柴油机连杆文献综述
毕业设计连杆盖文献综述

文献综述【摘要】机械制造工业是一个国家或地区经济发展的支柱产业,其发展水平标志着该国家或地区的经济实力、科技水平、生活水平和国防实力。
连杆作为传递力的主要部件广泛应用于各类动力机车上,是各类柴油机或汽油机的重要部件,需求很大。
连杆在传递力的过程中,承受着很高的周期性冲击力、惯性力和弯曲力。
本设计是制定连杆盖加工工艺规程及工装设计。
连杆盖是连杆的合件之一,故要求其应具有高的强度、韧性和疲劳性能,精度要求也很高。
为保证加工精度、提高生产效率和减轻工人劳动,对每道工序需合理安排。
学习研究制定机械加工工艺规程的意义与作用就是本课题研究目的。
设计该零件,对其进行了可行性分析,整理出了连杆盖的主要技术要求,并确定了毛坯的的制造为铸件,在综合了零件的技术要求和基准的选择后,拟定了两个加工路线方案,并选择了较合理的方案。
然后确定机械加工余量及毛坯尺寸,最后确定切削用量和加工工时。
本设计还包括钻Ø20工序的专用夹具设计,目的是为了保证加工质量,降低劳动强度。
通过问题的提出,确定夹具设计方案,方案包括定位基准的选择,定位方式,夹紧方式,元器件选择及切削力夹紧力的计算等。
并作出了定位误差分析及简要操作说明。
关键词:加工:连杆盖:精度:定位:夹紧一、课题研究的意义,国内外有关本课题的研究动态和自己的见解1.1 研究的目地和意义在中国制造也日益发展的今天,最显著的标志就是汽车使用越来越多,汽车需求越来越大,这使我们研究连杆盖的工艺的意义非常大。
连杆是汽车发动机中的主要传动机构之一,连杆的作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动,并把作用在活塞组上的燃气压力传给曲轴。
连杆除上下运动外,还左右摆动作复杂的平面运动.连杆工作时,主要承受气体压力和往复惯性力所产生的交变载荷,要求它应有足够的疲劳强度和结构刚度.因此,连杆盖的加工精度将直接影响柴油机或发动机的性能,而工艺的选择又是直接影响精度的主要因素。
本次毕业设计的题目是连杆盖零件加工工艺及专用夹具的设计,对此研究查阅的大量的资料,首先明白机械加工工艺过程就是用切削的方法改变毛坯的形状、尺寸和材料的物理机械性质成为具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。
发动机连杆设计论文

引言随着汽车工业制造技术的发展,对于汽车发动机的动力性能及可靠性要求越来越高,而连杆的强度、刚度对提高发动机的动力性及可靠性至关重要,因此,国内外各大汽车公司对发动机连杆的材料及制造技术的研究都非常重视。
“小体积、大功率、低油耗”的高性能发动机对连杆提出更新、更高的要求:(1)作为高速运动件重量要轻,减小惯性力,降低能耗和噪声;(2)强度、刚度要高,并且要有较高的韧性;(3)连杆比要大,连杆要短。
这就意味着对连杆的设计和加工有着更高的要求。
其一,杆身有足够的刚度可以预防工作时发生弯曲变形;其二,连杆的大端和连杆盖有足够的刚度,以防大端变形时连杆螺栓承受附加的弯曲应力和大端失圆,使轴承润滑破坏。
同时,还要求连杆组具有足够的疲劳强度和冲击韧性。
汽车发动机连杆设计濮永庆机械制造及其自动化专升本 2011春季117863210038一、连杆的国内外发展情况1、连杆的毛坯材料发展状况在毛坯材料方面,国内传统工艺连杆毛坯材料一般采用42CrMo 、35CrMo 、40MnVB、45CrMnB、40Cr 、45 、40CrMnB S40C等调质钢和S43CVS1 (进口) 35MnV、40MnS等非调质钢。
1984~1994年期间,康明斯生产线用调质钢毛坯40MnBH(GB5216-85),1995年全面转用非调质钢材料毛坯38MnV。
而德国发动机系统和零部件专家马勒(MahleGMbH)公司先后推出C70S6BY钢、36MnVS4BY钢、70MnVS4BY钢等。
2、连杆的加工工艺发展情况在加工工艺方面,国内外连杆生产方式大致有:锻造、铸造、粉末冶金等,传统锻造有将连杆体和盖分开锻造、连杆体和连杆盖的整体锻造两种。
60年代中期粉末热锻技术开始发展起来,从上世纪80年代以来,粉末冶金注射成型(PIM)得到应用,大多数连杆制造中使用的中碳钢和低合金钢逐步由新钢种和粉末冶金的锻造材料所代替。
在连杆体与连杆盖分离工艺方面,国内外连杆的加工工艺大部分采取的方法有锯断、铣断等工艺;最新工艺是使用断裂分开,即胀断工艺(或者裂解工艺),该工艺是用切口(或用机械方法或用激光束制造预裂纹) 断裂,使大端连杆盖从连杆体移去。
柴油机“连杆”零件的机械加工工艺规程的编制及工装设计 机械设计毕业论文

柴油机“连杆”零件的机械加工工艺规程的编制及工装设计前言毕业设计是在学完了机械制造工艺及夹具和大部分专业课,并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。
这是我们在毕业前对所学课程的一次深入的全面的总复习,也是一次理论联系实际的训练,更是一次毕业总结。
因此,毕业设计在这三年的学习中占有十分重要的地位,要求每位毕业生都能发挥所能,搞好自己的设计,给自己的学业划上一个圆满的句号。
我也十分重视这次毕业设计,并希望通过这次设计对自己今后将从事的工作进行一次适应性的训练,锻炼自己分析问题、解决问题的能力。
由于个人能力有限,设计中难免有许多不足之处。
希望各位指导老师给予批评指正,我也会在以后的工作中严格要求自己,努力提高自己的专业技能。
摘要机械制造工业是国民经济最重要的部门之一,是一个国家或地区经济发展的支柱产业,其发展水平标志着该国家或地区的经济实力、科技水平、生活水平和国防实力。
机械制造业的生产能力和发展水平标志着一个国家或地区国民经济现代化的程度,而机械制造业的生产能力主要取决于机械制造装备的先进程度,产品性能和质量的好坏则取决于制造过程中工艺水平的高低。
连杆作为传递力的主要部件广泛应用于各类动力机车上,是各类柴油机或汽油机的重要部件。
连杆在传递力的过程中,承受着很高的周期性冲击力、惯性力和弯曲力。
这就要求连杆应具有高的强度、韧性和疲劳性能。
同时,因其是发动机重要的运动部件,故要求很高的重量精度。
随着汽车行业的发展,连杆的需求量在不断增加,也出现了许多不同的加工制造工艺。
关键词:机械制造、机械制造装备、连杆、加工工艺目录绪论............................................................................ (4)一. 零件的结构工艺分析 (4)1.1. 零件的作用及保护措施 (4)1.2. 毛坯材料的选用、制造并绘制毛坯图 (6)1.3. 连杆工艺规程的设计 (9)1.4. 零件的工艺过程分析 (13)1.5. 工艺方案的确定 (15)1.6. 机械加工余量、切削用量、工序尺寸的确定 (16)1.7. 工序工时定额的计算 (19)二. 连杆机械加工技术近期发展 (22)三. 连杆的修复 (24)四. 工装设计 (25)五. 总结 (33)六. 致谢 (34)七. 参考文献 (35)八. 毕业设计任务 (36)绪论机械制造工业是国民经济最重要的部门之一,是一个国家或地区经济发展的支柱产业,其发展水平标志着该国家或地区的经济实力、科技水平、生活水平和国防实力。
4100型柴油机设计文献综述

文献综述一、前言柴油机的发展已经有一百多年的历史,给人类的生产、生活带来了非凡的便利,也给人类社会的发展提供了不同凡响的动力。
在一个多世纪的发展过程中,柴油机技术先后出现了三次质的飞跃。
[1]在工业发达国家,载货汽车基本上全部使用柴油机。
近年来,随着柴油机采用涡轮增压、中冷、直喷、尾气催化转换和颗粒捕集器等先进技术,柴油机排放已达到欧Ⅲ、欧Ⅳ排放标准,因而也掀起了小轿车柴油机化的高潮,德国大众汽车公司、美国通用汽车公司、日本丰田汽车公司等大型汽车公司的小轿车也采用了柴油机。
在石油资源越来越短缺的我国,发展柴油车将是未来汽车工业的重点之一。
根据国家汽车发展规划,“十五”期间,柴油车占汽车总产量的比重要从2000年的29.7%提高到35%左右,中型车要全部实现柴油化。
目前我国柴油轿车、柴油微型车生产刚开始起步,一汽大众已经开发出捷达、宝来柴油轿车,在国内部分城市上市。
[2]柴油机的压缩比高,热效率高,其燃料消耗量比汽油机低30%~40%,加上车用柴油与车用汽油相比加工成本又低5%,随着世界各国对汽车节能的普遍重视,汽车发动机向柴油机化发展已是全球汽车工业发展的大趋势。
[3]除燃料消耗量比汽油机低外,柴油机与汽油机相比还具有功率大、寿命长、动力性能好的特点,它排放产生的温室效应比汽油低45%,一氧化碳与碳氢排放也低,但其氮氧化物排放略大于汽油机,有害颗粒排放大。
[4]二、4110型柴油机的用途:4110柴油机陆用时,配以皮带轮、联轴器、离合器作为农业排灌、发电机、电焊机、空压机、水泵、碎石机及建筑机械等动力;船用时,配上倒顺车离合器。
减速齿轮箱后,可用作渔轮船动力,内河航运主机及轮船辅机。
[5]三、4110型柴油机的结构特点:1、机体:汽缸体和曲轴箱铸成整体,两侧有检查孔,汽缸套为湿式,用球墨铸铁制成,耐磨性好。
2、曲轴:用球墨铸铁制成,经正火处理后,提高了机械性能,耐磨性好。
3、汽缸盖:每缸一盖,进排气道都安置在一侧,另一侧装有喷油机,缸盖用铸铁制成。
柴油机连杆的优化设计本科学位论文

毕业设计(论文)题目6108柴油机连杆的优化设计注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。
4.文字、图表要求:1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印4)图表应绘制于无格子的页面上5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档5.装订顺序1)设计(论文)2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订3)其它学生毕业设计(论文)原创性声明本人以信誉声明:所呈交的毕业设计(论文)是在导师的指导下进行的设计(研究)工作及取得的成果,设计(论文)中引用他(她)人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出,论文中的结论和结果为本人独立完成,不包含他人成果及为获得重庆科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。
与我一同工作的同志对本设计(研究)所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
毕业设计(论文)作者(签字):年月摘要连杆在现代汽车工业中所起到的作用无可替代,是发动机中主要传动部件之一。
但由于连杆工作情况的恶劣,传统的设计方法已经很难兼顾稳定性、经济性等方面,缺乏竞争力。
本文基于这一实际情况首先将完成6108型柴油机连杆各参数的设计计算并进行传统校核,校核均安全后运用CATIA和CAXA等软件分别建立三维和二维模型,完成连杆三维和二维的零件图和装配图。
毕业论文—6300型柴油机文献综述

文献综述一、言前内燃机的出现和发明可以追溯到1860年,来诺伊尔(J.J.E.Lenoir,1822—1900) 首先发明了一种大气压力式内燃机,煤气和空气在活塞上的上半个行程被吸入气缸,然后被火花点燃,后半个行程为膨胀行程,燃烧的煤气推动活塞下行膨胀做功,活塞上行时开始排气行程。
[1]大量研究成果表明,柴油机是目前被产业化应用的各种动力机械中热效率最高、能量利用率最好、最节能的机型。
柴油机被广泛应用于船舶动力、发电、灌溉、车辆动力等广阔的领域,尤其在车用动力方面的优势最为明显,全球车用动力"柴油化"趋势业已形成。
[2]6300型柴油机转速比较低,功率较大,主要运用于船舶、坦克、拖拉机等机械设备上。
二、柴油机异常现象、故障的分析㈠6300柴油机排气、出水温度异常现象及原因1.故障现象6300柴油机组在运行过程中,排气管烟色正常冷却水和润滑油的指示量均正常的情况下,其中某个气缸上的排气温度和气缸盖出水温度比其他气缸上的高出许多。
2.1排气温度异常原因:⑴该汽缸盖热电偶损坏,造成数据失真。
⑵油泵供油量偏大。
⑶进气门间隙调整不当,如气门间隙过小,造成排气门关闭过迟,导致排气不彻底,过多的废气残留在气缸,占据了有效空间,阻碍了更多新鲜空气进入气缸参与燃烧,致使然骚不充分;气门间隙过大,造成气门开启过迟,导致进气不充分,由于缺乏足够的新鲜空气参与燃烧使该气缸燃烧不充分。
未能充分燃烧的燃油随排气门的打开进入排气支管中,在高温条件下继续燃烧,从而造成排气温度过热。
⑷供油提前角(供油时间滞后)调整不当,造成柴油机负荷增加且工作粗暴,排气温度升高。
⑸由于气缸燃烧不良,造成排气出现积碳、浊烧等现象,致使排气门关闭不严,导致气缸燃烧过程中高温高压燃气未能完成做功减压,而经排气门进入排气支管,造成排气门温度较高。
另外燃烧室内过多积碳,也降低了气缸的热传导效率,影响了冷却效果。
⑹气缸喷油工作不良(雾化效果差),造成燃油在气缸未能充分燃烧,未能充分燃烧的燃油经排气门排出后在高温条件下继续燃烧,导致排气温度升高。
柴油机连杆文献综述

文献综述一.柴油机连杆加工工艺分析主要说的是关于传统工艺连杆加工中影响其精度的主要参数和连杆加工工艺路线,连杆加工工艺的分析和改进,以及连杆加工工艺设计中应该注意的问题反映连杆精度的参数主要有五个:(1).连杆大端中心面和小端中心面相对于连杆身中心面的对称(2).连杆大小头孔中心距尺寸精度(3).连杆大小头孔平行度;(4).连杆大小头孔的尺寸精度、形状精度;(5).连杆大头螺栓孔与接合面的垂直度。
传统加工路线:连杆工艺设计注意问题:工序安排定位基准:夹具使用二.发动机连杆的粉末锻造主要介绍粉末锻造工艺的技术特点、制造工艺流程、主要制造工艺参数、主要生产工序及工艺参数等;国外采用连杆胀断工艺的公司有哪些1.特点:粉末冶金烧结件作锻造毛坯可一次锻造成形,无飞边,节省加工工时和设备。
具有粉末冶金和机械精锻的优点。
粉末锻造可实现烧结材料的高密度化,是材料具有高强度和无明显各向异性。
a.避免不必要的机械加工,如模锻连杆早热处理前需要经过几到机加工,而粉锻连杆仅需一道机加工。
b.质量偏差小,模锻3%-5%,粉锻连杆仅0.5%。
c.疲劳轻度高d.零件致密、轻量,密度≥7.8g/cm3,形状及尺寸经一次性锻造即可达到最终产品要求。
e.节约能源50%,节约材料40%,有利于环境保护。
2.制造工艺流程: 预合金钢粉→配料机混料→压制成预制坯→烧结成锻坯→快速送入预热的锻模→致密化闭模锻造→锻件脱模→在可控气氛中冷至室温→热处理→喷丸强化3.原料参数:德国宝马生产V8发动机连杆所用预合金钢粉成分为w(Mn)=0.3%~0.4%、w(Cr)=0.1%%~0.25%、w(Ni)=0.2%%~0.3%、w(Mo)=0.25%~0.35、w(C)=0.6%,其余为Fe.4.主要工艺参数:a.配料及混料经配料计算和准确称取粉重后置于混料机混合20—30分钟至分布均匀;b.压制预制坯要对预制坯的设计应合理,对其密度、质量、质量变化和尺寸要求精确控制,避免过负荷损坏模具;c.烧结预制坯在通有还原保护气体的专用烧结炉中进行,烧结温度1120—1130℃,至完全合金化,后移至无氧化性气体的温饱炉中于1000℃左右保温;d.锻造有两种:利用烧结体预热保温至锻造温度时立即进行锻造,以节省能源。
中北大学毕业设计开题报告格式

【最新资料,WORD文档,可编辑修改】1.结合毕业设计情况,根据所查阅的文献资料,撰写2000字左右的文献综述:文献综述课题名称:柴油机连杆模态分析一.本课题研究的目的:研究连杆的受力情况,包括动、静载荷,以改进发动机连杆的设计和受力状况。
连杆是汽车发动机的主要传动部件之一,其大头孔与轴承连接,小头孔通过活塞销和活塞连接,将作用于活塞的气体膨胀压力传给曲轴,又受曲轴驱动而带动活塞压缩气缸中的气体[1]。
连杆是柴油发动机中传递动力的重要零件,它把活塞的直线运动转变为曲轴的旋转运动并将作用在活塞上的力传给曲轴以输出功率[1]。
在发动机工作过程中,连杆受膨胀气体交变压力的作用,连杆除应具有足够的刚度和强度外,还应尽量减小连杆的自身的质量,以减小惯性力的作用[2]。
连杆在工作中承受着急剧变化的动载荷,再加上连杆的高频摆动产生的惯性力,会使连杆杆身发生变形:轻则会影响曲柄连杆机构的正常工作,使机械效率下降;重则会破坏活塞的密封性能,会排放恶化,甚至造成活塞拉缸、拉瓦、使发动机无法正常工作。
因此对其刚度和强度提出了很高的要求。
所以对连杆的强度和刚度分析在连杆设计中占有很大的比重。
随着大型有限元软件的出现以及计算机技术的发展,使得用现代设计理论和方法对发动机的各个构件进行设计研究越来越频繁。
连杆作为内燃机结构中的一个重要构件,其使用可靠性对整个发动机的可靠性有着决定性的影响。
传统的连杆设计基本上为静态设计,而对连杆的动态特性很少涉及。
但随着发动机的高速化和大功率化,静态设计越来越不能满足需要,往往在进行静态强度校核以及有限元静态计算时,认为强度足够,而在多次使用中却发现连杆上出现裂纹这致命的损坏现象。
因此,用现代设计方法进行连杆的动态特性研究已经成为连杆设计中的重要环节。
用有限元法对连杆的强度进行了分析,有时由于条件的限制,所建立的模型有一些不太合理的地方,连杆在气体爆发压力最大时,不仅受到轴向压力,而且还会受到一定弯矩的作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
文献综述一.柴油机连杆加工工艺分析主要说的是关于传统工艺连杆加工中影响其精度的主要参数和连杆加工工艺路线,连杆加工工艺的分析和改进,以及连杆加工工艺设计中应该注意的问题反映连杆精度的参数主要有五个:(1).连杆大端中心面和小端中心面相对于连杆身中心面的对称(2).连杆大小头孔中心距尺寸精度(3).连杆大小头孔平行度;(4).连杆大小头孔的尺寸精度、形状精度;(5).连杆大头螺栓孔与接合面的垂直度。
传统加工路线:连杆工艺设计注意问题:工序安排定位基准:夹具使用二.发动机连杆的粉末锻造主要介绍粉末锻造工艺的技术特点、制造工艺流程、主要制造工艺参数、主要生产工序及工艺参数等;国外采用连杆胀断工艺的公司有哪些1.特点:粉末冶金烧结件作锻造毛坯可一次锻造成形,无飞边,节省加工工时和设备。
具有粉末冶金和机械精锻的优点。
粉末锻造可实现烧结材料的高密度化,是材料具有高强度和无明显各向异性。
a.避免不必要的机械加工,如模锻连杆早热处理前需要经过几到机加工,而粉锻连杆仅需一道机加工。
b.质量偏差小,模锻3%-5%,粉锻连杆仅0.5%。
c.疲劳轻度高d.零件致密、轻量,密度≥7.8g/cm3,形状及尺寸经一次性锻造即可达到最终产品要求。
e.节约能源50%,节约材料40%,有利于环境保护。
2.制造工艺流程: 预合金钢粉→配料机混料→压制成预制坯→烧结成锻坯→快速送入预热的锻模→致密化闭模锻造→锻件脱模→在可控气氛中冷至室温→热处理→喷丸强化3.原料参数:德国宝马生产V8发动机连杆所用预合金钢粉成分为w(Mn)=0.3%~0.4%、w(Cr)=0.1%%~0.25%、w(Ni)=0.2%%~0.3%、w(Mo)=0.25%~0.35、w(C)=0.6%,其余为Fe.4.主要工艺参数:a.配料及混料经配料计算和准确称取粉重后置于混料机混合20—30分钟至分布均匀;b.压制预制坯要对预制坯的设计应合理,对其密度、质量、质量变化和尺寸要求精确控制,避免过负荷损坏模具;c.烧结预制坯在通有还原保护气体的专用烧结炉中进行,烧结温度1120—1130℃,至完全合金化,后移至无氧化性气体的温饱炉中于1000℃左右保温;d.锻造有两种:利用烧结体预热保温至锻造温度时立即进行锻造,以节省能源。
二是在烧结体冷却至室温后,经高频或真空加热进行锻造,其消耗能源较大。
烧结体在1000℃时,迅速送入预热至300℃的锻模中进行致密化封闭锻造,可将80%理论密度的烧结体至100%理论密度。
烧结坯在出炉时应尽量缩短停留时间,立即送入锻造工序,若锻造温度过低,在连杆表层残留微孔隙增多,使连杆密度下降;若停留时间过长连杆内部易被氧化,均会导致连杆冲击韧性和疲劳强度下降。
在热处理时在惰性气体(如氩等)中加热至淬火温度870℃时,立即在油中淬火,后进行570℃回火。
三.连杆大头胀断工艺:本文主要什么是胀断工艺、胀断工艺的特点、优点、采用的材料、热扩散工艺(TD)及TD处理的使用现状,胀断工艺处理工艺流程等。
1.胀断工艺概念:对连杆大头孔的断裂线处预先加工出两条V型应力集中槽或在毛坯加工时就做出沟槽(图1),然后对其侧面施加径向力(图2),使其在槽处出现裂缝,在径向力的继续作用之下,裂缝继续扩散,最终达到连杆盖从连杆体上分离下来。
图 1据德国Krebsoege公司研究结果,烧结粉末金属连杆的可胀断性较好,铸铁连杆材料最宜使用GTS65-70,锻钢连杆材料是70号钢,但70号钢锻造连杆在胀断时如何保证不带塑性变形的脆性断裂以及其切削加工是该工艺的难点。
2.胀断工艺的优点:2.1.简化了连杆及连杆盖的设计要求,2.1.1.采用连杆胀断工艺后,连杆与连杆盖的分离面是最完全的啮合,所以其无需再进行机加工,省略了分离面的磨削加工;2.1.2.连杆体与连杆盖装配时无需额外的精确定位,如螺栓孔定位(或定位环孔),只需螺栓拉紧即可,这样省去了螺栓孔的精加工(铰或镗)。
2.2.改善了连杆总成的大头孔变形,为采用前分离面以及螺栓孔加工误差以0.01mm 单位来计算;而采用胀断工艺之后其误差是以0.001mm单位来计算的.德国Alfing公司3的Volker Ohrnberger和Michael Haehnel两位工程师的研究确定:在粗加工后连杆大头孔不圆都约在12μm左右,在胀断后约在40μm左右,其变形量约为28μm。
又据美国Gidding & Lewis Co.的研究:测试50个零件的分析结果,;连杆大头孔的平均直径在胀断前与后的平均变形仅为23μm。
2.3.减少了连杆生产的设备、生产面积以及制造费用,3.1.省掉连杆盖与连杆分离面的磨削加工和螺栓孔经加工的设备投资和这些机床占地面积以及制造费用3.2.在传统工艺中切断后的连杆盖需要单独自动运输装配,而采用胀断工艺后可立即装配。
3. 热扩散涂层可提高工具的使用寿命热扩散工艺可显著硬化材料表面,其硬化层厚度为0.02-0.2mm,该层十分紧密地与基体结成一体,可显著地延长工具的使用寿命,如落料模、冲模、锻模、拉伸模、冷镦模、折弯模和冲头模等。
其处理是把零件浸入盐浴里,加热到899-1056℃,加热1-8小时。
4.胀断加工工艺路线:四.涨断连杆爆口原因分析:本文就连杆涨断后爆口这一最大问题从激光胀断加工工艺、材料试验等角度进行了详细地分析连杆爆口产生的原因,得出S含量低于材料标准要求是产生爆口的关键因素。
1.胀断加工过程中存在的主要问题:影响脆性断裂的因素主要有断裂速度、预加工应力槽及材料。
影响爆口的重要参数是应力槽的几何形状和深度。
应力槽加工有两种方法,拉刀拉削或激光割削,从原理上看,激光割削避免了拉刀变钝导致应力槽形状不符的要求,因此激光加工应力槽是省时省钱的现代化加工方式。
但当激光调焦不精确的话应力槽也会边浅,应力槽作用减小,胀断时的速度及引起断裂的冲击力也变小。
因此胀断工艺的材料、应力槽深度、胀断速度、压力等是胀断后连杆大头变形和爆口的主要原因。
经过相关试验分析(有分析数据和图解):S含量低,材料脆性增强,长生爆口的倾向增大。
2.最后得出总的结论:(1)连杆大头变形和爆口是胀断工艺中的主要问题,为确保正常使用,连杆大头变形必须在允许的范围内,并使爆口异常尽可能的少。
(2)爆口异常主要原因可能是应力槽深度过浅,材料过脆。
(3)对比现实生产情况可知,爆口工废率出现异常的可能原因为连杆材料问题,其中毛坯的S含量低于材料标准要求导致材料脆性增大是产生爆口的关键因素。
(4)锻钢件的热处理工艺也是影响零件机械加工性能的原因之一,对于连杆毛坯采取确当的工艺方法进行热处理,可有效的改善连杆的性能。
五.用常规粉末冶金工艺制造汽车连杆本文从连杆造价与重量方面的改进、连杆设计、材料的选择分析、研制铁基粉末冶金材料的生产参数、应力分析、回火温度与耐久极限及切削加工性能的关系、疲劳试验、铸造与烧结连杆重量的比较等方面进行分析和总结。
采用胀断工艺有如下优点:1.简化了连杆及连杆盖的设计要求,2.采用连杆胀断工艺后,连杆与连杆盖的分离面是最完全的啮合,所以其无需再进行机加工,省略了分离面的磨削加工; 3.连杆体与连杆盖装配时无需额外的精确定位,如螺栓孔定位(或定位环孔),只需螺栓拉紧即可,这样省去了螺栓孔的精加工(铰或镗)。
所以与传统连杆加工方法相比,胀断工艺具有很大的优势,其减少了加工工序、节省精加工设备、节省刀具磨损、节材料和能源、降低生产成本等,连杆胀断加工技术还可提高连杆承载能力、抗剪能力、杆和盖的定位精度及装配质量,对提高发动机生产技术水平和整机性能具有很重要作用。
五.发动机连杆裂解制造工艺及设备裂解连杆要求其材料塑性变形小、强度好、脆性适中、工艺性好,即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征。
用于裂解连杆的主要材料为粉末烧结材料、高碳微合金非调质钢、球墨铸铁及可锻铸铁,其中C70S6 高碳微合金非调质钢连杆和粉末烧结锻造连杆应用最广。
C70S6 高碳微合金非调质钢的金相组织为珠光体’断续的铁素体,其成分特点是:低硅、低锰、添加微量合金元素钒及易切削元素硫,合金元素的范围较窄,具有较好的切削加工性能。
C70S6 裂解连杆锻件在锻造过程中无特殊要求,应在1150摄氏度锻造后采取强风冷却。
裂解连杆锻造毛坯形状和尺寸与普通连杆毛坯无太大区别,但为减少裂解过程中的裂解力及裂解时的大头孔变形,在不影响断裂面啮合的情况下,应尽量减少大头孔中心处断裂截面积。
此外,断裂剖分的结合面凸凹不平,大大提高了接触面积,可使连杆承载能力、抗剪能力、连杆杆身和连杆盖的定位精度、装配质量大幅度提高。
采用裂解技术加工连杆的核心工序为加工裂解槽及有控裂解、定扭矩装配螺栓合理设计裂解槽,可有效提高缺口效应与应力集中系数、降低裂解力、提高断裂效率与质量。
裂解槽形状与尺寸由张角、曲率半径、槽深、槽长等4 个参数决定。
国内常用的裂解槽加工方法有机械拉削、线切割,美国RA YCON 、德国AL FIN G 和MAUSER 等公司采用水刀和激光加工YAG固体激光器加工裂解槽具有切缝窄、速度快、无刀具磨损、易裂解、重复精度高的特点,可降低裂解力、减少大头孔裂解变形。
但由于激光器的输出功率与模式、重复频率与脉宽、切割速度、光斑直径与焦点位置、光束入射角、辅助气体压力等加工参数,以及熔点、沸点、导热性和对激光的吸收等材料特性,均对槽宽均匀性、槽深一致性以及槽面质量产生很大影响,因此激光器的选择、加工参数的调整非常重要。
载荷施加方式、大小、速度对断裂有重要影响。
试验表明,采用“背压”裂解方法,并施加瞬态阶跃裂解主动载荷,有利于保证裂解质量。
在装配螺栓过程中需保证裂解后的连杆杆身与连杆盖完全啮合、不错位。
为防止错位或施加扭矩不一致,应同时进行两侧螺栓的装配。
装配螺栓需要进行螺栓预装配及定扭矩装配。
螺栓预装配可强化断裂面。
预装配后将扭矩卸载,使连杆杆身与连杆盖分离,对断裂面进行吸尘或采用高压气体清渣,然后按连杆的技术要求重新装配螺栓至所要求的扭矩。
一般裂解槽深度小于等于0.7mm,圆角半径小于等于0.3mm,裂解后大头孔直径平均变化量小于等于0.08mm。