连杆类锻件生产技术.

《连杆类锻件生产技术.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《连杆类锻件生产技术.（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、 连杆类锻件生产技术 1.1 概述 随着我国轿车工业的发展，发动机的制造技术 也随之发展，而发动机连杆是发动机的重要部件 之一，其工作环境温度为90-100 ，运转速 度为3000r/min-5000r/min,受交变应力作用，连杆 在这种转动疲劳载荷下工作，因此对连杆强度， 尤其是疲劳强度提出较高要求。 为了保持高速运转下曲轴始终处于平衡状态， 还要求连杆质量公差限制在一定的范围内。对连 杆不仅有较高的尺寸精度要求，而且对质量公差也 有严格的控制，以方便用户在加工后的分组。有的 连杆加工后不分组，则对锻件的质量公差要求就更 高。 1.2 连杆的分类 1.2.1 按材料分类 调质钢连杆和非调质

2、钢连杆。 调质钢连杆是指连杆锻造成型后需通过淬火和 高温回火热处理最终达到性能要求的连杆。 非调质钢连杆是指连杆锻造成形后通过控制冷 却速度来达到性能要求的连杆。 1.2.2 按结构分类 分体式连杆和整体式连杆 分体式连杆是指连杆体和连杆盖在锻造时就是 分离的连杆。 整体式连杆是指连杆和连杆盖整体锻造，通过 后续加工再分离的连杆。 1.3 连杆的原材料及其性能要求 下表列出了部分国产轿车连杆的材料及其性能 要求 表1 部分轿车连杆材料及性能要求 名称材料牌 号 热处 理 状态 屈服强 度/Mpa 抗拉强 度/Mpa 硬度金相组 织 桑塔纳 连杆 CM35调质370650-800HB193- H

3、B238 F+P 奇瑞连 杆 35Mn2Q 调质450730-850HB217- HB255 F+P, 晶粒度5- 8级 通用连 杆 QS1136调质440610HB197- HB241 F+P, 带状不 大于3级 1.4 连杆典型锻造工艺流程 连杆典型完整锻造工艺流程如下 下料-剥壳-加热-制坯分料-模锻成形-冲孔、切边 、热校正-调质或非调质可控冷却-抛丸-磁粉探伤- 外观检验-冷精压-去应力回火-表面强化喷丸-直线 度检验-防锈装箱-入库。 1.4.1 下料 常用的下料方式有：剪切和锯切两种。 1.4.2 剥壳 由于连杆的表面质量要求较高，通常脱碳层不 超过0.2mm，表面凹坑深度不超过

4、0.2mm，为此 连杆的坯料表面需要剥皮。 1.4.3 加热 1.加热温度的确定 1）始锻温度的确定 在不出现过热和过烧的情况下，提高始锻温度 ，使金属具有高得塑性，低的变形抗力，便于锻 造成型，碳钢的始锻温度通常比AE线低200左 右。 2）终锻温度的确定 在保证结束锻造前金属还有足够的塑性，以及 锻后能够得到再结晶组织的前提下，终锻温度 应该低。但过低会造成可锻性差，加工困难等问 题，而过高的终锻温度将使金属在冷却过程中晶 粒继续长大，得到粗大的晶粒组织，降低了锻件 的力学性能。 3）常用金属的锻造温度范围 表2 常用金属锻造温度 合金种类始锻终锻 含碳0.3%以下碳钢1200-12508

5、00 含碳0.3%-0.5%碳钢1150-1200800 含碳0.5%-0.9%碳钢1100-1150800 含碳0.9%-1.5%碳钢1050-1100800 合金结构钢1150-1200850 低合金工具钢1100-1150850 高速钢1100-1150900 2.中频感应加热原理 中频感应加热采用的是交流电，因此在感应线 圈中产生交变磁场，而毛坯在交变磁场中产生的 交变电流克服自身电阻所产生的热量而将毛坯加 热，感应加热时的热能是在毛坯内部产生的，因 此升温快，效率高。交流电通过毛坯时，毛坯表 面电流密度最大，这种电流积聚的现象称为集肤 效应。因此坯料的规格尽可能与炉膛的规格接近 ，这

6、样加热效率才更高。 3.加热注意事项 （1）温度的控制：通常坯料的加热温度为（ 122525）。 （2）节拍：根据锻造工艺来定 （3）温度的监控：根据红外测温仪自动控制 （4）必须具备高温，正常温度，低温的三个通道， 并能自动踢料。 （5）对高温料和低温料的处理：温度过高的坯料做 废品处理，过低的坯料冷却后抛丸重复使用一次 。 1.4.4 制坯 常用的制坯方法有空气锤制坯、辊锻制坯、和 楔横轧之坯三种。 1.4.5 模锻成形 连杆的模锻成形由于设备不同，模锻工艺也不 一样。常用的工艺有摩擦压力机上模锻成形，电 液锤上模锻成形，机械压力机上成形等。但总体 上都是通过预成型再终锻成形。 1.4.6

7、 冲孔、切边、热校正 连杆在锻造成形结束后都会有飞边和连皮，为 了得到合格的锻件，飞边和连皮都必须去掉。 连杆的冲孔和切边通常在切边压力机上热态进 行，利用锻造后的余热，切边的压力也小，切边 压力机和锻造设备形成一条生产线。 1.4.7 调质或锻后控制冷却 连杆的调质通常采用连续网带炉进行。以下为 桑塔纳连杆调制工艺。 材料：Cm35; 质量：0.92Kg; 硬度要求：HB193-HB238; 力学性能要求：见表3; 表3 力学性能要求 抗拉强度 /Mpa 屈服强度 /Mpa 伸长率/%断面收缩率 /% 冲击韧 性 /(J/mm2) 650-800370 194535 热处理工艺：淬火温度84

8、0-880 ，保温时间 60min；回火温度550 -650 ，保温时间 90min。 淬火：采用连续网带炉进行加热，为了确保加热均 匀，连杆必须平放，不得堆积。 淬火介质：好富顿251淬火油，浓度5%，温度不 得超过40 ，采用冷凝装置进行循环冷却。 回火：采用网带炉，根据连杆淬火后自由堆积，出 炉后空冷。 1.4.8 抛丸和喷丸 抛丸的目的就是清除氧化皮，便于检查表面缺 陷。 为了提高连杆性能，有的连杆还有表面喷丸强 化的要求，一般要求如下： 弧高值：0.25mmA-0.45mmA;覆盖率：大于 200%；残留应力：大于250Mpa。 为了达到上述要求必须根据实验确定如下工艺 参数：钢丸的

9、投射速度，钢丸投射的流量，喷丸 的时间以及每次喷丸装载连杆数量。 1.1.9 磁粉探伤 连杆是发动机的重要零件，而且非加工面较多 ，必须100%进行磁粉探伤。 1 磁粉探伤的原理 铁磁材料或工件磁化后，在表面或近表面处的 缺陷处磁力线发生改变，溢出工件表面形成磁极 并形成可检测的漏磁场，为此工件表面撒上磁粉 或浇上磁悬液，磁粉粒子便会吸附在缺陷区域， 显示出缺陷的位置形状和大小。 1.4.10 冷精压 1.精锻连杆的特点 厚度公差为0.3mm,最小加工余量为0.7mm,单边 加工余量为0.35mm,最为热模锻产品，在正常锻 造工艺下，此精度是无法达到的，必须通过冷精 压来保证。 2.确定精压前

10、尺寸 为了保证精压后产品的大小头宽度不超过公差 ，必须控制冷精压量，经过试验，得出如下数据 （表4）： 表4 实验数据 单位：mm 锻压 后切边后热校正后冷却后冷精压后 小头厚度26.5-2726.4-26.926.4-26.826.1-26.525.8-26 大头厚度26.7-27.226.4-26.926.4-26.826.1-26.525.8-26 小头宽 度34.534.534.5-34.734.1-34.234.6 大头宽 度76.976.976.9-77.176-76.276.6 1.4.11 平行度检验与校正 由于连杆的加工余量很小，对平行度要求很高 ，平行度小于0.2mm，为此必须100%进行检验， 对于超过要求的连杆可以采用铜锤手工进行校正 。 1.1.12 防锈装箱 连杆锻件装箱前必须浸防锈液或采用防锈包装 纸以防止连杆生锈。