连杆制造工艺介绍(秦晓辉)

6C连杆线的简介
6C连杆生产线原设计纲领为5000辆份/年，由于襄樊康明 斯公司持续不断地年需求量，该生产阵地也相应地分阶段 “滚动”实施了“一期生产线能力提升工程”和“二期物 流优化整合工程。在实施过程中，加强了工业工程的运用， 着力体现“精益生产”理念，缩短不必要的“无效运输距 离”，节约有效生产用占地面积，建立相对独立零部件品 种的生产阵地，并且尽量利用存量资产，以最小的投入使 生产线效能最大化。现六天三班制实际已接近年产40000 辆份的生产能力，关键工序的加工质量明显提高，生产物 流得到优化布置。
• 脆性断裂具有以下发生特点：1)断裂时承受的工 作应力较低，通常远远低于材料的屈服强度，塑 性变形小；2)断裂受温度影响较大；3)断口方向 与正应力相垂直。 连杆断剖工艺正是依照脆性断裂的上述特点， 通过在连杆大头内侧开出V型槽，然后施加垂直 于预定断裂面的正应力，满足脆性断裂的发生条 件，使连杆体一盖在不发生塑性变形的情况下被 分离。应关注以下几个问题：1)毛坯材料；2)V型 槽形状与所需应力关系；3)操作温度。
EQ491连杆的机加工过程
• 1、工艺过程的安排： EQ491连杆的加工工序遵循先面后孔，先 基准后其它的原则。先采用连杆体、连杆 盖双线独立加工，装配后再并入总成线加 工的形式。
2、EQ491连杆的工艺流程： • 连杆体： 毛坯检查－粗磨、半精磨两端面－拉半圆 孔、结合面及两侧面－钻扩铰小头孔及单 边倒角－精磨结合面－拉窝座面－钻铰螺 栓孔及窝座面倒角－钻油孔、铣瓦槽－清 洗
EQ491连杆的结构特点
EQ491连杆由大、小头及杆身等部分组成。大头为剖分式 结构，剖分面为平切口，连杆体与连杆盖用螺栓定位连接。 在大头孔壁有一阶梯油孔与杆身轴线呈23斜穿杆身。为 减轻重量且使连杆具有足够的强度和刚度，杆身做成由大 头向小头逐渐减小的“工”字形截面，其外表面不进行机 加工。连杆大头的去重凸台在大头顶部并垂直于杆身轴线， 小头去重凸台在小头一侧并与杆身轴线呈13夹角。为减 小连杆大头孔与曲轴连杆颈之间的摩擦，EQ491连杆在装 机时大头孔内将安装轴瓦，其小头孔与活塞销由于是紧配 合，故不用安装衬套。连杆体、连杆盖具有互换性。
• 毛坯材料 由于脆性材料更易发生脆性断裂，适于采用 断剖工艺制造的连杆，主要采用下述三种材料的 毛坯：1)粉末锻造毛坯；2)可锻铸铁；3)70高碳 钢。这三种材质的毛坯，室温下可实现脆性断裂， 连杆大头孔不产生明显塑性变形，其变形量 ≤40μm，经机加工后，其圆度误差可减为3μm。 此外，45～55锻钢毛坯也可使用断剖技术进行连 杆制造，但必须保证在－40℃时，才可实现脆性 断裂，保证胀裂后的变形足够小。
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Ø23.97±0.006 Ø35.015-35.025 Ra1.25 Ra0.4 Ø55-55.02 Ra2.0 127±0.035 Ø8.95-8.976 Ø68-68.019 Ra0.5 184±0.05 Ø12.2-12.227
3 4 5
大小头孔 的中心距 螺栓孔 的尺寸
结合面的 技术要求
平面度为0.013；平面度为0.03； 表面粗糙度为 表面粗糙度为 Ra1.6 Ra1.6 40－47N.m 100－120N.m
6
装配力矩的 技术要求
我厂几种不同连杆的不同材料
品种 EQ491 EQ6102 EQ6100 6C
材料
QT700-2
40MnVZ
40MnB或 38MnSiV35 35MnV
连杆毛坯的类型
• EQ491连杆毛坯采用连杆体、连杆盖分离 铸造的形式。 • EQ6100、6102及康明斯6C连杆毛坯均为 整体式锻造毛坯。
三、发动机连杆新工艺新技术介绍
• 在传统制造工艺中，连杆体和盖的制造依赖两种 方法：1)连杆体和盖整体锻造→锯切分离→接触 面机加工→装配。2)连杆体—盖分别锻造→接触 面机加工→装配。采用上述两种工艺，不仅需对 连杆体和盖的联接面进行铣削和磨削，并且在该 联接面上还要钻铰螺栓定位孔和攻螺纹孔，或者 切制端面齿，钻铰定位销孔和钻螺栓孔等，以便 将来能使连杆体—盖实现精确合装。为此，需要 较多的加工机床，经过十几道工序，耗费大量的 加工工时。
• 连杆盖： 毛坯检查－拉两端面－拉半圆孔、结合面 及两侧面－精磨结合面－ 钻铰螺栓孔 －锪窝座面及倒角－铣瓦槽－清洗 • 连杆总成： 退磁—人工去毛刺－装配－粗镗大头孔及 倒角－大小头去重－去毛刺－精磨两端面 －精镗大小头孔及小头孔单边倒角－清洗 －去毛刺－珩磨大头孔－珩磨小头孔－清 洗－退磁－终检－校正－称重、分组及标 记－防锈
连杆制造工艺简介
东风汽车有限公司商用车发动机厂 2006.08.08
一、产品功能与结构类型：
连杆是连接活塞与曲轴 的动力功能件。连杆小 头通过活塞销与活塞相 连，连杆大头与曲轴的 连杆轴颈相连。并把活 塞承受的气体压力传给 曲轴，使活塞的往复运 动转变成曲轴的旋转运 动。
连杆的工作状态
连杆工作时，承受活塞 顶部气体压力和惯性力 的作用，而这些力的大 小和方向都是周期性变 化的。因此，连杆受到 的是压缩、拉伸和弯曲 等交变载荷。这就要求 连杆强度高，刚度大， 重量轻。
康明斯6C连杆的机加工过程
• 1、工艺过程的安排： 6C连杆的加工工序遵循先面后孔，先基准 后其它的原则。在一条生产线中完成连杆 的所有加工、装配等内容。

2、6C连杆的工艺流程： 铣两端面—镗小头孔—铣小头斜面—小头 孔倒角—镗大头上下半圆—车大头外圆— 拉侧定位面及螺栓、螺母座面—钻油孔并 倒角—铣断—粗磨连杆、连杆盖对口面— 钻连杆、连杆盖螺栓孔—扩杆盖螺栓座面 沉孔并倒角—锪对口面杆盖螺栓沉孔—精 磨连杆、连杆盖对口面—对口面沿大头孔 内侧倒角—扩铰杆盖螺栓孔—铣瓦槽—清 洗—杆盖配对并装配—自动拧紧—精磨两 端面—精镗小头底孔、半精镗大头孔—大 头孔倒角—压衬套—称重去重去毛刺—精
镗大头孔、精镗衬套孔—去毛刺—总成清 洗—终检—自动打流水号—返工
EQ491连杆线简介
EQ491连杆是德国科隆、福特发动机厂OHC420 发动机国产化开发后的产品。其加工生产线是以 福特厂70年代投产的T88生产线中的OHC420连 杆线为基础建成的，它保留了原生产线主要的工 艺技术。原连杆生产线可生产OHC系列1.3L、 1.6L及2.0L的连杆总成，我厂现有的EQ491连杆 生产线主要用于生产2.0L的连杆总成。原生产线 投产以后，其加工工艺虽做过不少改进，但仍有 很多地方值得我们借鉴和学习。
• 针对连杆传统制造工艺中的缺点，为了降低制造 费用和工时，提高配合精度，连杆断裂剖分工艺 被提出，并首先于80年代中，由Alfling公司在德 国申请专利。其后，有关研究不断在美、德获得 进展。进入90年代，该工艺在工业发达国家进入 实际应用生产阶段。适用的毛坯由最初的粉末锻 造连杆，发展到中高碳钢锻造连杆，使用的厂家 覆盖了美国三大汽车公司，以及德国奔驰、宝马 等著名企业。目前国内应用该技术的厂家是一汽 大众发动机厂，引进德国技术装备，适用于每缸 五气门新型发动机连杆。
由于连杆剖分新工艺具有后续加工工序少， 制造成本低、连杆体、盖装配精度高、剖 分面承载能力高等优点，目前这种新工艺 在国外连杆生产线中得到迅速推广。随着 我国汽车工业的发展，各种先进制造技术 的开发应用是提高汽车产品质量、降低成 本的必然途径。因此，应在这一领域加大 研究开发力度，为今后在我国推广这一新 工艺做好技术储备。
• 锻造的连杆毛坯，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。
几种连杆的外形简介：
二、我厂几种连杆的工艺参数
序号 1 2 尺寸项目 小头孔尺寸 及粗糙度 大头孔尺寸 及粗糙度 EQ491 EQ6102 EQ6100 Ø27.997-28.007 Ra0.5 Ø65.5-65.5019 Ra0.8 190±0.05 Ø12.2-12.227 平面度为0.03； 表面粗糙度为 Ra1.6 100－120N.m 6C Ø45.029±0.006 Ra0.6 Ø81±0.013 Ra2.2 216±0.025 Ø12.034-12.059 平面度为0.013； 表面粗糙度为 Ra2.2 100-140N.m
连杆的组成
结构分为三部分： 连杆小头 连杆杆身 连杆大头
连杆组件的构成： 连杆体 连杆盖 螺栓与螺母 衬套
连杆的结构类型
通常按对口面（又称结合面） 结构形式分为两类： 平切口 对口面与连杆杆身轴线垂 直，通常用于汽油机。 斜切口 对口面与连杆杆身轴线成 一定夹角，通常用于柴油机。