裂解连杆的加工工艺及材料.doc

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1、裂解连杆的加工工艺及材料【摘要】文章总结了国内外裂解连杆的发展现状，主要对裂解连杆的裂解加工原理、工艺及目前存在的材料进行了叙述。同时介绍了MG研制的C70S6，其化学成分及其机械性能满足裂解连杆用材的要求。【关键词】连杆，裂解，材料TheManufactureTechnologyandMaterialofFractureSplittingConnectingRodAbstract:Theemploymentofthefracturesplittingconnectingrodallaroundtheworldwasinvestigatedanddiscribedandanalysedthes

2、plittingprinciple,processingandmaterialsofthefracturesplittingconnectingrod.Simultaneously,thematerialC70S6ofMGwasintroduced,anditschemicalconstitutionandmechanicalpropertyweresuitableforfracturesplittingconnectingrod.Keywords:connectingrod,fractureesplittingprocess,material1引言发动机是汽车的心脏,连杆作为发动机的重要零部

3、件,在工作过程中承受着很高的周期性冲击力、惯性力和弯曲力。连杆的制造质量直接影响到发动机的性能和可靠性,这就要求连杆应具有高的强度、韧性和耐疲劳性能,以及很高的重量精度。随着汽车制造技术的发展,发动机趋于轻量化、结构简单化,连杆制造技术和工艺也随之发生了很大的变化。为提高产品的竞争力,各大汽车制造商都非常重视高强度、轻量化、低成本的连杆材料及制造技术的研究和开发[1]。连杆裂解加工技术(也称连杆涨断)作为一项制造新工艺,于二十世纪九十年代在汽车工业发达国家发展起来,并逐渐应用于大规模生产领域,以新颖的构思从根本上改变了传统连杆加工方法。由于具有传统工艺无可比拟的优点，连杆裂解新工艺在国外20世

4、纪90年代得到迅速的发展。美国通用公司、MTS系统公司、福特汽车公司、德国ALFING公司、EX-CELL-0公司等相继开发了生产设备及自动化生产线。目前，国外连杆胀断技术已进入大批量生产阶段。国内也有一汽大众，上海大众，华晨，奇瑞，广东四会实力连杆有限公司，青羊西菱汽车配件有限公司等相继使用了连杆裂解生产线,但是在MG发动机上却没有见到裂解连杆。长期以来发动机装上目前最先进的裂解连杆，在不提高成本的前提下，提高了发动机的性能，提高了产品的竞争力。本文介绍了目前国内外裂解连杆的使用状况，加工原理，加工工艺，连杆材料，以及MG发动机连杆的用材情况，为MG后续开发裂解连杆用材提供了一定的分析。2连

5、杆裂解加工原理连杆裂解加工原理是通过在连杆大头轴承孔适当位置设计并预制缺口（预制裂解槽）,形成初始断裂源；在主动施加垂直于预定断裂面的载荷进行引裂时缺口处将产生应力集中，当满足发生脆性断裂的条件时,在几乎不发生塑性变形的情况下，连杆于缺口处规则断裂,实现连杆体与连杆盖的无屑断裂剖分。由于断裂面呈犬牙交错的自然形态，具有极高的定位与配合精度,无需再加工。在后续的大头孔精加工及装配过程中，以断裂剖分的三维曲面定位，分离后的连杆盖与连杆体在断裂面处自然啮合，精确合装,确保了后续连杆大头轴承孔的精加工及连杆装配质量，见图1[2]。图1裂解技术加工原理3连杆裂解加工工艺裂解加工工艺流程：粗磨连杆两侧面→

6、精镗大小头孔、半精镗小头孔→钻、攻螺栓孔→钻油道孔→清洗→拉削裂解槽、裂解、装配、压衬套、精整衬套、倒角→精磨两侧面→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[3]。裂解加工与传统切削加工工艺的根本不同之处在于裂解加工技术需有三道关键工序：(1)加工大头孔初始裂解槽；(2)施加径向力裂解以及杆、盖精确复位工序；(3)定扭矩上螺栓工序。三道关键工序的详细描述如下：(1)加工初始裂解槽连杆大头孔初始裂解槽加工工艺、方法、加工质量直接影响裂解加工的成败，对连杆裂解技术的先进性、实用性、产品质量的影响至关重要。在裂解加工技术的早期应用中，采用了机械拉削“V型”裂解槽，槽宽较宽，槽深较

7、浅，且在批量生产过程中会导致拉刀的磨损，使裂纹槽曲率半径增大，进一步导致裂解后大头孔的变形。20世纪90年代后期，国外研究开发了激光加工与高压水加工裂解槽技术。由于激光加工裂解槽具有切缝窄、速度快、无刀具磨损、易裂解、可显著减少裂解力及大头孔裂解变形、大幅度提高裂解质量等优点。因此激光加工裂解槽技术独具优势，正在替代最初的拉削工艺，具有广阔的应用前景。(2)裂解连杆裂解工序是该项新技术的核心，在裂