3.汽车连杆概述 连杆是汽车发动机上的关键零部件,也是典型的、重要的、复杂系数最高的模锻件。连杆的制造精度、产品的内在和外在质量都将直接影响
3.汽车连杆概述
连杆是汽车发动机上的关键零部件,也是典型的、重要的、复杂系数最高的模锻件。连杆的制造精度、产品的内在和外在质量都将直接影响发动机的整机性能和水平。而连杆在发动机的高速运转过程中致使连杆内部产生高频交变应力,它要承受缸内气体爆破的冲击压力和曲轴扭转时的惯性拉力,每个循环中拉力和压力两次交替。当汽车发动机转速为3000~5000r/min时,其承受力频率是非常高的。由于连杆是在高速转动的疲劳载荷下工作,因此对连杆的强度要求相当高。另外,由于要保持曲轴在高速运转时始终保持平衡状态,为此,对连杆的重量公差要求也要控制在一定范围内。由干连杆的锻造工艺和切削加工过程都是很困难的,为此在锻造生产和金属切削加工过程中,很容易出现质量问题,而这些问题的发生,也是由于各种综合或某个因素造成的,而产生问题的原因又很多,所以长期以来,连杆行业对连杆的材料、锻造工艺和金属切削加工制造工艺一直在不断地进行革新、改进和研讨。同时对在生产制造整个过程中容易出现的问题也在进行着深入的研究,其目的就是既满足产品技术性能和使用要求,又能够降低成本、提高效率和最大程度地增加经济效益。
4.连杆模锻件及总成加工现状与发展前景
近年来,随着机械工业尤其是汽车工业的飞速发展,各类系列汽油发动机和柴油发动机的需求量愈来愈大,由此而带来的是发动机内部关键零部件—— 连杆精锻件和连杆总成相当大的需求和发展空间。 而激烈的市场竞争,要求生产连杆精锻件和连杆总成的生产厂家必须把生产技术向着精密、高效、节材、节能和生产自动化与专业化、系列化方向发展,目的是提高产品质量,提高产品制造精度,降低生产成本,提高市场竞争力和占有率,增加经济效益,并走品牌化道路。 另外,由于发动机类型和档次的不同,对连杆的精锻件、连杆金属切削加工总成有不同的技术、质量要求。随着各种类型发动机的设计水平、使用条件的需要以及制造水平的提高,尤其是发动机转数的提高,动平衡要求的提高,为此对连杆精锻件的重量公差、尺寸公差、产品精度、表面质量、内在质量、力学性能和所使用的原材料的要求也越来越高,轿车连杆重量公差国际上通用的标准为产品重量的2%~3%,当然,一般内燃机的连杆重量公差要求在3%~5%范围内。 要满足和适应不同连杆模锻件的生产,就要选择不同的模锻生产工艺和方法。与此同时,机械制造加工的方法也在不断地改变,过去只有金属切削加工,而现在又增加了裂解(涨断、撑断、断裂刻分)加工新技术。这种技术从根本上改变了传统的连杆加工方法,是对传统连杆加工的一种重大变革,也是连杆金属切削加工的发展趋势。而裂解连杆要求其材料塑性变形小、强度好、脆性适中、工艺性好等等。
5.连杆的结构与加工现状
连杆加工的主要加工表面为大小头孔,两端面,连杆盖与连杆体的接合面和螺栓孔等。次要表面为油孔、锁口槽、螺栓孔、供作工工艺基准的工艺凸台等。还有称重去重、检验、清洗和去毛刺等工序。连杆的加工工序多,采用多种加工方法,主要有:磨削,钻削,拉削,镗削等。连杆加工中,主要采用了以下几种机床,分别是:双轴立式平面磨床、立式六轴钻床、立式内拉床,双面卧式组合铣床,双面卧式钻孔组合机床,金刚镗床。其中双轴立式平面磨床的型号是:M77;立式六轴钻床的型号是:Z2;立式内拉床的型号是:L51;立式外拉床的型号是:L71;双面卧式组合铣床的型号是:双面卧式钻孔组合机床:金刚镗床的型号是:T70工艺设计以保证质量稳定、生产可靠为原则。有的生产线基本上由半自动单机组成,只有螺栓孔的加工和称重去重采用了自动线。在设备选型上,立足国内,力求经济合理,除半精镗、精镗大小头孔引进德国EX-CELL-O公司的精密镗床外,其余设备均为国内制造。