算： 关键节点：压制(5-6件/分钟)、锻造(7-8件/分钟) 7小时/班，可生产2000件/班； 3班/天、28天/月、12月/年，一条生产线年产量200万件，配备35万辆 车或者2-3个车型。 生产成本： 目前粉锻连杆售价70-80元/件，生产成本约25元/件。 一条生产线一年可实现销售1.5亿，毛利润1亿。
20世纪70年代，美、德、日等国相继开展粉末锻造研究；
20世纪80年代，美、德、日等国开始批量生产粉末锻造汽车零件。
连杆
齿轮
活塞
轴承环
粉末锻造汽车连杆
粉末锻造汽车连杆
锻钢连杆成形过程
1-5辊锻制坯； 6-8压扁、预锻、终锻； 9切边冲孔
成形过程 三副模具 (辊锻、锻造、切边模) 三台机床