胀断连杆的模锻工艺
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。
(完整word版)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。
浅谈汽车连杆模锻工艺及其配套设备
GF 轿车连杆重量要求 390 克～410 克，即重量公差±10 克，实际测量 120 件，控制在 388 克～398 克，即实际重量公差控制在±5 克。
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GF轿车连杆 材料：40Cr
技术要求 1.连杆体经调质处理，硬度为223～280HBW，硬度差不大于 35HBW。 2.连杆纵向剖面的金属宏观组织的纤维方向应沿连杆中心线 并与外形相符，无紊乱及间断现象。 3.成品连杆的金相显微组织在连杆头工字形截面应均匀晶粒 索氏体结构，不允许有片状铁素体和非金属夹杂物存在，脱 碳层在工字形表面不得大于0.1。 4.尺寸按交点标注，［］为精锻尺寸，模锻斜度为5-7°，未 注圆角R2-3。 5.连杆不得有因金属未充满锻模而产生的缺陷，不得焊补。 6.连杆毛坯应进行抛丸强化处理。 7.连杆非加工面不得有裂纹、夹层、夹渣、折叠、氧化皮、 锈蚀等缺陷，分模面飞边高度不大于0.5，错模量小于0.3。 8.连杆应进行磁力探伤,并应退磁处理。 9.未注锻造尺寸公差按GB12362-90《钢质模锻公差及机械教 加工余量》精密级执行。 10.其余按JB/6721-93《内燃机连杆技术条件》执行。 12.连杆锻件重量应为（390～410）kg。
图 4 GF 轿车发动机连杆体锻件图
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图 5 生产过程
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图 6 辊锻毛坯图
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１■—■——ｒ——互 图 7 GF 轿车连杆终锻锻件图(一模两件)
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图 8 切边后的连杆
自动锻造连杆生产线
由于汽车规模的迅猛扩张及结构的转变，发动机连杆的需求量也日益增加，一些企业也专业从事连杆
、 的锻造生产，可以形成批量生产，由于生产制造过程人力成本的上升，原有的多台组线手工锻造生产线已
■曹 成形。增设“解除闷车装置”满足一旦操作不当造成机床闷车，能够方便的解除，不损坏机床和模具。
高速柴油机连杆胀断工艺设计说明书
高速柴油机连杆胀断工艺设计说明书1. 引言高速柴油机是一种能够实现高效能和高功率输出的发动机，而连杆是高速柴油机中关键的部件之一。
连杆的胀断是指连杆在工作过程中由于长期受到重压和高温的影响，导致连杆出现断裂现象。
为了避免连杆胀断，需要进行工艺设计和改进。
本文将介绍高速柴油机连杆胀断工艺设计的相关内容。
2. 连杆胀断的原因分析连杆胀断的主要原因是由于连杆工作时受到高温和高压力的冲击，导致连杆内部产生过大的应力，超出材料的承受能力而发生断裂。
常见的原因有以下几个方面：- 过高的工作温度和压力：高速柴油机在工作时，由于燃烧产生的高温和高压力会对连杆产生巨大的冲击力，导致连杆内部应力集中，从而引发胀断。
- 连杆材质问题：连杆的材料不同，其承受能力也不同。
如果选用质量较差的材料，容易导致连杆胀断。
- 连杆设计不合理：连杆设计中的结构和力学参数对于其承受能力有着重要影响。
如果设计不合理，容易造成连杆胀断。
3. 工艺设计改进措施为了解决连杆胀断问题，我们可以采取以下几个方面的改进措施：- 优化材料选择：选择高强度、高硬度和高耐热性的材料作为连杆材料，以增加连杆的承受能力。
- 调整工作温度和压力：通过优化燃烧过程和冷却系统，降低高速柴油机的工作温度和压力，减轻连杆的负荷。
- 设计合理的连杆结构：根据高速柴油机的工作特点和承受力分析，合理设计连杆的结构和几何参数，使其能够承受更大的负荷。
- 强化连杆的加工工艺：在连杆的制造过程中，采用先进的热处理技术、表面处理技术和精密加工工艺，提高连杆的强度和耐磨性。
4. 工艺设计实施过程工艺设计的实施过程包括以下几个步骤：1) 进行材料研究: 对不同材料的机械性能、热处理性能和耐磨性等进行综合评估，选择合适的材料作为连杆材料。
2) 设计连杆结构: 根据高速柴油机的工作参数和力学分析，进行连杆的结构设计，包括长度、直径、连接方式等。
3) 进行热处理和表面处理: 根据选定的材料，使用适当的热处理工艺，提高连杆的硬度和强度；同时，采用表面处理技术，增加连杆的耐磨性和抗腐蚀性。
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。
某胀断连杆锻造工艺工装设计及验证
第？6卷第1期 锻压装备与制造技术2021年2月Vol. 56 No. 1 CHINA METALFORMING EQUIPMENT & MANUFACTURING TECHNOLOGYFeb. 2021某胀断连杆锻造工艺工装设计及验证刘宗江，肖宜仰,刘庆义，齐建,钱福梅（潍柴动力股份有限公司，山东 潍坊261061）某胀断连杆是一款用于！型8缸大功率柴油机,其连杆为全新设计。
根据产品图样，需要在锻造车间热模锻生产线进摘要:本文通过对某胀断连杆进行工艺分析提出了锻造工艺方案，并介绍了设备吨位选取及~锻模设计，通过工艺试验,优化了 工艺参数。
关键词：工艺方案;设备吨位;~锻模设计;工艺验证中图分类号:TG316.3 文献标识码:AD01：10.16316/j.issn.1672-0121.2021.01.021 文章编号：1672-0121（2021 ）01-0079-03------282.0----------------------图1某胀断连杆总成简图行自制连杆锻件的样试工艺开发。
按批量生产的要计算，选DRF4000热模锻压力机。
求进行样机连杆毛坯的试制,试制成功后,根据市场 需求,具备批量生产能力。
1产品结构分析及工艺方案制定1.1产品结构分析连杆中心距282mm ，是我公司目前最大的胀断连杆,连杆大小头厚度不同，连杆上下不对称（图1）。
连杆材料选用C70S6，连杆锻造，机加工用胀断工艺。
1・2设备吨位计算设备吨位的计算是根据锻造力P 确定的叫公式为!-（50〜70）"（1）式中:!——变形力，0N ；"—包括飞边桥在内的锻件，cm 2,毛坯量"-487.2cm 2； 50〜70为,根据材锻件度根据，设备公称 力应比变形力大，一般选为1.18左右的变形力为宜，经收稿日期:2020-09-03 ；修订日期:2020-10-18作者简介：刘宗江（1967—）,男，硕士，高级工程师，热加工技术工艺总师，主要从事柴油机连杆锻造工艺研究。
胀断连杆 技术要求
胀断连杆
材料：C70S6 珠光体+铁素体型非调质钢
高碳、低硅、低锰、微合金、易切削
C70S6锻造连杆技术要求：
抗拉强度：900-1500Mpa
屈服强度：＞550Mpa
延伸率：＞10%
断面收缩率：20%-40%
硬度：HB 262-302
金相组织：珠光体+铁素体铁素体≤10%
晶粒度：5级或更细
脱碳层：工字形表面半脱碳层深度≤0.15mm
金属流线：符合外形的金属流线
锻造工艺流程：下料→加热→辊锻→模锻→切边→冲孔、热校正→控冷处理→检验
始锻温度：1100℃-1150℃
终锻温度：800℃-900℃
锻造节拍：6S/件
控冷设备：锻件进入控冷设备温度不低于800℃，履带入口处红外测温系统控制，温度低于800℃的锻件被气缸推出，温度高于800℃的锻件由履带传送并进行风冷。
风冷速度60-120℃/min可调，风冷至400℃以下出炉空冷。
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。
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。
胀断连杆
锻造作业条件的制定
• 中频感应加热的加热温度的确定 在开发胀断连杆过程中, 由于金相组织的要求,起初设计加热 温度与其它连杆的加热温度一样, 但是发现金相组织难以满 足要求, 如图9 所示。为此制定了不同温度, 其它条件不变的 试验, 如表2 所示, 试验结果显示, 锻造加热温度越低, 晶粒度 越细, 屈服、抗拉强度均低, 伸长率和断面收缩率均 低, 温度越高晶粒度越粗, 晶粒度 变粗, 屈服、抗拉强度均高, 伸长 率和断面收缩率均低, 同时也可 以发现, 温度低的情况下, 铁素体 含量也高, 综合各种数据, 将加热 温度确定为1230~ 1260 ����• • • • • • • • • ( 1) 材料为C70S6, 含C 量为0������ 7%, 含S 量 为0������ 065%。 ( 2) 性能要求如表1 所示。 ( 3) 金相组织要求: 铁素体+ 珠光体( 胀断截 面铁素体含量������ 10%) , 晶粒度5 级或更细( 胀断截面允许3 级) 。 ( 4) 加工特点: 由于采用胀断工艺加工, 因此 塑性不能过高, 当������ 值接近40%时, 在胀断时内孔 变形大, 且胀断部位容易掉渣, 使断截面存在缺口; 如果强度过高, 当������ b 接近1050 MPa 时, 切削性差; 当铁素体含量过高时( F ������ 10%) , 加工有毛刺, 易 造成疲劳失效, 并且成品安装时内孔不圆导致连杆 在发动机里工作时间隙不均匀, 影响发动机的寿命 ( 图1) [ 5] ; 由于胀断后盖和体为原配, 为了确保截 面的吻合, 胀断连杆不得存在内应力等。为了避免 这些情况的发生, 就必须制定合理的锻造工艺。
锻造工艺开发
• 模具设计 1 ������ 终锻型腔设计 2 ������ 各工位模膛之间的匹配 • ( 1) 3 个工位杆部型腔之间的匹配关系如图6 所 • 示。杆部横截面积之比: 终锻/ 第2 预锻= 0������ 920, 第 • 2 预锻/ 第1 预锻= 0������ 928, 三工位金属分配较合适; ( 2) 圆角大小递减, R3mm ������ R2 mm ������ R1������ 6mm; • ( 3) 拔模斜度杆部为10������ , 大于其他部位7������ , • 金属流动性好; • ( 4) 3 个工位杆部布置截面如图7 所示。 3 ������ 结构布排 • ( 1) 为储存多余金属, 预锻2 和终锻模在两件 • 连杆杆部中心开槽, 三工位横截面积基本相等, 为 • 防止充不满现象, 第1 工位面积稍大; • ( 2) 为引导金属流向, 内侧圆角大于外侧圆角; • ( 3) 两件连杆需合理排布。经Defo rm 分析, • 确定杆部间隔如图8 所示。 4 ������ 热膨胀系数 • 锻模统一采用1������ 5% 的热膨胀系数。为确保切边均匀, 对切边模杆部部分即两个连杆之 • 间的间距的热膨胀系数做适当调整, 取为1������ 2%,
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。
105高速柴油机连杆胀断工艺设计说明书1.
目录摘要ⅢAbstractⅣ第一章绪论11.1 前言11.2 国内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52.1 连杆的结构功能分析52.2 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73.2 连杆的工艺分析83.3 连杆的材料选择与毛坯的制造方法83.3.1连杆的材料选择83.3.2 C70S6钢的成分和力学性能103.3.3 毛坯的制造方法113.4 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133.6 加工工艺阶段的划分和加工顺序的安排153.7 连杆加工工艺过程的拟定163.8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174.1 机床夹具设计的基本要求174.2 专用夹具设计步骤174.3激光开应力槽工装设计194.3.1 应力槽的设计194.3.2 设备的选择与改装204.3.3 拟定定位方案204.4胀断工装设计214.4.1 设备选择214.4.2拟定定位方案214.4.3夹具使用说明214.4.4 胀断参数的计算23总结24参考文献25致谢26105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内容，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。
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。
发动机连杆涨断加工工艺研究
发动机连杆涨断加工工艺研究目录摘要........................................................................................................................................ 错误!未定义书签。
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一绪论.. 01.1引言 01.2汽车连杆的分类及其结构 (1)1.2.1汽车连杆的分类 (1)1.2.2汽车连杆主要结构 (1)1.3 传统连杆加工技术简介 (1)1.3.1连杆毛坯制备方法 (1)1.3.2 传统连杆制造工艺规程与要求 (2)1.4 选题的意义、目的、内容 (3)1.4.1选题的意义 (3)1.4.2选题的目的 (3)1.4.3主要研究内容 (3)1.5本章小结 (4)二裂解原理及常见材料分析 (5)2.1连杆裂解技术的发展 (5)2.2 连杆裂解原理 (5)2.3连杆裂解工艺流程与要求 (5)2.4常见的连杆裂解缺陷 (6)2.5常用连裂解材杆料介绍 (7)三连杆涨断加工工艺过程 (9)3.1涨断连杆加工工艺分析 (9)3.1.1连杆材料和毛坯的特点 (9)3.1.2断裂面设计 (9)3.1.3初始裂解槽加工及加工设备 (9)3.1.4裂解加工及其设备 (10)3.1.5裂解加工技术质量要求及其影响因素分析 (10)3.2连杆涨断力学及参数分析 (11)3.2.1裂解曲率半径R与K1和Y的关系 (13)3.2.2裂解槽张角Α与K1和Y关系 (14)3.2.3裂解槽深度H与K1和Y关系 (15)3.3机械加工工艺分析 (15)3.3.1机加工技术要求 (15)3.3.2机加工工时 (17)3.4本章小结 (18)参考文献 (19)本文主要研究发动机连杆涨断加工工艺，在此基础上介绍了适合于涨断加工的连杆材料及各种材料的性能和应用范围。
连杆涨锻工艺
连杆涨锻工艺
连杆涨锻工艺是一种常用的金属加工工艺，它主要用于制造各种机械零件和工具。
该工艺的主要特点是通过涨锻的方式将金属材料加工成所需形状，从而提高零件的强度和耐用性。
连杆涨锻工艺的基本原理是将金属材料放置在涨锻机的工作台上，然后通过涨锻机的涨锻头将材料进行涨锻。
涨锻头是一种特殊的工具，它可以将金属材料加工成各种形状，如圆形、方形、椭圆形等。
在涨锻过程中，涨锻头会施加一定的压力和力量，从而使金属材料发生塑性变形，最终形成所需的形状。
连杆涨锻工艺的优点是可以制造出高强度、高精度的零件，同时还可以提高零件的耐磨性和耐腐蚀性。
此外，该工艺还可以大幅度降低生产成本，提高生产效率，从而提高企业的竞争力。
然而，连杆涨锻工艺也存在一些缺点。
首先，该工艺需要专门的设备和工具，成本较高。
其次，涨锻过程中需要施加较大的压力和力量，容易导致设备磨损和损坏。
此外，涨锻过程中还需要控制温度和压力等参数，需要专业的技术人员进行操作。
连杆涨锻工艺是一种重要的金属加工工艺，它可以制造出高强度、高精度的零件，提高企业的竞争力。
然而，该工艺也存在一些缺点，需要企业在使用时进行综合考虑和评估。
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（３ ）一摩擦压 力机 （ ０ ） ６ ０ｔ １０ ０ ｔ
闭式单 点压 力机 （ ５ ）一摩擦 床 设 备 投 资 ２５％ 、 减 少 机 加 工 ２ ０ｔ
工序 ５ ０％～６ ０％ 、降 低 制 造 成 本
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能较 低 ，除 了开 发 配 套底 漆 以提 高 用于保 险杠 涂 装 ，新 设计 的大 型保 附 着 力外 ，通 常 还 采 用火 焰 处理 及 险杠涂 装车 问应 做 好 水 性漆 工艺 预 其他 复 杂 的化 学 方法 来 提 高 其表 面 留。
４保险杠涂 装工艺设计 的几 点启示
能 合 格 的 前 提 下 ，限 制 其 塑 性 指 要求 ，大大简化 了螺栓孔 的结构设计 成 分特 点 是 低硅 、低锰 及 添 加微 量
标 ，保 证 裂 解 时在 脆 性状 态 断 开 。
因此 ，模 锻 连杆 性 能 的合 格 是胀 断
和整体 加工工艺。
合 金 元 素钒 和 易切 削 元素 硫 。范 围
４０ ０ ５０ ０ 天 ・ 。 ０ － ０ 只， 条
（ ２）机 器人 喷涂 是保 险杠 涂 装 的趋 势， 机器 人涂 装 可 以节省能 源 、
是国外新发展使用的涂装工艺， 也 断重复引 进。圃
涂 料 ，提 高 喷 涂质 量 及产 品一 次 合
格 率 ，从 而 达 到 尽快 收 回投 资 的 目
下 即可 。国 外几 年 前 已经 开 发 出用 于机 器 人 喷漆 室 的 、带 除 溶 剂功 能
院从事涂装 工艺设计工作 至今 。
的循 环供 风 设 备 ，该 设 备使 喷漆 室
２ ０ 年第１期 ０７ １
汽车Ｉ艺 与材料 Ａ＆ ２ ＴＭ Ｉ １
Ｉ
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（ ） 随 着 我 国 涂 料 技 术 的 发 ６
展 ，环 保型 涂 料将 日趋 普及 ，水性
保 险 杠 材料 是 绝 缘 的 ，要 在 挂 装线上 已有 应用。
具 上 考虑 适 当的接 电方 式并 采 用导
电底 漆来实现杠体 静电喷涂。
（ ４）改性 聚 丙烯 保 险 杠 的表 面 漆 、高 固体 分 漆等 环保 型 涂 料 将应
胀 断 工艺 具 有 加 工 工序 少 、生 窄 、纯度 高。
连杆成功 的保 证。
产 效 率 高 、节 省精 加 工 设备 产 品
胀 断连杆 模锻工 艺主 要有 以下３ 种。 （ ）辊锻 （ 横 轧 ）制 坯—— １ 楔
胀断 工艺 改变了连杆加工的关键 质 量 好 生产成 本低 等 显著 优 点 。 工序 ，利用具有 犬牙交错形态的断裂 被 誉 为２１ 纪 连 杆 加 工 的 一 次 革 世
要 ， 涂 装 线 的 经 济 产 量 一 般 在
以利用 国 内现 有 资 源 ，独 立 自主 ，
（ ５）３ Ｂ涂装工 艺可减 少底 漆 新 、快 、好 、省 地 建设 大 型保 险 杠 Ｃ１ 烘 干 工序 ，节 省能 源 、降低 投 资 ， 涂 装车 间 ，而 不 是 花高 价 从 国外 不
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工 艺 ：下 料 一加 热 一 辊锻 一成
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中频 感 应 加 热 炉 （ ５ Ｗ ） 一 孔 一清洗一检验 。 ２ ０ｋ 与 传 统 的 连 杆 加 工 方 法 相 比 ，采 用 裂 解 加 工 技 术 可 节 省 机
形 （ 锻 、 终 锻 ） 一 切 边 ； 一 热 辊 锻 机 （ ４ ０ ）一 摩擦 压 力机 预 中孔 ６ 型
剖分面作 为结合面 ，能精确 相接 、啮 命 ，已引起国 内同行 的高度重视 。
热模锻压 力机模锻 生产线
（ ８）机 械 化输 送 挂 具 要具 有 导 在 冬 季生 产 时能 采 用 循环 供 风 ，可 是保险杠涂 装未 来的发展趋势 。
电性 。
节 省 大量 的 能源 ，在 我 国引 进 的涂
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结合 面 的剖 分 加 工 ，要 求 连杆 锻件 连杆体 、连杆盖 的定位基准 ，具有极 田
在裂 解 过程 中不能 有 过 大 的脆 性 变 高的定位精度 ，连杆螺 栓孔已不再有
胀 断连 杆 所 用 材料 是 德 国进 口
形 ，对材 料 的 要 求是 在保 证 力 学性 定 位要求 ，降低 了螺栓 孔的加工精度 的Ｃ ０ ６ ７ Ｓ 系列 高碳 非调 质钢 ，它 的
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胀 断连杆 的模锻工艺
■ 南 宫市 精强连杆有 限公司 张树 曼
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（ ７） 大 型 保 险 杠 涂 装 车 间 正
（ １）保 险 杠 涂 装 车 间 要 适 合 发 满 足 喷 涂特 性 的新 型 保 险杠 复 合 随 着 大 型整 车 厂 的建 设而 兴 建 ，可
多 品种 、柔 性化 及 大批 量 生产 的需 材料 是未来趋势 。
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作 者 简 介
（ ３）开 发 新型 节 能设 备 势 在必
行 ，采用 机 器人 喷 涂 的 喷漆 室 ，室
盖 东辉 ，１ ９ 年 ７ ９５ 月毕业于 天津大学 应 用化 学 系高分子化工 专业 ，获工 学学士
学 位 ， 同 年 分 配 到 机 械 工 业 第九 设 计 研 究
内溶 剂含 量 维持 在 爆炸 浓度 下 限 以