汽车发动机连杆螺栓热处理工艺设计分析解析
45钢连杆热处理工艺设计
45钢连杆热处理工艺设计钢连杆是一种重要的机械零件，通常用于连接发动机或其他机械部件。
为了增加连杆的强度和耐久性，热处理是必不可少的工艺。
本文将探讨45钢连杆的热处理工艺设计，并详细介绍其热处理步骤和参数。
45钢是一种碳素结构钢，其主要成分为碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）和少量的磷（P）和硫（S）。
这种钢材具有良好的可锻性和耐磨性，适用于制造具有较高强度要求的零件。
因此，对于45钢连杆的热处理工艺设计，我们需要考虑以下几个方面：1.目标性能：根据连杆所处的工作条件和要求的性能，确定热处理的目标性能。
一般来说，连杆需要具有较高的强度和硬度，同时保持一定的韧性和耐磨性。
2.热处理工艺：根据45钢的组织结构和热处理过程中的相变规律，选择合适的热处理工艺进行处理。
常用的热处理工艺包括正火、淬火和回火等。
3.热处理参数：确定热处理过程中的温度、保温时间和冷却方式等参数。
温度和保温时间决定着相变的进行和组织结构的形成，冷却方式则决定着材料的硬度和韧性。
下面是一种适用于45钢连杆的热处理工艺设计：1.预处理：将连杆进行去毛刺和清洗，以去除表面的污物和氧化物。
2.加热：将连杆置于炉中加热至适当的温度。
对于45钢连杆，一般可选择加热到870-900摄氏度。
3.保温：保持连杆在适当的温度下保温一段时间。
保温时间通常为30-60分钟，以保证组织结构的均匀转变。
4.淬火：将连杆迅速冷却到适当的冷却介质中，以使其组织转变为马氏体。
对于45钢连杆，常用的冷却介质为油。
5.回火：将淬火后的连杆加热至中温（通常为150-300摄氏度）进行回火处理。
回火的目的是消除淬火过程中产生的内应力并提高材料的韧性。
6.冷却：将回火后的连杆冷却至室温。
冷却方式可以选择自然冷却或空冷。
通过以上热处理工艺，45钢连杆可以获得较高的强度和硬度，同时保持一定的韧性和耐磨性。
然而，需要指出的是，不同工作条件和要求可能需要不同的热处理工艺设计，因此需要根据实际情况进行调整和优化。
汽车连杆的热处理工艺与材料选择
汽车连杆的热处理工艺与材料选择汽车连杆作为发动机中重要的零件之一，承受着巨大的压力和载荷，其质量和性能直接影响着发动机的可靠性和性能。
为了提高连杆的强度和耐久性，热处理工艺和材料的选择变得至关重要。
本文将探讨汽车连杆的热处理工艺和材料选择，并分析其对连杆性能的影响。
一、热处理工艺1.1 预热处理连杆在使用前需要进行预热处理，目的是消除内部应力，提高后续热处理的效果。
常用的预热处理方法包括均匀化退火和固溶处理。
其中均匀化退火是通过将连杆加热到高温，然后慢慢冷却，使晶粒尺寸均匀化，消除组织中的偏析元素和缺陷；固溶处理是将连杆加热到固溶温度，然后迅速冷却，使溶解在基体中的过冷合金元素均匀分布。
预热处理可以提高连杆的强度和韧性，减轻后续热处理时的变形和裂纹。
1.2 淬火处理淬火处理是将经过预热处理的连杆加热到临界温度，然后迅速冷却，使其组织转变为马氏体组织。
马氏体具有较高的硬度和强度，能够增加连杆的抗拉强度和耐磨性。
同时，淬火处理还能改善连杆的尺寸稳定性和减少内部应力，提高其疲劳寿命。
淬火处理的关键是控制冷却速度和冷却介质，通常采用水或油作为冷却介质。
1.3 回火处理淬火后的连杆对于某些工况来说可能过于脆性，为了消除脆性，需要进行回火处理。
回火处理是将连杆加热到适当温度，然后保持一段时间，最后冷却至室温。
回火处理能够使连杆的硬度降低，韧性增加，从而提高其抗冲击性和耐久性。
二、材料选择2.1 钢材钢材是目前使用最广泛的连杆材料之一，其具有较好的可塑性和可加工性，同时还具备较高的强度和韧性。
常用的连杆钢材包括碳素钢、合金结构钢和高速钢等。
碳素钢适用于一般载荷下的应用，而合金结构钢和高速钢则适用于高强度和高温环境下的应用。
在选择钢材时，需要考虑连杆的工作条件、负荷和发动机类型等因素。
2.2 铝合金近年来，随着汽车轻量化的需求不断增加，铝合金开始逐渐应用于连杆材料中。
铝合金具有较低的密度和优异的导热性能，可以有效降低发动机的重量和提高热传导效率。
汽车发动机连杆零件的机械加工工艺规程
汽车发动机连杆零件的机械加工工艺规程连杆是活塞式发动机和压缩机的重要零件之一，其大头孔与曲轴连接，小头孔通过活塞销与活塞连接，其作用是使活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动，它是柴油机关键传动件之一。
连杆要承受内燃机的爆发力、压缩力和连杆往复运动的惯性力、拉伸力。
因此对连杆的强度、刚度有很高的要求。
又连杆与曲轴和活塞销连接，并且它们之间存在相对转动，因此对连杆大小头孔的加工要求是很高的。
本文主要论述了连杆的加工工艺及其夹具设计。
连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高，而连杆的刚性比较差，容易产生变形，因此在安排工艺过程时，就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。
逐步减少加工余量、切削力及内应力的作用，并修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术要求。
关键词: 连杆加工工艺夹具设计内容：1.A3零件图一张 2.A3毛胚图一张 3.机械加工工艺规程一套4.A3装用卡具装配图一张5设计说明书一套，不得少于15页目录一、任务书二、零件工艺性分析2.1 零件技术条件分析 2.2 毛坯选择以及加工 2.3 机械加工工艺路线确定 2.4 连杆的机械加工工艺过程分析2.4.1 工艺过程的安排 2.4.2 定位基准的选择 2.4.3 确定合理的夹紧方法 2.5 连杆基本加工工序2.5.1 2.5.2 2.5.3 2.5.4 2.5.5连杆两端面的加工连杆大、小头孔的加工连杆螺栓孔的加工连杆体与连杆盖的铣开工序大头侧面的加工2.6 工序尺寸以及公差的的计算 2.6.1 切削用量的选择原则 a) 粗加工时切削用量的选择原则 b) 精加工时切削用量的选择原则 2.6.2 确定各工序的加工余量 2.6.3 确定工序尺寸及其公差三、 XX号工序加工说明书3.1 工序尺寸精度分析 3.2 确定加工余量 3.3 夹具、定位如CAD图一．任务书机械制造业是国民经济的基础产业,是国民经济发展的支柱产业，机械制造行业的发展影响着国民经济的发展。
螺栓的热处理设计论文
螺栓的热处理工艺设计（哈尔滨工业大学材料科学与工程学院，黑龙江哈尔滨150000）摘要：本文简要介绍了螺栓的定义、分类、服役条件、失效形式以及常用材料，针对一种用于汽车上的高强度螺栓，通过对其性能要求的分析，选择SCM435钢制造该螺栓。
查阅热处理手册等设计出SCM435钢螺栓的热处理工艺，包括球化退火、淬火、高温回火。
重点分析了螺栓的磷脆与氢脆现象，并给出了相应的检测手段与处理方法。
简要介绍了螺栓的质量检测方法。
关键词：螺栓；热处理；SCM435钢；除磷；氢脆一、概述1.1.定义螺栓，是由头部和螺杆（带有外螺纹的圆柱体）两部分组成的一类紧固件，需与螺母配合，用于紧固连接两个带有通孔的零件。
这种连接形式称螺栓连接。
如把螺母从螺栓上旋下，又可以使这两个零件分开，故螺栓连接是属于可拆卸连接。
螺栓的原理是利用物体的斜面圆形旋转和摩擦力的物理学和数学原理，循序渐进地紧固器物机件的工具。
螺栓在日常生活当中和工业生产制造当中，是少不了的，螺栓也被称为“工业之米”。
可见螺栓的运用之广泛。
螺栓的运用范围有：电子产品、机械产品、数码产品、电力设备、机电机械产品、船舶、车辆、水利工程、化学实验等。
1.2.螺栓的分类1.2.1六角螺栓六角螺栓是应用最广的一类螺栓。
其A级和B级螺栓用于重要的、装配精度要求高，以及承受较大冲击、振动或交变载荷的场合。
其C级螺栓用于表面比较粗糙、装配精度要求不高的场合。
螺栓上的螺纹，一般均为普通螺纹。
普通螺纹螺栓自锁性较好，主要用于薄壁零件上或承受冲击、振动或交变载荷的场合。
一般螺栓上都是制成部分螺纹，全螺纹螺栓主要用于公称长度较短的螺栓以及要求较长螺纹的场合。
1.2.2六角法兰螺栓六角法兰面螺栓的头部由六角头和法兰面两部分组成，其“支撑面积与应力面积字比值”要大于普通六角头螺栓，故这种螺栓能承受更高的预紧力，防松性能也较好，因而被广泛用于汽车发动机、重型机械等产品上。
1.2.3六角头头部带孔、带槽螺栓使用时，可通过机械方法将螺栓锁合，防松可靠。
发动机连杆螺栓材料及热处理方法-概述说明以及解释
发动机连杆螺栓材料及热处理方法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述引言部分的概述应该包括以下内容：发动机连杆螺栓是发动机中非常关键的部件之一，承受着极高的负荷和压力。
为了确保发动机的可靠性和性能，连杆螺栓的材料选择和热处理方法非常重要。
本文旨在探讨发动机连杆螺栓的材料选择和相关热处理方法，以提供相关领域研究人员和工程师们有关连杆螺栓性能和强度的重要信息。
在材料选择方面，螺栓材料的选择要点是本文研究的首要问题之一。
不同材料的物理和机械性能对连杆螺栓的承载能力和耐用性起着重要作用。
通过分析螺栓材料的特性和性能指标，可以指导工程师们在设计和选择连杆螺栓材料时做出合理的决策。
同时，本文还将重点介绍发动机连杆螺栓的热处理方法。
热处理是提高连杆螺栓强度和耐久性的关键措施之一。
通过热处理，可以改善螺栓的晶体结构，提高其材料的硬度和强度。
常用的热处理方法将会在本文中详细介绍，并探讨其优缺点以及适用范围。
通过深入研究和分析连杆螺栓材料选择和热处理方法的重要性，可以为工程师们提供宝贵的指导和建议，以确保发动机的正常运行和长期可靠性。
最后，本文还将讨论材料选择和热处理方法的发展方向，探索未来可能的创新和改进。
这将有助于提高连杆螺栓材料和热处理方法的性能和效果，以应对日益复杂和严苛的发动机工作环境和要求。
通过对发动机连杆螺栓材料及热处理方法的全面研究和分析，本文的目的是为相关领域的研究人员和工程师们提供有关连杆螺栓材料和热处理方法的重要信息和指导，以推动连杆螺栓技术的进步和发展。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：文章结构:本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分包括概述、文章结构和目的，用于介绍本文的主要内容和目的。
正文部分包括发动机连杆螺栓材料和热处理方法两个主要部分，详细探讨了螺栓材料的选择要点和性能要求，以及常用的热处理方法。
结论部分总结了材料选择和热处理方法的重要性，并提出了可能的未来发展方向。
哈工大热处理原理与工艺大作业-汽车连杆热处理
3.机械加工及热处理工艺
下料→锻造（模锻） →预备热处理 （完全退火）→粗加工→最终热处理 （淬火+高温回火）→喷丸+精加工
3.1 机械加工
1）两端面：粗铣、精铣、粗磨、精磨； 2）小头孔：钻孔、扩孔、铰孔、精镗、压入衬套后再精镗； 3）大头孔：扩孔、粗镗、半精镗、精镗、金刚镗、珩磨。
3.1 热处理工艺-完全退火
• •
高强度和抗疲劳性能 足够的刚度与韧性
2.1 常用材料分类
1. 碳素调质钢和合金调质钢是连杆用钢的传统钢种。 由于最终的力学性能是通过调质处理控制的，因 此调质钢连杆的性能稳定，综合力学性能好。 2. 非调质钢是在中碳钢的基础上添加钒、钛、铌等 微合金元素，通过控制轧制或控制锻造过程的冷 却速度，使其在基体组织中弥散析出碳、氮的化 合物使其得到强化。 3. 粉末烧结锻造工艺通过锻造提高粉坯的强度，二 是通过添加合金元素，使粉末锻造连杆具有足够 的淬透性，保证热处理后零件的质量。 4. 钛合金制造发动机连杆主要考虑的是轻量化，金 属钛的密度仅为钢铁材料的58％，因此用钛合金 制造汽车发动机连杆，可大幅度地降低连杆的质 量。
40-90min
油淬
3.2 热处理工艺-淬火+高温回火
加热方式
保温温度
保温时间
冷却方式
高温回火
100℃/h200℃/h
500-550℃
1-1.5h
油冷
3.2 热处理工艺-淬火+高温回火
淬火组织
残余奥氏体+隐晶马氏体+ 碳化物 HRC=52
回火组织
粒状回火索氏体 HRC=37-45
4 质量检查
1.外部形貌检查 检查工件表面有无腐蚀或氧化皮。不得有裂纹及碰伤，表 面不得有锈蚀。 2. 工件变形检查 根据图样技术要求检查工件的挠曲变形，尺寸及几何形状 的变化。 3. 显微组织检查 按技术要求及标准进行检查淬硬层的显微组织：残留奥氏 体数目，有无反常组织，心部组织是否粗大及铁素体是否 超出技术要求等。 4. 硬度检查 在退火后，淬火后，回火后都进行相应硬度的测定，以保 证工件最终热处理后硬度达到要求。 5. 力学性能指标测定 在最终精加工完成后，对连杆的各个力学性能指标进行测 定。
发动机连杆加工工艺分析与设计.doc
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5.2小头孔端面加工余量及工序尺寸
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5.3小头孔的加工余量及工序尺寸
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5.4大头孔的加工余量及工序尺寸
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5.5螺栓孔加工余量及工序尺寸
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5.6小头油孔加工余量及工序尺寸
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5.7连杆盖定位销孔加工余量及工序尺寸
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5.8小头油孔加工余量及工序尺寸
5.9确定切削用量及工时
5.10工艺卡片的制订
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参考资料30附录来自31第一章发动机的概述
1.1
发动机，又称为引擎，是一种能够把一种形式的能转化为另一种更有用的能
的机器，通常是把化学能转化为机械能。（把电能转化为机器能的称谓电动机）有 时它既适用于动力发生装置，也可指包括动力装置的整个机器，比如汽油发动机, 航空发动机。
1.2
压入青铜衬套，一减少小头孔与活塞销的磨损，同时便于在磨损后进行修理和更 换。
连杆是柴油机的主要零件之一。它把作用于活塞顶面的膨胀气体的压力传给 曲轴，又受曲轴的驱动而带动活塞压缩汽缸中的气体，工作中承受着急剧变化的 动载荷。
2.3
各类连杆主要技术条件基于类似， 仅在数值上有差别。下面具体介绍175U型 柴油机连杆的主要技术条件。
曲轴、轴瓦的磨损。此处规定：结合面对大头孔端面的垂直度在100mm长度上公
差为0.2mm,结合面的平面度公差为0.01mm。
连杆的结构形式，直接影响机械加工工艺的可靠性和经济性。影响连杆结构 工艺性的因素，主要有以下几方面。
(1)连杆盖和连杆体的连接方式
连杆盖和连杆体的定位方式，主要有连杆螺栓、套筒、齿形和凸肩四种方式。
(2)大小头孔轴心线在两个互相垂直方向的平行度
汽车发动机连杆零件的机械加工工艺规程
连杆是活塞式发动机和压缩机的重要零件之一，其大头孔与曲轴连接，小头孔通过活塞销与活塞连接，其作用是使活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动，它是柴油机关键传动件之一。
连杆要承受内燃机的爆发力、压缩力和连杆往复运动的惯性力、拉伸力。
因此对连杆的强度、刚度有很高的要求。
又连杆与曲轴和活塞销连接，并且它们之间存在相对转动，因此对连杆大小头孔的加工要求是很高的。
本文主要论述了连杆的加工工艺及其夹具设计。
连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高，而连杆的刚性比较差，容易产生变形，因此在安排工艺过程时，就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。
逐步减少加工余量、切削力及内应力的作用，并修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术要求。
关键词:连杆加工工艺夹具设计内容：1.A3零件图一张2.A3毛胚图一张3.机械加工工艺规程一套4.A3装用卡具装配图一张5设计说明书一套，不得少于15页目录一、任务书二、零件工艺性分析2.1零件技术条件分析2.2毛坯选择以及加工2.3机械加工工艺路线确定2.4连杆的机械加工工艺过程分析2.4.1工艺过程的安排2.4.2定位基准的选择2.4.3确定合理的夹紧方法2.5连杆基本加工工序2.5.1连杆两端面的加工2.5.2连杆大、小头孔的加工2.5.3连杆螺栓孔的加工2.5.4连杆体与连杆盖的铣开工序2.5.5大头侧面的加工2.6工序尺寸以及公差的的计算2.6.1切削用量的选择原则a)粗加工时切削用量的选择原则b)精加工时切削用量的选择原则2.6.2确定各工序的加工余量2.6.3确定工序尺寸及其公差三、XX号工序加工说明书3.1工序尺寸精度分析3.2确定加工余量3.3夹具、定位如CAD图一．任务书机械制造业是国民经济的基础产业,是国民经济发展的支柱产业，机械制造行业的发展影响着国民经济的发展。
要想国力有所提升，国民经济不断发展变强。
传统的机械制造行业已经渐渐不能适应当代社会的发展，同时也为了适应多生产模式（大、中、小批量生产）对夹具快速设计的需求，因此先进的装备便随着产生。
汽车发动机热处理工艺
浅析现代汽油发动机基本零件的选材及热处理工艺学号：2010080060028 姓名：叶培莲摘要：发动机是将自然界某种能量直接转换为机械能并拖动某些机械进行工作的机器。
将热能转换为机械能的发动机，称为热力发动机（简称热机）。
其中的热能是由燃料燃烧所产生的。
内燃机是热力发动机的一种，其特点是液体和气体燃料和空气混合后直接输入机器内部燃烧而产生热能，然后再转变为机器能。
另一种热机是外燃机，如蒸汽机、汽轮机等，其特点是燃料在机器外部燃烧以加热水，产生高温、高压的水蒸气，输送至机器内部，将所含的热能转换为机械能。
发动机是汽车的动力装置。
在现代汽车上广泛应用的发动机是往复活塞式汽油和柴油内燃机，它一般是由曲柄连杆机构、配气机构、供给系统、冷却系统、润滑系统、点火系统（仅用于汽油内燃机）和起动系统组成。
一、气缸体的选材及热处理工艺现代汽车发动机机体组成主要由气缸体、气缸盖、气缸盖衬垫以及油底壳组成。
机体组是发动机的支架，是曲柄连杆机构、配气机构和发动机各系统主要零件的装配基体。
随着现在社会对环境越来越重视，对汽车尾气的排放标准提出了更高要求。
为了满足这种要求，各主机厂加大了对发动机的研发力度，现在大多数厂家都采用了多气门电喷发动机。
缸体是发动机的重要部件之一，随着汽车发动机技术的发展，对发动机缸体的尺寸精度和力学性能要求越来越高，因此对缸体铸件产品质量提出了更高的要求。
燃料喷射到气缸内，在气缸内压缩燃烧（柴油机）或者点燃（汽油机），燃烧后有很大压力，这个压力可以推动活塞运动，活塞运动给发动机提供动力来源。
所以气缸工作表面经常与高温、高压的燃气相接触，且活塞在其中作高速往复运动，所以必须耐高温、耐磨损、耐腐蚀。
为了满足以上条件，常常采用优质合金铸铁作为气缸体的材料，气缸的内壁按2级精度并经过珩磨加工，使其工作表面的表面粗糙度、形状和尺寸精度都达到比较高的要求。
为了提高气缸表面的耐磨性，钢铁的材料一般是用优质灰铸铁，有时在灰铸铁中加入少量合金元素如镍、钼、铬、磷等。
发动机典型零件工艺分析
发动机典型零件工艺分析第一篇：发动机典型零件工艺分析发动机厂典型零件的结构及其工艺分析汽车发动机缸体加工工艺分析1.1 汽车发动机缸体结构特点及其主要技术要求发动机是汽车最主要的组成部分，它的性能好坏直接决定汽车的行驶性能，故有汽车心脏之称。
而发动机缸体是发动机的基础零件，通过它把发动机的曲柄连杆机构(包括活塞、连杆、曲轴、飞轮等零件)和配气机构(包括缸盖、凸轮轴、进气门、排气门、进气歧管、排气歧管、气门弹簧，气门导管、挺杆、挺柱、摇臂、摇臂支座、正时齿轮)以及供油、润滑、冷却等机构联接成一个整体。
它的加工质量会直接影响发动机的性能。
1.1.1缸体的结构特点由于缸体的功用决定了其形状复杂、壁薄、呈箱形。
其上部有若干个经机械加的穴座，供安装气缸套用。
其下部与曲轴箱体上部做成一体，所以空腔较多，但受力严重，所以它应有较高的刚性，同时也要减少铸件壁厚，从而减轻其重量，而气缸体内部除有复杂的水套外，还有许多油道。
1.1.2缸体的技术要求由于缸体是发动机的基础件，它的许多平面均作为其它零件的装配基准，这些零件之间的相对位置基本上是由缸体来保证的。
缸体上的很多螺栓孔、油孔、出砂孔、气孔以及各种安装孔都能直接影响发动机的装配质量和使用性能，所以对缸体的技术要求相当严格。
现将我国目前生产的几种缸体的技术要求归纳如下：1）主轴承孔的尺寸精度一般为IT5～IT7，表面粗糙度为Ral6—0.8μm，圆柱度为0.007~0.02mm，各孔对两端的同轴度公差值为￠0.025～0.04mm。
2）气缸孔尺寸精度为IT5～IT7，表面粗糙度为Ral.6～0.8μm，有止口时其深度公差为0.03～0.05mm，其各缸孔轴线对主轴承孔轴线的垂直度为0.05mm。
3）各凸轮轴轴承孔的尺寸精度为IT6～IT7，表面粗糙度为Ra3.2～0.8μm，各孔的同轴度公差值为0.03～0.04mm。
第 1 页第2 页4）各凸轮轴轴承孔对各主轴承孔的平行度公差值为0.05～0.1mm。
发动机连杆机械加工工艺设计
毕业设计（论文）题目:发动机连杆机械加工工艺研究院系:专业班级:学号:姓名:指导老师:教务二处制摘要连杆是汽车发动机中重要的组成部分，本文主要论述了发动机连杆的机械加工工艺。
连杆主要是把活塞和曲轴连接起来，使活塞的往复直线运动转换为曲轴的旋转运动。
连杆承受的是冲击动载荷，因此要求连杆刚度和强度。
由于连杆既是传动零件又是运动件，须综合材料选用、结构设计。
在对其设计中我们先对连杆工艺过程分析，联系实际通过对其具体设计的了解进行连杆机械加工工艺过程分析及其机械加工余量、工序尺寸的确定。
关键词：连杆；工艺设计；加工余量；工序尺寸AbstractAutomotive engine connecting rod is an important part of this paper discusses the machining process of engine connecting rod. The main link is connected to the piston and the crankshaft, so that the reciprocating linear motion of the piston is converted to rotary motion of the crankshaft. Link to withstand the impact of dynamic load, thus requiring the link stiffness and strength. Since both the transmission link is part of moving parts, must be integrated material selection, structural design. In its design, we first link process analysis, and practice by conducting rod machining process analysis and mechanical allowance, the process to determine the size of their understanding of the specific design.Keywords: Link; Process design; Allowance目录摘要 (II)目录 (I)1绪论 (1)1.1 设计的主要研究内容 (1)1.2 加工工艺设计的目的及意义 (2)2 汽车连杆机械加工工艺设计 (2)2.1 连杆的结构特点及作用 (2)2.2 连杆的主要技术要求 (3)2.2.1 大、小头孔的尺寸精度、形状精度 (4)2.2.2 大、小头孔中心距 (4)2.3 连杆的材料和毛坯 (4)2.4 连杆的机械加工工艺过程分析 (5)2.4.1 工艺过程的安排 (5)2.4.2 定位基准的选择 (5)2.4.3 连杆两端面的加工 (5)2.4.4 大头侧面的加工 (6)3 连杆加工工艺卡片及工序卡片的填写 (6)3.1 连杆加工工艺卡片及工序卡片的填写..... 错误！未定义书签。
汽车发动机连杆的选材与热处理工艺课程设计
1 汽车发动机连杆的零件图如下图1 汽车发动机连杆的零件尺寸图2 服役条件与性能分析连杆（link）是指连杆机构中两端分别与主动和从动构件铰接以传递运动和力的杆件。
例如在往复活塞式动力机械和压缩机中，用连杆来连接活塞与曲柄。
连杆多为钢件，其主体部分的截面多为圆形或工字形，两端有孔，孔内装有青铜衬套或滚针轴承，供装入轴销而构成铰接。
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。
服役条件：连杆在工作中，其受力状态如下：1）承受燃烧室燃气膨胀产生的压力。
2）活塞连杆作往复运动的惯性力（承受拉伸载荷）作用。
3)连杆高速作往返运动所产生的纵向和横向惯性力（承受弯曲载荷）的作用因此，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。
失效形式：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，，即杆部中间、小头和杆部的过渡区以及大头和杆部过渡区( 螺栓孔附近)。
性能要求：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。
3 技术要求连杆的热处理技术要求为：根据中华人民共和国汽车行业标准（QC/T527-1999）--汽车发动机连杆技术条件规定：连杆经调质处理，硬度为HB217~293(20~30HRC)，显微组织为均匀细小晶粒的索氏体。
4 选材连杆通常采用中碳钢或合金钢模锻或辊锻而成，常用的材料有45、40Cr、35CrMo等，也有少数采用稀土镁球墨铸铁制造连杆，然后经过机械加工和热处理。
连杆杆身多制成“工”形截面，该截面可以在质量尽可能小的情况下，获得足够的刚度和强度。
（1）比较40Cr, 35CrMo, 45如下：①45钢45钢是普通的中碳结构钢，冷热加工性能都不错，机械性能较好，且价格低、来源广，所以应用广泛。
它用做截面尺寸较小或不要求完全淬透的零件，经过调质处理后，硬度可达到20-25HRC，表面淬火之后硬度为48-52HRC。
汽油机连杆螺栓热处理工艺
汽油机连杆螺栓热处理工艺《汽油机连杆螺栓热处理工艺：一场热与力的奇妙之旅》嘿，今天咱就来唠唠汽油机连杆螺栓热处理工艺这档子事儿。
你可别小瞧这螺栓，它在汽油机里那可是个顶梁柱般的存在呢。
我呀，曾经有幸跟着一个老师傅在工厂里见识了这连杆螺栓热处理的全过程，那可真是像一场魔法表演一样。
咱先说说这连杆螺栓的原材料。
那些个小螺栓，一开始就是普普通通的金属棒材，看起来就跟大街上随便能买到的五金小物件似的，灰扑扑的，没什么特别。
不过呢，这只是表象，就像人不可貌相一样。
然后就开始了热处理的第一步——加热。
那加热炉啊，就像一个超级大火炉，一打开炉门，一股热浪就“呼”地扑出来，差点没把我给掀翻喽。
把螺栓放进去后，就看着它们在里面慢慢变红，那红色由浅到深，就像是傍晚天边的云霞一点点被染红一样。
师傅告诉我，这时候温度在不断升高，螺栓内部的晶体结构开始发生变化。
我就好奇地凑到观察窗口那儿，眼睛都不敢眨一下，生怕错过啥精彩瞬间。
随着温度的升高，螺栓变得红彤彤的，就像一个个小火球。
这时候的它们，已经不是之前那普普通通的小螺栓了。
接下来就是淬火，这一步可关键了。
师傅把烧得通红的螺栓迅速地放到冷却液里，“刺啦”一声，那声音就像热油锅里溅进了水滴一样，然后一阵白色的雾气就冒了起来。
这时候螺栓的温度急剧下降，表面迅速冷却变硬。
我当时就在想，这螺栓可真是经历了冰火两重天呀。
淬火之后呢，就是回火。
这就像是给刚刚经历了磨难的螺栓做个“按摩”，让它的内部应力得到调整。
把螺栓再放进加热炉里，不过这次温度没有淬火前那么高。
我看着那些螺栓在炉子里安安静静的，感觉它们像是在里面休息、调整自己呢。
在整个过程中，我发现师傅可仔细了。
他时不时地查看温度计，眼睛紧紧盯着仪表上的数字，那专注的神情就像在守护着什么稀世珍宝一样。
而且每次操作那些夹具，把螺栓放进拿出的时候，动作既迅速又稳当，就像一个技艺高超的大厨在摆弄他的拿手菜肴。
你知道吗，这每一个步骤都得把握得恰到好处。
汽车发动机连杆螺栓热处理工艺设计分析解析
金属材料热处理原理与工艺课程设计40Mn发动机连杆螺栓热处理工艺设计院、部：学生姓名：学号：指导教师：职称专业：班级：完成时间：摘要综述了发动机连杆螺栓的工作环境，使用性能，失效形式，连杆螺栓材料的选择，热处理工艺等。
主要就连杆螺栓的热处理工艺做了详细的分析，通过大量的实验得出了连杆螺栓材料热处理后的金相组织图等资料。
分别对球化退火、淬火、回火过程中组织、硬度的的变化做了分析。
并就实验中出现的问题作了分析，以供参考。
关键词：连杆螺栓热处理；等温退火；淬火；回火；问题分析目录摘要 (I)前言 (1)1 连杆螺栓的使用性能 (1)2 材料选择及技术要求 (1)2.1.螺栓的热处理工艺规范 (2)2.2材料的选择 (2)3 热处理工艺及目的 (3)3.1退火 (3)3.2正火 (3)3.3淬火 (4)3.4回火 (4)4 设计说明 (4)4.1失效形式 (4)4.2工作要求 (4)4.3结构钢40M N的化学成分 (5)4.3.1 主要特性 (5)4.3.2 材料分析 (5)4.3.3 力学性能要求 (6)4.3.4 基于材料的零件设计 (6)4.5热处理工艺说明 (7)5 设计方案 (8)5.1正火 (8)5.2调质处理 (8)5.3回火的制定 (9)6 螺栓的热处理质量检测 (9)6.1硬度计 (9)6.2外观检测与金相组织检验 (9)7 螺栓热处理回火缺陷的原因及解决方案 (10)参考文献 (11)前言连杆机构中两端分别与主动和从动构件铰接以传递运动和力的杆件。
例如在往复活塞式动力机械和压缩机中，用连杆来连接活塞与曲柄。
连杆多为钢件，其主体部分的截面多为圆形或工字形，两端有孔，孔内装有青铜衬套或滚针轴承，供装入轴销而构成铰接。
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。
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金属材料热处理原理与工艺课程设计40Mn发动机连杆螺栓热处理工艺设计院、部：学生姓名：学号：指导教师：职称专业：班级：完成时间：摘要综述了发动机连杆螺栓的工作环境，使用性能，失效形式，连杆螺栓材料的选择，热处理工艺等。
主要就连杆螺栓的热处理工艺做了详细的分析，通过大量的实验得出了连杆螺栓材料热处理后的金相组织图等资料。
分别对球化退火、淬火、回火过程中组织、硬度的的变化做了分析。
并就实验中出现的问题作了分析，以供参考。
关键词：连杆螺栓热处理；等温退火；淬火；回火；问题分析目录摘要 (I)前言 (1)1 连杆螺栓的使用性能 (1)2 材料选择及技术要求 (1)2.1.螺栓的热处理工艺规范 (2)2.2材料的选择 (2)3 热处理工艺及目的 (3)3.1退火 (3)3.2正火 (3)3.3淬火 (4)3.4回火 (4)4 设计说明 (4)4.1失效形式 (4)4.2工作要求 (4)4.3结构钢40M N的化学成分 (5)4.3.1 主要特性 (5)4.3.2 材料分析 (5)4.3.3 力学性能要求 (6)4.3.4 基于材料的零件设计 (6)4.5热处理工艺说明 (7)5 设计方案 (8)5.1正火 (8)5.2调质处理 (8)5.3回火的制定 (9)6 螺栓的热处理质量检测 (9)6.1硬度计 (9)6.2外观检测与金相组织检验 (9)7 螺栓热处理回火缺陷的原因及解决方案 (10)参考文献 (11)前言连杆机构中两端分别与主动和从动构件铰接以传递运动和力的杆件。
例如在往复活塞式动力机械和压缩机中，用连杆来连接活塞与曲柄。
连杆多为钢件，其主体部分的截面多为圆形或工字形，两端有孔，孔内装有青铜衬套或滚针轴承，供装入轴销而构成铰接。
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。
由于连杆的重要性，连杆螺栓起到固定螺栓的作用也变得十分重要，连杆螺栓是紧固连杆大端及其端盖的重要部件，在工作过程中受到均匀拉伸应力的作用，因此，对于螺栓的力学性能有着很强的挑战性。
考虑到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。
因此也要求螺栓具有较高的强度和抗疲劳性能，并且保证韧性和耐磨性。
1 连杆螺栓的使用性能（1）功用：连接活塞与曲轴，并把活塞承受的气体压力传给曲轴，使得活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动。
（2）工作条件：承受压缩、拉伸和弯曲等交变载荷。
（3）性能要求：强度高、刚度大、重量轻。
连杆螺栓是发动机工作过程中最为关键的零部件，它与曲柄配合完成活塞运动，使发动机获得动力，连杆螺栓是紧固连杆大端及其端盖的重要部件，在工作过程中受到均匀拉伸应力的作用，由于曲柄旋转产生离心力的作用周期性变化，螺栓有受到反复的交变应力，活塞换向对连杆大端施加冲击，加上各种附加力的作用，其工作状况不容乐观。
2 材料选择及技术要求2.1. 螺栓的热处理工艺规范根据螺栓连杆的工作特点，在气温、环境经常变化的条件下，情况比较复杂，螺栓要具有较低的冷脆转变温度和较小的延迟破坏敏感度，确保其安全服役，从以上分析可知，螺栓要具有足够的抗拉强度、屈服强度、良好的韧性、较高的疲劳强度以及一定的延伸率，只有这样才能缓冲应力集中，承受冲击载荷左的作用。
2.2 材料的选择在紧固件制造中，正确选用紧固件材料是重要一环，因为紧固件的性能和其材料有着密切的关系。
如材料选择不当或不正确，可能造成性能达不到要求，使用寿命缩短，甚至发生意外或加工困难，制造成本高等，因此紧固件材料的选用是非常重要的环节。
冷镦钢是采用冷镦成型工艺生产的互换性较高的紧固件用钢。
由于它是常温下利用金属塑性加工成型，每个零件的变形量很大，承受的变形速度也高，因此，对冷镦钢原料的性能要求十分严格。
在长期生产实践和用户使用调研的基础上，结合GB/T6478-2001《冷镦和冷挤压用钢技术条件》GB/T699-1999《优质碳素结构钢》及日本JISG3507-1991《冷镦钢用碳素钢盘条》的特点，以8.8级，9.8级螺栓螺钉的材料要求为例，各种化学元素的确定。
C含量过高，冷成形性能将降低；太低则无法满足零件机械性能的要求，因此定为0.25%-0.55%。
Mn能提高钢的渗透性，但添加过多则会强化基体组织而影响冷成形性能；在零件调质时有促进奥氏体晶粒长大的倾向，故在国际的基础上适当提高，定为0.45%-0.80%。
Si能强化铁素体，促使冷成形性能降低，材料延伸率下降定为Si小于等于0.30%。
S.P.为杂质元素，它们的存在会沿晶界产生偏析，导致晶界脆化，损害钢材的机械性能，应尽可能降低，定为P小于等于0.030%，S 小于等于0.035%。
B.含硼量最大值均为0.005%，因为硼元素虽然具有显著提高钢材渗透性等作用，但同时会导致钢材脆性增加。
含硼量过高，对螺栓，螺钉和螺柱这类需要良好综合机械性能的工件是十分不利的。
表1 螺栓性能要求与40Mn钢性能对比σb/MPaσs/MPaδ( %)ψ( %)Ak/ J·cm- 2性能要求831 734 10 42 48.8～55.740Mn 885 735 12 45 553 热处理工艺及目的热处理：把金属或合金加热到给定温度并保持一段时间,然后用选定的速度和方法使之冷却,以得到所需要的显微组织和性能的操作工艺,被称为热处理. 轴承热处理直接关系着后续的加工质量，以致最终影响零件的使用性能及寿命，同时轴承热处理又是轴承制造中的能源消耗大户和污染大户。
轴承的热处理装备直接影响轴承热处理质量，以及能源消耗和污染。
轴承钢的硬度和强度都很高，经过退火后才可以进行加工，而且细化晶粒，提高原始组织的性能，当粗加工完毕后还要对其进行淬火和冷处理。
3.1 退火将工件加热到临界点(Ac1或Ac3)以上某一温度,停留一定的时间(保温),然后进行缓慢冷却(同炉子一起冷却),这种操作过程叫做退火.退火的目的:（1）降低硬度,便于工件易切削.（2）改善材料的组织及机械性能.（3）改善组织结构,为以后的淬火做好准备.（4）消除内应力.（5）得到细小的结晶.退火设备：现阶段我国的退火设备是氧化炉和保护气氛炉共存，氧化炉多于保护气氛炉；周期炉和连续炉共存，且周期炉多于连续炉。
美国、英国、日本等国家早在20世纪六七十年代就已全面推广推杆式和辊底式等温球化退火炉，缩短退火周期，节约能源，并提高退火质量。
随着轴承零件加工技术的发展，以及精密锻造和精密辗扩(冷辗)工艺的采用，零件毛坯的加工精度越来越高，由此带来了对保护气氛退火的需求。
轴承行业应迅速推广保护气氛球化退火，以减少退火后的氧化脱碳，提高加工效率，节材节能，降低成本。
3.2 正火将工件加热到Ac3或Acm以上30-50℃,经保温后,从炉中取出放在空气中冷却的一种热处理操作.(正火的冷却速度要比退火快的多).正火后其强度和硬度较退火的高一些,塑性稍低,使珠光体数量增加,改善组织保证得到较高的机械性能,由于在空气中冷却,生产率高.3.3 淬火是将工件加热到临界点(Ac3或Ac1)以上,经保温后急速冷却以获得马氏体组织(也有一定量的残余奥氏体),这种热处理操作称之为淬火.钢经过淬火后在性能上的突出特点是硬度很高而塑性很低.淬火的目的:（1）增加钢制工件的硬度及耐磨性.（2）通过淬火和随后的中温或高温回火能使工件获得良好的综合性能.淬火设备：淬火冷却装备是除淬火介质外影响工件淬火效果的另一大因素。
我国现阶段淬火冷却装备控制参数较少，一般只对油温和油的循环进行控制。
国外对常用的淬火油槽实行多参数控制，如油温、油的冷却特性、油的循环与搅拌的方向，以及速度、工件入油的方式等，以求得到最佳的淬火组织与性能，同时把变形减小到最小程度。
我国一些轴承厂家也在尝试多参数控制，特别是通过对圆锥轴承进行工件入油方式的控制来解决轴承零件淬火过程中角度的变化。
3.4 回火是将淬火后的工件加热到Ac1以下的温度,保温一段时间,然后在水,油或空气中冷却下来.(回火是紧接着淬火以后进行的,回火有低温回火,中温回火和高温回火)回火的目的:减少或消除工件在淬火时造成的内应力,提高塑性和韧性,以得到工件在使用时所要求的和可能达到的机械性能。
4 设计说明4.1 失效形式螺栓失效形式为断裂和变形，其后果一是造成打碎气缸，二是无法正常工作，因此需要确保质量合格。
4.2 工作要求1. 预紧轴向拉伸应力；2. 曲轴旋转由于离心力的周期变化，螺栓承受交变应力的作用；3. 曲柄与连之间存在的间隙；4. 在发动机爆炸冲程中，承受较大的冲击载荷；5. 剪切应力的作用。
4.3 结构钢40Mn的化学成分4.3.1 主要特性这是一种中碳调质锰钢，钢的强度、塑性和耐磨性都较高，可切削性及热处理工艺性能亦好，在油中临界淬透直径达8.5～23mm，在水中临界淬透直径达20～42mm；但存在回火脆性和过热敏感性，而且淬火时易于开裂。
此钢有白点敏感性，冷变形塑性不高，焊接性差，需要预热到100～425℃后方可焊接。
应用举例一般在调质状态下使用，可用于制造重负荷条件下工作的零件，如轴、曲轴、车轴、活塞杆、蜗杆、杠杆、连杆、有负荷的螺栓、螺钉、加固环、弹簧以及其它调质件。
一般用于直径小于50mm的小截面重要零件时，这种钢的静强度及疲劳性能均与40Cr钢相当，故可作40Cr的代用钢。
4.3.2 材料分析40Mn钢是一种合金钢，其中各元素含量为碳 C ：0.36～0.44％硅 Si：0.17～0.37％锰 Mn：1.50～2.49％硼 B：0.0005％～0.0030％硫 S ：≤0.030％磷 P ：≤0.030％铬 Cr：0.80～1.10％镍 Ni：≤0.35％钒 V：0.10～0.20％。
1、Si：常用的脱氧剂，有固溶强化作用，提高电阻率，降低磁滞损耗，改善磁导率，提高淬透性，抗回火性，对改善综合力学性能有利，提高弹性极限，增强自然条件下的耐蚀性。
含量叫干事，降低焊接性，且易导致冷脆。
中碳钢和高碳钢易于在回火时产生石墨化。
2、Mn：降低钢的下界临点，增加奥氏体冷却时的过冷度，细化珠光体组织以其改善其力学性能，为低合金钢的重要合金元素，能明显提高钢的淬透性，但有增加晶体粗化和回火脆性的不利影响。
3、B：微量硼能提高钢的淬透性，但随钢种含碳量的增加，淬透性的提高逐渐减弱以致完全消失。
钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能，提高强度。