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1、连杆裂解工艺一汽—大众汽车有限公司于永仁随着汽车工业的发展,世界汽车市场的后,先钻攻螺栓孔,在连杆大头孔加工产生应竞争愈演愈烈,高质量低成本的制造技术成力集中的裂解槽,然后由楔铁向下移动推动为争夺市场的重要手段。连杆裂解工艺以其涨套对连杆产生压力,使连杆大头孔从裂解显著的经济效益而备受汽车制造公司重视。槽处裂解。裂解后依靠分离面啮合定位,装配螺栓后精加工大、小头孔。传统工艺和裂1裂解工艺的经济性解工艺的连杆加工流程如图2。传统工艺采用分体工艺,用铣、锯、拉、磨等方法加工连杆体和连杆盖的结合面,粗、半精加工连杆体、连杆盖大、小头孔,精加工
2、连杆盖的定位销孔,精加工连杆体螺栓孔,然后装配连杆体与连杆盖,精加工大小头孔。裂解工艺如图1所示,粗加工大小头孔1—裂解套;2—楔铁;3—裂解套图1传统工艺流程:粗磨连杆体两侧面→拉削连杆体分离面、大小头定位点→拉连杆体与盖半圆、侧定位点、螺栓座面、分离面→清洗粗、半精、精加工螺栓孔→粗加工连杆小头孔→→磨分离面→压衬套并精整→倒角并铣平小头衬套→钻油道孔→铣连杆体和盖的锁瓦槽清洗→装配连杆→精磨两侧面→半精、精镗大小头孔→珩磨大小头孔→清洗→终检裂解工艺流程:粗镗大小头孔拉裂解槽、裂解、装配、粗磨连杆两侧面→→钻、攻螺栓孔→钻油道孔→
3、清洗→→精磨两侧面半精镗小头孔压衬套、精整衬套、倒角→半精镗、精镗大小头孔→铰珩连杆大小头孔→清洗→称重分组、终检图2裂解工艺使连杆由分体加工变为整体加f.节约动能40%;工,省去了分离面拉削与磨削等工艺,降低了g.简化工艺,使废品率明显下降。螺栓孔的加工精度和加工成本,提高了经济可见裂解工艺的经济效益是明显的。效益。据德国大众汽车公司计算:2材料及其机械性能a.明显减少设备,减少机床投资25%;b.缩短生产线长度,减少占地面积连杆的材料及其金相组织不仅影响连杆30%;的产品性能和切削性,而且决定可裂开性和c.取消连杆孔内的定位套或简化
4、螺栓,断面质量,对裂解工艺起决定作用。裂解连降低外协件费用,降低单件成本;杆要求其材料塑性变形小、强度较好、脆性适d.节省量辅具费用30%;中、工艺性好,058105411B连杆材料为e.减少刀具种类,降低刀具成本;C70S6BY,其成分如表1。1998年第9期—9—表1CSiMnPSAlCrMoNiV0.67～0.730.15～0.250.45～0.55≤0.0450.060～0.070≤0.010.10～0.20≤0.03≤0.020.03～0.04金相组织:珠光体加断续的铁素体3.1.3裂解的辅助工艺硬度:263～310HBS在裂
5、解前,楔铁从0加速到一定速度是抗拉强度:900+150MPa空行程,裂解过程是一个匀速过程。涨开后,屈服极限:520MPa压缩空气工位清理涨断口;楔铁再次工进,以最大伸长率:10%确认连杆是否完全裂开。3.2影响裂解质量的几个要素3连杆裂解工艺3.2.1裂解槽3.1裂解工艺裂解槽的形状与深度,直接影响连杆裂3.1.1拉削裂解槽解的裂解压力从而影响变形,如图5所示。如图3所示,连杆裂解前要先在连杆大头孔的两侧面拉削出两条对称裂解槽,使连杆裂解时产生应力集中,以实现定位断裂。图5由此可见,裂解槽深时裂解压力小,相应变量小,但半精镗、精镗、珩
6、磨单边余量之和仅为0.72mm,珩磨后裂解槽残留不能大于图30.1mm,同时由于拉裂解槽的夹具与刀具定3.1.2裂解位误差为0.1mm,所以裂解槽深限定在在裂解工位上,为保证裂解时压力均匀,0.57～0.4mm。同时裂解槽的形状对于裂必须使工件精确定位,由电控比例阀控制油解质量影响很大,当拉刀刀片的刀尖角磨损缸带动楔铁涨套移动,到达匀速运动后,涨套后,裂解槽的R变大,应力集中受影响。对连杆内径产生压力,使其首先在裂解槽尖拉刀刀尖角圆弧半径与裂解缺陷率的关角部开裂,到螺栓孔后向两侧延展,直到连杆系如下:完全涨开,如图4所示。R=0.1mm
7、时缺陷率为0.16%R=0.4mm时缺陷率为0.41%注:刀尖角圆弧半径由ZOLLER公司调刀仪上测得采用拉削方式加工的裂解槽质量不够稳定,今年美国RAYCON、德国ALFING和MAUSER等公司先后研究用激光和水刀来加工裂解槽,质量非常稳定。1—连杆;2—涨套;3—楔铁;4—夹具3.2.2裂解夹具5—定位块;6—定位销连杆裂解后拧紧螺栓前,结合面的啮合图4十分重要,所以要求裂解工位夹紧稳定,往复—10—汽车工艺与材料运动精度高,夹具使分离面完全啮合。c.裂解的成功率。3.2.3涨套与楔铁所以,影响裂解质量的因素主要有连杆涨套与楔铁的
8、尺寸直接影响裂解压力与的材料及其金相组织、裂解机构及夹具、裂解工作行程。当机床调整、涨套与楔铁尺寸都槽质量等。很好时,裂解缺陷很少,此时裂解压力9～104.2连杆的变形量MPa、工作节拍13s,但由于长时间
