分析传统连杆加工工艺的优缺点
By(林的论文)
1.3 传统连杆加工技术简介
1.3.1连杆毛坯制备方法
连杆在工作中承受多种交变载荷的作用,要求其具有很高的强度和刚度,因此连杆的材料一般都采用高强度的碳钢和合金钢。如45号钢、55号钢、40Cr、40MnB、40MnVB等。传统连杆生产方法通常有铸造和锻造,由于铸铁连杆件质量不稳定力学性能差而渐渐被淘汰。锻造工艺很好的解决了这方面的问题,因此,一般连杆在大批量生产时多采用模锻法制造毛坯。目前,国内外连杆毛坯主要有两种类型,即整体式和体盖分开式。其中,整体式因有节材节能,以及节省锻造模具等特点被广泛采用[11]。另外,在小头平面也有两种类型:①小头采用平面结构②小头采用锲形结构。由于锲形结构可以直接减少材料、加工余量等优点,许多发动机连杆厂已由原来的平面改为锲形,但要注意锲形结构的小头毛坯,在粗加工时要解决好单边切削问题[11]。
另外,在国内有些生产的连杆的工厂,采用了连杆辊锻加工工艺。辊锻法生产的连杆锻件,其表面质量、内部金属组织、金属纤维方向以及机械强度等方面都可达到模锻水平,并且设备简单,劳动条件好,生产率较高,适于实现机械化、自功化,适于在大批大量生产中应用。辊锻需经多次逐渐成形[12]。如一汽无锡柴油机厂用自动辊锻机做专用制坯设备,生产效率高、坯料精度好,已成功地用于热模锻压力机等多种连杆的锻造生产线,使用效果良好。但成形辊锻也有其工艺局限性,它只适用于长轴类和板片中的部分锻件[13]。
汽车连杆
粉末冶金生产连杆是新发展起来的一种工艺,主要包括粉末锻造工艺和粉末冶金工艺(一次烧结法)。粉末锻造技术是常规的粉末冶金工艺和精密锻造有机结合而发展起来的一项颇具市场竞争力的少、无削金属加工方法。以金属粉末为原料,经过预成形压制。在保护气氛中进行加热烧结及作为锻造毛坯,然后在压力机上一次锻造成形和实现无飞边精密模锻[14-15]。由于粉末锻造工艺技术制造的零件具有材料利用率高、力学性能好、锻件尺寸精度高、质量轻、质量偏差很小、切屑加工余量少等特点,因而于20世纪70年代,在许多国家掀起了粉末锻造热潮。80年代以来,在美、日等国达到了工业规模生产与大量装车应用阶段[16]。 今年来在国内粉末冶金锻造工业虽然有了一定的发展,但要提供大批量和高质量的粉末冶金锻件还不成熟。粉末烧结法主要是鉴于粉锻连杆的生产成本相对较高,从而激发了人们去继续研究
开发在技术上更先进与经济上更合理的新工艺、新材料。但是烧结连杆疲劳性能与现在生产使用的最好的铸造连杆相同[17]。