汽車(chē)連桿加工工藝及夾具設(shè)計(jì)

寧波理工學(xué)院寧波理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕開(kāi)題報(bào)告〔含文獻(xiàn)綜述、外文翻譯〕題目汽車(chē)連桿加工工藝及夾具設(shè)計(jì)Designofthemachiningtechnologyandfixtureforautomotiveconnectingrod姓名周群峰學(xué)號(hào)3070611160專(zhuān)業(yè)班級(jí)07機(jī)制(4)班指導(dǎo)教師鄭澤文分院機(jī)電與能源分院開(kāi)題日期2011文獻(xiàn)綜述1、汽車(chē)連桿概述連桿是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)上的關(guān)鍵零部件，也是典型的、重要的、復(fù)雜系數(shù)最高的模鍛件。連桿的制造精度、產(chǎn)品的內(nèi)在和外在質(zhì)量都將直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的整機(jī)性能和水平。而連桿在發(fā)動(dòng)機(jī)的高速運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中致使連桿內(nèi)部產(chǎn)生高頻交變應(yīng)力，它要承受缸內(nèi)氣體爆破的沖擊壓力和曲軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的慣性拉力，每個(gè)循環(huán)中拉力和壓力兩次交替。當(dāng)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為3000～5000r／min時(shí)，其承受力頻率是非常高的。由于連桿是在高速轉(zhuǎn)動(dòng)的疲勞載荷下工作，因此對(duì)連桿的強(qiáng)度要求相當(dāng)高。另外，由于要保持曲軸在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)始終保持平衡狀態(tài)，為此，對(duì)連桿的重量公差要求也要控制在一定范圍內(nèi)。由干連桿的鍛造工藝和切削加工過(guò)程都是很困難的，為此在鍛造生產(chǎn)和金屬切削加工過(guò)程中，很容易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，而這些問(wèn)題的發(fā)生，也是由于各種綜合或某個(gè)因素造成的，而產(chǎn)生問(wèn)題的原因又很多，所以長(zhǎng)期以來(lái)，連桿行業(yè)對(duì)連桿的材料、鍛造工藝和金屬切削加工制造工藝一直在不斷地進(jìn)行革新、改良和研討。同時(shí)對(duì)在生產(chǎn)制造整個(gè)過(guò)程中容易出現(xiàn)的問(wèn)題也在進(jìn)行著深入的研究，其目的就是既滿足產(chǎn)品技術(shù)性能和使用要求，又能夠降低本錢(qián)、提高效率和最大程度地增加經(jīng)濟(jì)效益2、連桿模鍛件及總成加工現(xiàn)狀與開(kāi)展前景近年來(lái)，隨著機(jī)械工業(yè)尤其是汽車(chē)工業(yè)的飛速開(kāi)展，各類(lèi)系列汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的需求量愈來(lái)愈大，由此而帶來(lái)的是發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部關(guān)鍵零部件——連桿精鍛件和連桿總成相當(dāng)大的需求和開(kāi)展空間。而劇烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，要求生產(chǎn)連桿精鍛件和連桿總成的生產(chǎn)廠家必須把生產(chǎn)技術(shù)向著精密、高效、節(jié)材、節(jié)能和生產(chǎn)自動(dòng)化與專(zhuān)業(yè)化、系列化方向開(kāi)展，目的是提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品制造精度，降低生產(chǎn)本錢(qián)，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和占有率，增加經(jīng)濟(jì)效益，并走品牌化道路。另外，由于發(fā)動(dòng)機(jī)類(lèi)型和檔次的不同，對(duì)連桿的精鍛件、連桿金屬切削加工總成有不同的技術(shù)、質(zhì)量要求。隨著各種類(lèi)型發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)水平、使用條件的需要以及制造水平的提高，尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的提高，動(dòng)平衡要求的提高，為此對(duì)連桿精鍛件的重量公差、尺寸公差、產(chǎn)品精度、外表質(zhì)量、內(nèi)在質(zhì)量、力學(xué)性能和所使用的原材料的要求也越來(lái)越高，轎車(chē)連桿重量公差國(guó)際上通用的標(biāo)準(zhǔn)為產(chǎn)品重量的2％～3％，當(dāng)然，一般內(nèi)燃機(jī)的連桿重量公差要求在3％～5％范圍內(nèi)。要滿足和適應(yīng)不同連桿模鍛件的生產(chǎn)，就要選擇不同的模鍛生產(chǎn)工藝和方法。與此同時(shí)，機(jī)械制造加工的方法也在不斷地改變，過(guò)去只有金屬切削加工，而現(xiàn)在又增加了裂解(漲斷、撐斷、斷裂刻分)加工新技術(shù)。這種技術(shù)從根本上改變了傳統(tǒng)的連桿加工方法，是對(duì)傳統(tǒng)連桿加工的一種重大變革，也是連桿金屬切削加工的開(kāi)展趨勢(shì)。而裂解連桿要求其材料塑性變形小、強(qiáng)度好、脆性適中、工藝性好等等。3、生產(chǎn)過(guò)程3.1下料工藝方法：帶鋸機(jī)和棒料剪床下料均被廣泛采用。帶鋸機(jī)下料的優(yōu)點(diǎn)是勞動(dòng)條件好，坯料兩端面平整無(wú)缺陷，缺點(diǎn)是生產(chǎn)效率偏低，有鋸口消耗。棒料剪床下料的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)效率高、無(wú)鋸口消耗，缺點(diǎn)是端部軸向產(chǎn)生壓扁、馬蹄形、心部開(kāi)裂、端面毛刺和應(yīng)力集中等。3.2加熱工序(1)工藝方法由于連桿模鍛件質(zhì)量要求高，對(duì)加熱質(zhì)量要求也高，同時(shí)還為了改變作業(yè)環(huán)境，目前普遍采用中頻感應(yīng)加熱方式，這種方式也易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。根據(jù)原材料的不同，加熱溫度有一定的變化。目前常用的40Cr、45Mn、35Mn2等材料的加熱溫度很多廠家根本上規(guī)定在(1230±20)℃范圍內(nèi)。德國(guó)“脹斷連桿材料及毛坯技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”中規(guī)定的熱成形時(shí)的鍛壓溫度：鍛壓初始溫度(感應(yīng)加熱)為1220～1290℃(2)加熱過(guò)程中易出現(xiàn)的問(wèn)題一是料溫過(guò)高產(chǎn)生過(guò)燒；二是坯料溫低。(3)預(yù)防措施中頻加熱爐需溫度控制裝置，其作用是保證坯料的加熱溫度在規(guī)定范圍內(nèi)，另外，不易把坯料燒化在爐瞠里，也防止加熱爐的損壞。加熱爐必須具備：高溫、正常溫度、低溫的三個(gè)通道，并能自動(dòng)分料。在加熱爐出FI處，把過(guò)熱和低溫的坯料區(qū)分并分別放置。對(duì)溫度高和溫度低的坯料的處理：低溫料可直接返回爐后重新使用；高溫料必須進(jìn)行分選，把過(guò)燒的坯料分選排除，其余的料再返回爐后重新投人生產(chǎn)使用。有的廠家還進(jìn)行拋丸處理后再返回爐后重新投入生產(chǎn)。3.3輥鍛(1)輥鍛工藝具有材料利用率高，勞動(dòng)條件好，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，投資少，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)本錢(qián)低等特點(diǎn)。輥鍛的作用主要是制坯，進(jìn)行金屬體積的合理分配，使之與預(yù)鍛模膛相匹配。輥鍛工步在連桿模鍛生產(chǎn)中具有重要作用，是保證連桿鍛件質(zhì)量的第一關(guān)。為此，要高度重視輥鍛制坯工藝的制定和模具設(shè)計(jì)。突出強(qiáng)調(diào)的是保證在輥鍛過(guò)程中每道輥坯都不出現(xiàn)折迭或毛刺。(2)輥鍛過(guò)程中易出現(xiàn)的問(wèn)題桿部出現(xiàn)折迭；各道次輥鍛咬入點(diǎn)不一致，過(guò)渡段尺太小；桿部與小頭過(guò)渡段，桿部與小頭過(guò)渡段出現(xiàn)花瓣形狀；輥坯外表粗糙，凸凹不平，劃傷；輥坯出現(xiàn)麻花狀或局部產(chǎn)生小耳朵；輥鍛模由于壽命較長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用，必定產(chǎn)生磨損，此時(shí)輥坯長(zhǎng)度將縮短，分料就會(huì)不均勻，中間料增多，而頭部料缺乏，會(huì)影響鍛件的充滿；機(jī)械手夾鉗對(duì)坯料的夾傷。由于在輥鍛過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)上述的主要問(wèn)題，必然要造成連桿產(chǎn)品的折迭、折紋和充不滿等缺陷。(3)對(duì)輥鍛工序上述常發(fā)生問(wèn)題采取相應(yīng)對(duì)策在輥鍛模具設(shè)計(jì)中要合理確定各道次輥坯的形狀與尺寸；合理分配各道次的延伸系數(shù)，確定理想的型槽系；合理確定各道次的前滑值前滑；準(zhǔn)確計(jì)算各道輥坯截面尺寸和型槽尺寸；提高模具加工水平和模具制造精度，保證設(shè)計(jì)尺寸和重復(fù)制造精度；無(wú)論是自動(dòng)輥鍛機(jī)還是人工操作，一定要提高和保證縱、橫兩方向的定位精度。尤其是每道次翻轉(zhuǎn)90度。必須要保證。也就是要保證輥鍛機(jī)和機(jī)械手必須始終處在完好狀態(tài)之中。這一條是相當(dāng)重要的，因?yàn)楹芏鄰U品和不良品都是因此原因而發(fā)生的。生產(chǎn)過(guò)程要勤觀察輥鍛模外表的變化，并要經(jīng)常進(jìn)行修整，在修整中，要注意各道次的協(xié)調(diào)一致，使用過(guò)程中的修磨原那么上只是型腔外表的修整，型腔不要發(fā)生很大變化，如需大變化時(shí)，應(yīng)進(jìn)行模具翻新。還要經(jīng)常檢查輥坯質(zhì)量和鍛件質(zhì)量，來(lái)驗(yàn)證輥鍛工序質(zhì)量和輥鍛模的質(zhì)量。在型槽磨損變大后，必須及時(shí)調(diào)整輥鍛機(jī)輥距，以保證輥坯長(zhǎng)度。3.4模鍛成形(1)熱模鍛壓力機(jī)上模鍛工藝特點(diǎn)由于設(shè)備鋼性好，鍛件精度高，鍛壓機(jī)具有滑塊調(diào)節(jié)裝置，可以調(diào)節(jié)滑塊高度，即設(shè)備的閉合高度。設(shè)備有上下頂出裝置，可以減小拔模角斜度。熱模鍛壓力機(jī)工作臺(tái)面大，能承受較大的偏載，所以，可以進(jìn)行多模膛鍛造?；瑝K行程一定，封閉高度一定。各工步是一次成形，預(yù)鍛模膛的設(shè)計(jì)要求高。鍛壓機(jī)模具不需要承擊面，為此，模塊小，而且壽命較長(zhǎng)。機(jī)鍛模是分體的，而各工步可以根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)設(shè)計(jì)成鑲塊式的，較大幅度的降低了模具材料的消耗。(2)電液錘工藝特點(diǎn)設(shè)備鋼性好，鍛件精度高，設(shè)備有頂出裝置。可屢次打擊，打擊能量可任意設(shè)定?？梢荒６嗉投喙げ侥ｅ?。設(shè)備頻率高，生產(chǎn)效率高。鍛模可設(shè)計(jì)為鑲塊式。(3)模鍛操作標(biāo)準(zhǔn)工作前鍛造模具必須預(yù)熱，預(yù)熱溫度在150～250℃(4)選擇模鍛工藝分析和工步簡(jiǎn)介模鍛工藝一般設(shè)壓扁、預(yù)鍛、終鍛三個(gè)工步。壓扁：因通常采用圓鋼，為此應(yīng)將輥坯壓扁，第一是防止內(nèi)孔的折迭；第二是便于預(yù)鍛的平穩(wěn)擺放。壓扁厚度要根據(jù)連桿的厚度和寬度來(lái)確定。另外必須注意的是壓扁時(shí)必須把輥坯在輥鍛時(shí)出現(xiàn)的小飛刺水平放置，以免出現(xiàn)折迭。預(yù)鍛：將壓扁后的輥坯放置在預(yù)鍛模膛，長(zhǎng)度方向應(yīng)覆蓋模膛，防止擺放不正而導(dǎo)致端面缺陷壓入模膛形成折迭或因缺料而造成鍛件充不滿。終鍛：終鍛時(shí)，按終熱鍛件圖控制厚度尺寸，熱模鍛壓力機(jī)調(diào)整滑塊高度，控制終鍛溫度。電液錘調(diào)整打擊能量，并控制終鍛溫度。(5)模鍛過(guò)程易產(chǎn)生的問(wèn)題和對(duì)策。連桿模鍛件要求鍛件外表不得有裂紋、折迭和氧化皮，錯(cuò)差、外表缺陷、剩余飛邊高度也都有嚴(yán)格要求。同時(shí)有連桿鍛件質(zhì)量公差要求，尤其是轎車(chē)連桿對(duì)于質(zhì)量公差要求更為嚴(yán)格。而連桿的裂紋、折紋、折迭、剩余飛邊、重量超差是模鍛工序的幾個(gè)最容易出現(xiàn)的問(wèn)題，解決這些問(wèn)題的具體措施如下：(1)針對(duì)不同連桿的模鍛工藝和特點(diǎn)，合理設(shè)計(jì)連桿預(yù)熱鍛件、預(yù)鍛模膛，使之和終鍛模膛到達(dá)最正確匹配。(2)重視連桿工字形桿部的參數(shù)選取與模膛設(shè)計(jì)。(3)合理設(shè)計(jì)預(yù)鍛大頭孔劈料凸臺(tái)的形狀與尺寸，尤其是只鍛連桿的桿體時(shí)(連桿鍛件桿和蓋分開(kāi)鍛造)，其屬于又I形的鍛件。如預(yù)鍛件劈料設(shè)計(jì)不當(dāng)，坯料金屬流動(dòng)不合理，那么在叉口部位容易出現(xiàn)局部充不滿，造成廢品。(4)輥坯大頭輥鍛時(shí)在夾鉗中，不參與變形，為此，在模鍛時(shí)壓扁，既去除大頭局部的氧化皮，又有利于在預(yù)鍛模膛中的定位。(5)在模具設(shè)計(jì)中要充分考慮模具的調(diào)整要方便、可靠。在生產(chǎn)過(guò)程中要及時(shí)調(diào)整。(6)鍛造模膛要及時(shí)修整，拋光并要注意匹配。(7)模具制造時(shí)，要提高模具外表粗糙度和制造精度。(8)生產(chǎn)節(jié)拍要相對(duì)穩(wěn)定，要控制住終鍛溫度和設(shè)備的打擊力。漲斷連桿必須注意保證切邊后的溫度在900～950℃(9)提高操作者的操作技能和業(yè)務(wù)素質(zhì)，不定期進(jìn)行培訓(xùn)。(10)注意控制潤(rùn)滑劑的噴涂量。(11)設(shè)備一定要處于完好狀態(tài)中。設(shè)備導(dǎo)軌間隙大是造成鍛件折紋和錯(cuò)差、啃傷等缺陷的最主要的直接原因，設(shè)備連擊直接造成鍛打過(guò)程中鍛件磕傷。3.5沖孔切邊連桿在模鍛成型結(jié)束后都有連皮和飛邊，為了得到合格的鍛件，必須去除飛邊和連皮。連桿鍛件的沖孔和切邊通常在切邊壓力機(jī)上進(jìn)行，均在熱態(tài)下進(jìn)行，即模鍛成型后利用鍛件的余熱。切邊機(jī)須在模鍛生產(chǎn)線之內(nèi)。(1)切邊沖孔的方式復(fù)合切邊模：即切邊沖孔在一套切邊模具內(nèi)一次行程中完成。聯(lián)合切邊沖孔模：在切邊機(jī)上的切邊時(shí)有兩道工序，第一是切邊，第二是沖孔，即一個(gè)連桿鍛件被連續(xù)放在兩個(gè)模具中分別進(jìn)行切邊和沖孔。在連桿鍛壓機(jī)全自動(dòng)生產(chǎn)線中：切邊和沖孔工序均在熱模鍛壓力機(jī)上進(jìn)行的。速度快、效率高、質(zhì)量穩(wěn)定。(2)切邊沖孔工序常見(jiàn)問(wèn)題和對(duì)策剩余飛邊不均：是因凸凹模不匹配造成的間隙太大和凹模刃1：1磨損。切邊變形原因和上述原因根本相同。鍛模和切邊模不匹配也是重要原因之一。大小頭都沖孔時(shí)易造成大小頭孔的中心距和鍛件中心距有偏差，小頭壁厚差大；連桿小頭產(chǎn)生沖孔變形，小頭孔上下兩面孔徑不一致。對(duì)于精度要求高的鍛件，一般小頭是不沖孔的。如果必須在鍛件做出小頭孔，可采用盲孔或鉆床加工方法完成。3.6連桿鍛造模鍛生產(chǎn)過(guò)程中常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題連桿鍛造模鍛生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題有：材料裂紋，材料淬透性、力學(xué)性能不合格；加熱溫度范圍大，產(chǎn)生過(guò)熱或過(guò)燒；輥坯外表質(zhì)量不合格，輥坯出毛邊，有龜裂紋；輥坯幾何形狀不符合設(shè)計(jì)尺寸，鍛件錯(cuò)差、充不滿、氧化坑；鍛件外表有各種類(lèi)型的折迭和折紋；厚度超差，切邊變形，剩余飛刺超差，硬度超差，金相不合格；重量超差，各種類(lèi)型的磕、碰傷。4、連桿的機(jī)械加工工藝過(guò)程連桿的尺寸精度、形狀精度以及位置精度的要求都很高，但是連桿的剛性比擬差，容易產(chǎn)生變形，這就給連桿的機(jī)械加工帶來(lái)了很多困難，必須充分的重視。連桿的主要加工外表為大、小頭孔和兩端面，較重要的加工外表為連桿體和蓋的結(jié)合面及連桿螺栓孔定位面，次要加工外表為軸瓦鎖口槽、油孔、大頭兩側(cè)面及體和蓋上的螺栓座面等。連桿的機(jī)械加工路線是圍繞著主要外表的加工來(lái)安排的。連桿的加工路線按連桿的分合可分為三個(gè)階段：第一階段為連桿體和蓋切開(kāi)之前的加工；第二階段為連桿體和蓋切開(kāi)后的加工；第三階段為連桿體和蓋合裝后的加工。第一階段的加工主要是為其后續(xù)加工準(zhǔn)備精基準(zhǔn)〔端面、小頭孔和大頭外側(cè)面〕；第二階段主要是加工除精基準(zhǔn)以外的其它外表，包括大頭孔的粗加工，為合裝做準(zhǔn)備的螺栓孔和結(jié)合面的粗加工，以及軸瓦鎖口槽的加工等；第三階段那么主要是最終保證連桿各項(xiàng)技術(shù)要求的加工，包括連桿合裝后大頭孔的半精加工和端面的精加工及大、小頭孔的精加工。如果按連桿合裝前后來(lái)分，合裝之前的工藝路線屬主要外表的粗加工階段，合裝之后的工藝路線那么為主要外表的半精加工、精加工階段。5、參考文獻(xiàn)[1]李洪.機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M].北京：北京出版社,1996[2]LiuGuojun.JournalofMaterialsScience&TechnologyPowderForgingofaMotorcycleConnectingRod[J].JournalofMaterialsScience&Technology.2002,06(017):17–19[3]趙少汴，藍(lán)伙金.抗疲勞設(shè)計(jì)—方法與數(shù)據(jù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1997[4]包雪鵬袁文等.發(fā)動(dòng)機(jī)球墨鑄鐵連桿疲勞強(qiáng)度分析[J].汽車(chē)技術(shù)2001,03(009):23-26[5],A.Yang,Y.Luo

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3、本課題研究?jī)?nèi)容與方案3.1研究?jī)?nèi)容：〔1〕本課題主要研究連桿的加工工藝及其夾具設(shè)計(jì)。連桿的尺寸精度、形狀精度以及位置精度的要求都很高，而連桿的剛性比擬差，容易產(chǎn)生變形，因此在安排工藝過(guò)程時(shí)，就需要把各主要外表的粗精加工工序分開(kāi)。逐步減少加工余量、切削力及內(nèi)應(yīng)力的作用，并修正加工后的變形，就能最后到達(dá)零件的技術(shù)要求?！?〕原始數(shù)據(jù)：連桿體產(chǎn)品圖一張，生產(chǎn)類(lèi)型：中批生產(chǎn)?！?〕為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，要求設(shè)計(jì)連桿體的機(jī)械加工工藝規(guī)程和連桿體小頭鉆孔夾具一套。3.2連桿體工藝流程設(shè)計(jì)方案：〔1〕分析產(chǎn)品圖的技術(shù)要求連桿總成圖連桿體工藝過(guò)程只研究至連桿體和連桿蓋合裝前的加工。連桿體合裝前要求加工兩個(gè)端面、小頭孔、定位塔子面、連桿體與蓋結(jié)合面、螺栓孔等，要求較高的是連桿體與蓋結(jié)合面，兩個(gè)端面及小頭孔〔用作定位基準(zhǔn)〕?！?〕工藝流程機(jī)械加工工藝沒(méi)有固定的套路，零件加工工藝在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡量提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率及降低本錢(qián)?，F(xiàn)初擬定加工路線如下：第一種加工路線：毛坯檢查→粗磨兩平面→鉆小頭孔→拉連桿體大頭兩側(cè)面、結(jié)合面→粗銑結(jié)合面→粗磨連桿小頭三個(gè)定位點(diǎn)→粗銑連桿體大頭定位點(diǎn)→精磨結(jié)合面→鉆油孔→螺栓孔加工→鉆、擴(kuò)、鉸螺栓孔→粗鏜桿身下半圓、倒角及小頭孔→銑打標(biāo)記處→拉桿結(jié)合面舌槽→檢驗(yàn)拉舌槽至尺寸第二種加工路線：模鍛坯→調(diào)質(zhì)處理→酸洗→噴丸，深底漆→探傷，退磁→銑兩平面→檢驗(yàn)→磨兩平面→鉆小頭孔→小頭孔口倒角→鏜小頭孔→銑大頭定位點(diǎn)→銑小頭定位點(diǎn)→檢驗(yàn)→粗銑舌頂面→鏜半邊大頭孔→銑打標(biāo)記處至尺寸→精銑舌頂面→銑槽側(cè)分開(kāi)面→鉆、锪孔，擠壓螺紋→粗拉舌槽→檢驗(yàn)→拉舌槽至尺寸→轉(zhuǎn)至于連桿蓋合裝加工分析：第一種方案連桿體加工的生產(chǎn)效率較高，對(duì)加工精度、設(shè)備加工要求和尺寸精度、形狀精度以及位置精度要求較高，因此設(shè)備操作人員技術(shù)要求較高。而第二種方案，它不僅提高加工精度，減少?gòu)U品，改善操作的勞動(dòng)強(qiáng)度，還可滿足中小批量生產(chǎn)效率的要求又可降低生產(chǎn)本錢(qián)，是中小企業(yè)較好的選擇。比照上面兩種加工方案路線第二種方案更加符合本次設(shè)計(jì)要求，所以選擇第二種加工路線。4、實(shí)施進(jìn)度方案表第一階段：1月初——2月中旬，閱讀并收集文獻(xiàn)資料，撰寫(xiě)報(bào)告和文獻(xiàn)綜述的初稿。第二階段：2月中旬——3月初，對(duì)開(kāi)題報(bào)告和文獻(xiàn)綜述初稿進(jìn)行修改完善。第三階段：3月初——3月中旬，準(zhǔn)備開(kāi)題報(bào)告辯論。第四階段：3月中旬——5月中旬，做實(shí)驗(yàn)，得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。第五階段：5月中旬——6月中旬，整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，撰寫(xiě)畢業(yè)論文，準(zhǔn)備辯論。5、參考文獻(xiàn)[1]王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995[2]孟少農(nóng).機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992[3]KouS,JinW,GuZ(2001)ThenewtechnologyanddevelopingtrendofICengineconnectingrodmanufacturing.ICEngineEngineering[J],2002,22(1):28–31[4]包雪鵬袁文等.發(fā)動(dòng)機(jī)球墨鑄鐵連桿疲勞強(qiáng)度分析[J].汽車(chē)技術(shù)2001,03(009):23-26[5]林文煥，陳本通.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1987[6]WhittakerD(2001).Thecompetitionsforautomotiveconnectingrodmarkets.MetalPowderReport[J]5:32–36[7]楊黎明，黃凱，李恩至等.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版,1986[8]樂(lè)兌謙.金屬切削刀具[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009，第二版[9]RobatD(1999).Steelsforconnectingrodforgingswithoptimumsplittability[J].16thInternationalForgingCongress,Beijing,26(04):14–18[10]孫麗嬡.機(jī)械制造工藝及專(zhuān)用夾具[M].北京：冶金工業(yè)出版社,2003[11]ZhangKui,ZhangYongzhong.BalanceMechanismDesignofSingleCylinderEngineBasedonContinuousMassDistributionofConnectingRod[J].TransactionsofTianjinUniversity,2009,04(05):12[12]王紹俊.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè).哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,1981[13]楊叔子.機(jī)械加工工藝師手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2004[14]WeberM(1993).Comparisonofadvancedproceduresandeconomicsforproductionofconnectingrods[J].PowderMetallInt,26(3):125–128[15]樂(lè)兌謙.金屬切削刀具[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009，第二版外文翻譯汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿加工技術(shù)摘要：裂解加工是在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)連接桿制造領(lǐng)域的一種創(chuàng)新加工技術(shù)。與傳統(tǒng)的方法進(jìn)行比擬,該技術(shù)具有顯著的優(yōu)勢(shì)，可減短制造過(guò)程,減少設(shè)備和工具投資節(jié)約能源。因此總生產(chǎn)本錢(qián)大大減少。此外,這項(xiàng)技術(shù)也可以提高產(chǎn)品質(zhì)量和承載能力。它提供了一個(gè)高質(zhì)量、高精度、低本錢(qián)連桿生產(chǎn)線。該方法引起了廣泛的關(guān)注,目前被應(yīng)用于某些類(lèi)型的棒制造。這個(gè)過(guò)程的關(guān)鍵因素,如材料、切口斷裂分裂、分裂條件和斷裂分裂的設(shè)備進(jìn)行了討論，并進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。關(guān)鍵詞：汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)；連桿；裂解；新工藝1、簡(jiǎn)介近年來(lái),隨著中國(guó)汽車(chē)工業(yè)的快速開(kāi)展，國(guó)際汽車(chē)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)變得更嚴(yán)重。新的市場(chǎng)條件需要的制造商使用品質(zhì)更高、更高的效率,更低的本錢(qián)制備技術(shù)，制造汽車(chē)零部件等，來(lái)提高他們的競(jìng)爭(zhēng)能力，滿足市場(chǎng)要求。因此,許多新技術(shù)生產(chǎn)被開(kāi)發(fā)出來(lái)。連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)重要組成局部，其的加工技術(shù)已取得很大的開(kāi)展。斷裂分裂技術(shù)是一種出現(xiàn)在90年代的創(chuàng)新處理技術(shù)。比擬傳統(tǒng)的方法，該技術(shù)擁有的優(yōu)勢(shì)大大提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率，并極大地降低了生產(chǎn)本錢(qián)和能源消耗問(wèn)題。因此,該技術(shù)已被廣泛研究與應(yīng)用。一些著名的汽車(chē)公司,如美國(guó)的福特和克萊斯勒汽車(chē)公司，德國(guó)和寶馬和奔馳,都采用該技術(shù)來(lái)制造連桿。通用、福特、MTS系統(tǒng)(美國(guó)),ALFING和EX-CELL-O(德國(guó))等,已成功的研發(fā)該連桿的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)線。現(xiàn)在這項(xiàng)技術(shù)也日趨成熟。它有很低的缺陷比，已應(yīng)用于批量生產(chǎn)一些類(lèi)型的連桿作為穿杠的用處。2、裂解的技術(shù)原理該技術(shù)加工過(guò)程如圖1所示。傳統(tǒng)的方法是一種加工技術(shù),其中連桿大頭末端是個(gè)反面/桿銑刀剪除,連桿的是分裂分為兩局部:一頂蓋子和一桿。此技術(shù)存在的兩個(gè)主要的要求。(1)這一頂蓋子和桿外表上應(yīng)該具有較高的計(jì)算精度,把很多后來(lái)的加工工藝，例如粗磨削和精磨削等,都是必要的。(2)這局部(例如位于螺栓的結(jié)構(gòu)和定位螺紋結(jié)構(gòu)孔都是非常復(fù)雜的,而且螺紋孔要求保持了較高的水平，要求垂直于外表。所有的這些要求，極大地提高加工難度,程序和本錢(qián)。然而,斷裂分裂的技術(shù),這鐘方法,完美的解決了上述問(wèn)題。從圖1就可以看出內(nèi)側(cè),棒的底部，兩個(gè)對(duì)稱的孔大小的切口，都具有相同的尺寸和形狀。首先開(kāi)始討論,形成裂縫產(chǎn)生的應(yīng)力集中效應(yīng)。然后,把鑰匙交給楔形形狀被吸引到搬往下,最終推動(dòng)大夾具橫向移動(dòng)，最終導(dǎo)致連桿末端破碎壓裂。圖1處理方法從兩個(gè)切口開(kāi)始。最后，這兩個(gè)局部分裂，零件在一個(gè)特殊的設(shè)備采用螺栓組裝完成之后過(guò)程。三維結(jié)構(gòu)特征不均勻的外表從這個(gè)過(guò)程鐘可以看出，它保證蓋子和桿的完美匹配性,使這兩局部精確定位和組裝。因此,沒(méi)有必要機(jī)關(guān)節(jié)外表的這一頂帽子和桿和使用研磨加工處理螺紋孔等配件，如采用接縫鏍釘插入或鉸刀螺栓定位。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖.2螺紋孔加工圖.3常規(guī)棒和裂解棒螺栓螺紋孔簡(jiǎn)化和整個(gè)加工過(guò)程也減少了。例如,至于處理螺紋孔而言,傳統(tǒng)方法需要14個(gè)程序,但它只需要六分裂步驟，運(yùn)用斷裂方法(圖2)。據(jù)報(bào)道,裂解的過(guò)程可以降低這類(lèi)產(chǎn)品的生產(chǎn)程序60%,降低設(shè)備和工具投資25%～約35%,并降低能源消耗40%。因此總的可降低生產(chǎn)本錢(qián)較大。棒由傳統(tǒng)方法和阻抗分裂法都顯示在圖3。3、影響裂解的關(guān)鍵因素3.1材料斷裂分裂棒的材料是影響棒的質(zhì)量的一個(gè)重要因素。材料不僅影響的棒的性質(zhì),如硬度、硬度、抗拉、消除疲勞強(qiáng)度,而且直接影響分裂的能力和裂解外表質(zhì)量。該材料適用于分裂，棒應(yīng)該具有以下特點(diǎn):(1)在斷裂分裂變形??；(2)良好的強(qiáng)度；(3)適當(dāng)?shù)拇喽龋?4)良好的切削加工性能。表1化學(xué)成分(%)目前,材料可以用來(lái)做裂解棒包括粉末冶金資料,可鍛鑄鐵,球墨鑄鐵和鋼材等。但這是不可能使用傳統(tǒng)的鋼制造裂解棒,因?yàn)橛刑嗟难有院退苄宰冃谓o裂解造成壓力。塑性變形不允許這一頂蓋子和桿準(zhǔn)確會(huì)合。越小的變形越好,來(lái)適合對(duì)方。材料的化學(xué)成分對(duì)延展性具有十分重要的影響。例如,減少錳、氮的含量,提高硅餓的含量將有助于獲得較低的延展性，在生產(chǎn)中,這些材料例如SPLITASCO70和SPLITASCO50(法國(guó)),S53CVFS和S50CVS1(日本)和C70S6BY(德國(guó))等都研制成功了,他們中的一些已經(jīng)在正式生產(chǎn)中使用棒反對(duì)分裂材料C70S6BY被用來(lái)制造、捷達(dá)汽車(chē)(在中國(guó)一汽群眾的)。它的主要化學(xué)成分見(jiàn)表1。鋼鐵、錳含量低,是在鐵素體延展性差了,增加對(duì)材料的切削加工性能。在微觀結(jié)構(gòu)的棒的材料和鐵素體材料。硬度為263～310加工而成,其拉伸強(qiáng)度為900到150兆帕,屈服強(qiáng)度是520兆帕和最大的延伸比為10%。3.2切口斷裂分裂切口是非常重要的斷裂分裂的過(guò)程。因?yàn)槌霈F(xiàn)裂縫的第一種形式在兩種鉆孔開(kāi)時(shí),從應(yīng)力集中效應(yīng),然后以徑向壓力的提高使裂縫擴(kuò)展到連桿大頭末端直至裂解完全。因此,位置,形狀及大小的切口將直接影響分裂的質(zhì)量。兩個(gè)切口應(yīng)對(duì)稱，形狀與大小要一樣。切口深度影響所需的斷裂分裂的壓力，并進(jìn)一步影響到孔變形的底部，在捷達(dá)汽車(chē)棒槽深度分裂斷裂研究了壓力(圖4)。我們可以看出要求裂解隨著壓力降低分裂切口深度。這樣做的目的是斷裂應(yīng)力材料變小量的增加而提高應(yīng)力集中切口深度。但切口深度是有限的，加工津貼后來(lái)的操作。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明,適當(dāng)?shù)那锌谏疃劝粼?.4～0.6mm。(沖擊)圖4切口深度所需的破裂壓力的影響壓力對(duì)較大的應(yīng)力集中系數(shù)。在生產(chǎn)中,結(jié)果說(shuō)明,適當(dāng)?shù)囊?guī)模切口底部寬度或切口半徑為0.4到0.1。目前,存在幾種方法來(lái)處理切口。在拉削方法A是采用數(shù)控拉刀來(lái)切切口的，將兩個(gè)內(nèi)側(cè)對(duì)稱的“V”形切口棒大底洞。該方法有幾個(gè)缺點(diǎn)。首先,它很難保持穩(wěn)定的形狀，因?yàn)楣ぞ邥?huì)在加工過(guò)程中磨損。這樣會(huì)提高磨損和切口底部會(huì)增加半徑和減少切口深度。所需的分裂的壓力，確定最終的變形增加,因此缺陷比的產(chǎn)品也增加。實(shí)驗(yàn)結(jié)果在圖5說(shuō)明,該缺陷比的增加會(huì)增大切口底部的半徑。其次,拉刀本身就是非常昂貴的，粉磨設(shè)備及專(zhuān)用工具是必要的，因此使鉆頭,及時(shí)檢查與地面要防止過(guò)度磨損。所有這些都將會(huì)