一種發(fā)動(dòng)機(jī)漲斷連桿及其加工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種發(fā)動(dòng)機(jī)漲斷連桿及其加工方法，所述發(fā)動(dòng)機(jī)漲斷連桿包括連桿體和連桿蓋，所述連桿體與連桿蓋通過連接螺栓在連桿大頭的漲斷處連接，在連桿大頭的漲斷處開設(shè)有相對于漲斷面對稱的U形槽，在連桿大頭的大頭孔內(nèi)邊緣對應(yīng)于所述漲斷處開設(shè)有V形裂解槽，該V形裂解槽相對于所述漲斷面對稱。其加工方法包括：將鍛造后具有兩個(gè)相互對稱的U形槽的連桿毛坯進(jìn)行粗加工的步驟；將連桿漲斷為連桿體和連桿蓋的步驟；精加工漲斷后的連桿，形成漲斷連桿成品的步驟。本發(fā)明能降低漲斷難度，保證漲斷效果，同時(shí)減少生產(chǎn)工序、提高漲斷后的復(fù)位精度，保證連桿的整體性能。
【專利說明】一種發(fā)動(dòng)機(jī)漲斷連桿及其加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于發(fā)動(dòng)機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)漲斷連桿及其加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的心臟，連桿作為發(fā)動(dòng)機(jī)的重要零部件，在工作過程中承受著很高的周期性沖擊力、慣性力和彎曲力。連桿的制造質(zhì)量直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和可靠性，這就要求連桿應(yīng)具有高的強(qiáng)度、韌性和耐疲勞性能。隨著汽車制造技術(shù)的發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)趨于輕量化、結(jié)構(gòu)簡單化，連桿制造技術(shù)和工藝也隨之發(fā)生了很大的變化
傳統(tǒng)的平切口連桿采用分體加工工藝，具體工序?yàn)?粗磨兩平面一寫配對號(hào)一鉆小頭孔一小頭孔倒角一銑一側(cè)面一銑第二側(cè)面一粗銑連桿蓋螺栓凸臺(tái)一鉅斷一銑體結(jié)合面一銑蓋結(jié)合面一磨體結(jié)合面一磨蓋結(jié)合面一去毛刺一檢驗(yàn)一銑連桿體螺栓凸臺(tái)一銑連桿蓋螺栓凸臺(tái)一粗車大頭孔一銑體卡瓦槽一銑蓋卡瓦槽一鉆大頭油孔一去毛刺、配對一鉆、擴(kuò)、鉸螺栓孔一擴(kuò)口倒角一擴(kuò)連桿體、蓋螺栓過孔、體蓋螺栓孔口倒角一半成品檢驗(yàn)一鉗工研磨結(jié)合面、清洗、壓裝螺栓、裝配一鉗工修銼過缸尺寸一磁粉探傷一精磨兩平面一半精鏜大頭孔、精鏜大小孔、卡瓦槽倒角一大頭孔倒角一小頭孔倒角一鉆小頭油孔一去毛刺一珩磨大頭孔一珩磨小頭孔一清洗一校平扭一總成檢驗(yàn)一成品交庫。平切口連桿依靠加工精密的連桿螺栓與螺栓孔來實(shí)現(xiàn)定位，連桿大頭孔復(fù)位精度不高，且需要對大頭分離面進(jìn)行拉削與磨削處理，連桿螺栓孔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和整體加工工藝復(fù)雜，螺栓孔的加工精度要求高，同時(shí)繁多的工序也會(huì)導(dǎo)致機(jī)床設(shè)備投資高，生產(chǎn)成本高。
[0003]為了提高產(chǎn)品的競爭力，各大汽車制造商都非常重視高強(qiáng)度、輕量化、低成本的連桿材料及制造技術(shù)的研究和開發(fā)；同時(shí)，連桿漲斷加工技術(shù)(也稱連桿裂解)作為一項(xiàng)制造新工藝，于二十紀(jì)九十年代在汽車下業(yè)發(fā)達(dá)國家發(fā)展起來，并逐漸應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn)領(lǐng)域，以新穎的構(gòu)思從根本上改變了傳統(tǒng)連桿加工方法；但是現(xiàn)有的漲斷連桿的加工方法比較復(fù)雜、工序也較多，且加工后的漲斷連桿的大頭孔容易變形，從而使連桿承載能力、抗剪能力及裝配質(zhì)量較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)漲斷連桿及其加工方法，以降低漲斷難度，保證漲斷效果，同時(shí)減少生產(chǎn)工序、提高漲斷后的復(fù)位精度，并保證連桿的整體性能。
[0005]本發(fā)明所述的發(fā)動(dòng)機(jī)漲斷連桿，包括連桿體和連桿蓋，所述連桿體與連桿蓋通過連接螺栓在連桿大頭的漲斷處連接，在連桿大頭的漲斷處開設(shè)有相對于漲斷面對稱的U形槽，在連桿大頭的大頭孔內(nèi)邊緣對應(yīng)于所述漲斷處開設(shè)有V形裂解槽，該V形裂解槽相對于所述漲斷面對稱，V形裂解槽在漲斷加工時(shí)形成初始斷裂源。
[0006]進(jìn)一步,所述U形槽的槽寬為9.5mm?10.5mm,槽深為1.5mm?2.1mm ;這種尺寸的U形槽既不會(huì)影響連桿大頭的強(qiáng)度，又能優(yōu)化漲斷面，減小漲斷面積、降低漲斷難度，保證漲斷效果。[0007]進(jìn)一步，所述V形裂解槽的張角為55°?60°，槽深為0.4mm?0.8mm，這種尺寸的V形裂解槽形成的初始斷裂源能降低漲斷難度，保證漲斷效果。
[0008]進(jìn)一步，在連桿體上設(shè)置有凸臺(tái)，該凸臺(tái)位于連桿大頭的大頭孔外邊緣，凸臺(tái)靠近漲斷面的邊緣與漲斷面的距離為4mm?6mm，大大增加了大頭孔的強(qiáng)度，減少了漲斷連桿在工作時(shí)大頭孔斷裂的現(xiàn)象。
[0009]進(jìn)一步，連桿體上的連桿小頭采用楔形結(jié)構(gòu)，增加了連桿小頭承受爆發(fā)壓力的能力。
[0010]進(jìn)一步，連桿體和連桿蓋的材料采用C70S6高碳微合金非調(diào)質(zhì)鋼，增加了漲斷連桿的使用壽命，能提聞發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。
[0011]一種加工上述發(fā)動(dòng)機(jī)漲斷連桿的方法，包括:
1)將鍛造后具有兩個(gè)相互對稱的U形槽的連桿毛坯進(jìn)行粗加工的步驟:先粗磨連桿兩端面，再鉆擴(kuò)小頭孔，再粗鏜大小頭孔、半精鏜小頭孔、再銑螺栓凸臺(tái)、再鉆、攻螺栓孔去毛刺；
2)將連桿漲斷為連桿體和連桿蓋的步驟:首先，在連桿大頭的大頭孔內(nèi)邊緣對應(yīng)于漲斷處，采用直徑為0.12mm的線切割絲，線切割兩個(gè)相互對稱且張角為55°?60°、槽深為
0.4mm?0.8mm的V形裂解槽，每個(gè)V形裂解槽關(guān)于漲斷線對稱，形成初始斷裂源；其次，通過轉(zhuǎn)臺(tái)將連桿輸送到裂解工位，抬起裝置將連桿抬起，使兩塊與雙向楔塊相匹配的半圓動(dòng)套進(jìn)入大頭孔內(nèi)，菱形銷進(jìn)入小頭孔內(nèi)；再次，菱形銷在滑臺(tái)帶動(dòng)下移動(dòng)，使大頭孔遠(yuǎn)離小頭孔的一側(cè)緊靠在裂解軸上，彈性壓板將連桿壓緊；然后，液壓缸帶動(dòng)雙向楔塊向下移動(dòng)壓入半圓動(dòng)套中，推動(dòng)半圓動(dòng)套作用于大頭孔內(nèi)壁，大頭孔瞬間被漲斷，連桿蓋與連桿體分離，同時(shí)打開壓縮空氣吹凈漲斷后的碎屑；最后，液壓缸帶動(dòng)雙向楔塊向上移動(dòng)，離開所述半圓動(dòng)套，滑臺(tái)帶動(dòng)菱形銷回到原位，使裂開的連桿蓋和連桿體迅速對齊精確復(fù)位；
3)精加工漲斷后的連桿，形成漲斷連桿成品的步驟:先裝配、壓襯套、精整襯套、倒角，再精磨兩側(cè)面，再半精鏜、精鏜大小頭孔，再珩磨連桿大小頭孔，再探傷、清洗，再稱重、分組、打號(hào)，最后檢驗(yàn)得到成品。
[0012]本發(fā)明具有如下效果:(I)采用“上壓入式”方案，加工工序較少，減少了機(jī)床設(shè)備的使用，降低了成本；(2)漲斷加工使裂解的連桿蓋與連桿體具有完全嚙合的交錯(cuò)結(jié)構(gòu)，改善了接合面的質(zhì)量；(3)簡化了連桿螺栓孔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和整體加工工藝，降低了螺栓孔的加工精度要求；(4)減少了漲斷連桿的大頭孔的變形，使連桿承載能力、抗剪切能力與裝配質(zhì)量大幅度提高；(5)復(fù)位精度與斷裂前相同，且在反復(fù)拆、裝的情況下不會(huì)因螺桿的磨損而使復(fù)位精度變差。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明中發(fā)動(dòng)機(jī)漲斷連桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為圖1的左視圖。
[0015]圖3為本發(fā)明中雙向楔塊壓入半圓動(dòng)套并作用于大頭孔的示意圖。
[0016]圖4為本發(fā)明中連桿大頭的漲斷過程示意圖。
【具體實(shí)施方式】[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0018]如圖1、圖2所示的發(fā)動(dòng)機(jī)漲斷連桿，其材料為C70S6高碳微合金非調(diào)質(zhì)鋼，包括連桿體I和連桿蓋2，連桿體I與連桿蓋2通過連接螺栓3在連桿大頭的漲斷處連接，在連桿大頭的兩漲斷處各開設(shè)有一個(gè)相對于漲斷面4對稱的U形槽6，每個(gè)U形槽6的槽寬d為IOmm (正負(fù)偏差0.5mm),槽深c為1.8mm (正負(fù)偏差0.3mm);在連桿大頭的大頭孔10內(nèi)邊緣對應(yīng)于兩漲斷處各開設(shè)有一個(gè)V形裂解槽7，每個(gè)V形裂解槽7的張角為60° (也可以是55°、57°、58° )，槽深為0.6_ (正負(fù)偏差0.2_)，V形裂解槽7位于U形槽6內(nèi)且相對于漲斷面4對稱；在連桿體I上設(shè)置有兩個(gè)凸臺(tái)5，兩個(gè)凸臺(tái)5位于連桿大頭的大頭孔10外邊緣，凸臺(tái)5靠近漲斷面4的邊緣與漲斷面4的距離a為5mm (正負(fù)偏差I(lǐng)mm);連桿體I上的連桿小頭為楔形結(jié)構(gòu)。
[0019]如圖3、圖4所示，加工上述發(fā)動(dòng)機(jī)漲斷連桿的方法，包括:
O將鍛造后具有兩個(gè)相互對稱的U形槽6的連桿毛坯進(jìn)行粗加工的步驟:粗磨連桿兩端面一鉆擴(kuò)小頭孔一再粗鏜大小頭孔、半精鏜小頭孔一銑螺栓凸臺(tái)一鉆、攻螺栓孔、去毛刺；這些加工工序，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道怎樣實(shí)現(xiàn)。
[0020]2)將連桿漲斷為連桿體和連桿蓋的步驟:首先，在連桿大頭的大頭孔10內(nèi)邊緣對應(yīng)于漲斷處，采用直徑為0.12mm的線切割絲，線切割兩個(gè)相互對稱且張角為60°、槽深為
0.6mm的V形裂解槽7，每個(gè)V形裂解槽7關(guān)于漲斷線對稱，形成初始斷裂源；其次，通過轉(zhuǎn)臺(tái)將連桿輸送到裂解工位，抬起裝置將連桿抬起，使兩塊與雙向楔塊8相匹配的半圓動(dòng)套9進(jìn)入大頭孔10內(nèi)，菱形銷進(jìn)入小頭孔11內(nèi)；再次，菱形銷在滑臺(tái)帶動(dòng)下移動(dòng)，使大頭孔10遠(yuǎn)離小頭孔11的一側(cè)緊靠在裂解軸上，彈性壓板將連桿壓緊；然后，液壓缸帶動(dòng)雙向楔塊8向下移動(dòng)壓入半圓動(dòng)套9中，推動(dòng)半圓動(dòng)套9作用于大頭孔10內(nèi)壁，大頭孔10瞬間被漲斷，連桿蓋2與連桿體I分離，同時(shí)打開壓縮空氣吹凈漲斷后的碎屑；最后，液壓缸帶動(dòng)雙向楔塊8向上移動(dòng)，離開半圓動(dòng)套9，滑臺(tái)帶動(dòng)菱形銷回到原位，使裂開的連桿蓋2和連桿體I迅速對齊精確復(fù)位；在連桿漲斷時(shí)需要注意:漲斷裂解區(qū)域應(yīng)不大于4mm ;漲斷面必須保持清潔；復(fù)位漲斷面后每條接縫最多只允許有一處掉渣，允許最大掉渣尺寸為:垂直漲斷面
1.5max，平行漲斷面3max ;大頭孔內(nèi)側(cè)不允許有掉渣。
[0021]3)精加工漲斷后的連桿，形成漲斷連桿成品的步驟:裝配、壓襯套、精整襯套、倒角—精磨兩側(cè)面一半精鏜、精鏜大小頭孔一珩磨連桿大小頭孔一探傷、清洗，再稱重、分組、打號(hào)一檢驗(yàn)得到成品一成品交庫；這些加工工序，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道怎樣實(shí)現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)漲斷連桿，包括連桿體(I)和連桿蓋(2)，所述連桿體與連桿蓋通過連接螺栓(3)在連桿大頭的漲斷處連接，其特征是:在連桿大頭的漲斷處開設(shè)有相對于漲斷面(4)對稱的U形槽(6)，在連桿大頭的大頭孔(10)內(nèi)邊緣對應(yīng)于所述漲斷處開設(shè)有V形裂解槽(7)，該V形裂解槽相對于所述漲斷面對稱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)漲斷連桿，其特征是:所述U形槽(6)的槽寬為`9.5mm ?10.5mm,槽深為 1.5mm ?2.1mnin
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)漲斷連桿，其特征是:所述V形裂解槽(7)的張角為55。?60。，槽深為 0.4mm ?0.8mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)漲斷連桿，其特征是:在連桿體(I)上設(shè)置有凸臺(tái)(5)，該凸臺(tái)位于連桿大頭的大頭孔(10)外邊緣，凸臺(tái)靠近漲斷面的邊緣與漲斷面的距離為`4mm ?6mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)漲斷連桿，其特征是:連桿體(I)上的連桿小頭為楔形結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)漲斷連桿，其特征是:所述連桿體(I)和連桿蓋(2)的材料采用C70S6高碳微合金非調(diào)質(zhì)鋼。
7.—種加工發(fā)動(dòng)機(jī)漲斷連桿的方法，包括: `1)將鍛造后具有兩個(gè)相互對稱的U形槽(6)的連桿毛坯進(jìn)行粗加工:先粗磨連桿兩端面，再鉆擴(kuò)小頭孔，再粗鏜大小頭孔、半精鏜小頭孔、再銑螺栓凸臺(tái)、再鉆、攻螺栓孔去毛刺； `2)將連桿漲斷為連桿體和連桿蓋:首先，在連桿大頭的大頭孔內(nèi)邊緣對應(yīng)于漲斷處，采用直徑為0.12mm的線切割絲，線切割兩個(gè)相互對稱且張角為55°?60°、槽深為0.4mm?`0.8mm的V形裂解槽(7)，每個(gè)V形裂解槽關(guān)于漲斷線對稱，形成初始斷裂源；其次，通過轉(zhuǎn)臺(tái)將連桿輸送到裂解工位，抬起裝置將連桿抬起，使兩塊與雙向楔塊(8)相匹配的半圓動(dòng)套(9)進(jìn)入大頭孔(10)內(nèi)，菱形銷進(jìn)入小頭孔(11)內(nèi)；再次，菱形銷在滑臺(tái)帶動(dòng)下移動(dòng)，使大頭孔遠(yuǎn)離小頭孔的一側(cè)緊靠在裂解軸上，彈性壓板將連桿壓緊；然后，液壓缸帶動(dòng)雙向楔塊向下移動(dòng)壓入半圓動(dòng)套(9)中，推動(dòng)半圓動(dòng)套作用于大頭孔內(nèi)壁，大頭孔瞬間被漲斷，連桿蓋與連桿體分離，同時(shí)打開壓縮空氣吹凈漲斷后的碎屑；最后，液壓缸帶動(dòng)雙向楔塊向上移動(dòng)，離開所述半圓動(dòng)套，滑臺(tái)帶動(dòng)菱形銷回到原位，使裂開的連桿蓋和連桿體迅速對齊精確復(fù)位； `3)精加工漲斷后的連桿，形成漲斷連桿成品:先裝配、壓襯套、精整襯套、倒角，再精磨兩側(cè)面，再半精鏜、精鏜大小頭孔，再珩磨連桿大小頭孔，再探傷、清洗，再稱重、分組、打號(hào)，最后檢驗(yàn)得到成品。
【文檔編號(hào)】F16C7/02GK103939454SQ201310021032
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月21日
【發(fā)明者】肖欣, 徐勇, 徐麗茹, 姚如山, 張菁, 王亞鵬 申請人:重慶長安汽車股份有限公司