105高速柴油机连杆胀断工艺设计说明书12656.docx

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1、 毕业设计夹具设计834308595 第 IV 页目录摘要Absttracct第一章绪绪论11.1 前言111.2 国内外外发动机机连杆工工艺发展展现状和和发展趋趋势31.3 连杆工工艺研究究方向和和研究的的关键问问题3第二章连连杆零件件的分析析52.1 连杆的的结构功功能分析析52.2 连杆的的主要技技术要求求6第三章连连杆零件件机械加加工工艺艺规程的的编制773.1 生产纲纲领的确确定73.2 连杆的的工艺分分析83.3 连杆的的材料选选择与毛毛坯的制制造方法法83.3.1连杆杆的材料料选择883.3.2 CC70SS6钢的的成分和和力学性性能1003.3.3 毛毛坯的制制造方法法113.

2、4 机械加加工余量量，工序序尺寸及及毛坯尺尺寸确定定133.5 指定工工序定位位基准的的选择1133.6 加工工工艺阶段段的划分分和加工工顺序的的安排1153.7 连杆加加工工艺艺过程的的拟定1163.8填填写机械械加工工工艺过程程卡和机机械加工工工序卡卡16第四章指指定工序序的工装装设计1174.1 机床夹夹具设计计的基本本要求1174.2 专用夹夹具设计计步骤1174.3激激光开应应力槽工工装设计计194.3.1 应应力槽的的设计1194.3.2 设设备的选选择与改改装2004.3.3 拟拟定定位位方案2204.4胀胀断工装装设计2214.4.1 设设备选择择214.4.2拟定定定位方方案

3、2114.4.3夹具具使用说说明2114.4.4 胀胀断参数数的计算算23总结244参考文献献25致谢266105系系列高速速柴油机机连杆工工艺总体体方案及及指定工工装设计计摘要连杆是柴柴油发动动机的主主要部件件之一，它它决定着着发动机机的性能能和运行行的稳定定性。随随着科学学技术的的发展与与进步，连连杆的制制造被注注入了现现代化的的加工手手段。“胀断工工艺”成为了了连杆工工艺中的的又一新新名词。连连杆胀断断工艺的的应用，使使连杆在在加工质质量、生生产率和和生产成成本等诸诸多方面面都发生生了显著著变化，柴柴油发动动机的性性能得到到了进一一步提升升。本文以柴柴油机连连杆制造造工艺的的总体方方案为

4、主主要研究究内容，以以连杆的的胀断工工艺为主主要研究究方向。总总体方案案涉及从从连杆材材料的选选择到加加工为成成品的全全部工艺艺过程。方方案特别别对胀断断工艺的的原理及及过程做做了深入入浅出的的论述，并并在认真真分析连连杆技术术要求、广广泛查阅阅相关文文献的基基础之上上，制定定出了一一条基本本适于连连杆实际际生产的的新型工工艺方案案和路线线。同时时，笔者者还重点点设计了了“激光开开应力槽槽”、“胀断”两工序序的夹具具和工艺艺装备。关键词：柴油机机连杆，工艺方案，胀断工装The Genneraal PPlannninng oof 1105 Serriess Hiigh Speeed Dieese

5、ll Ennginne PProdductts Connnecctinng RRods PProccesssingg Teechnnic and thee deesiggnatted Deesiggn oof CClammpinng DDeviiceAbsttracctLinkkagee off thhe ddiessel engginee iss onne oof tthe maiin ppartts oof iits deccisiion to thee ennginne pperfformmancce aand thee sttabiilitty. Witth tthe sciientt

6、ifiic aand tecchnoologgicaal ddeveeloppmennt aand proogreess of thee liink wass innjecctedd innto a mmodeern mannufaactuurinng pproccesssingg meethoods. EExpaansiion of offf hhas beccomee a linnk iin tthe proocesss oof yyet anootheer nnew terrm. Linnkagge bbulggingg offf tthe apppliccatiion proocess

7、s sso tthatt thhe llinkk inn thhe pproccesssingg quualiity, prroduuctiivitty aand prooducctioon ccostts, andd soo haave undderggonee siigniificcantt chhangges, thhe ddiessel engginee haas bbeenn fuurthher enhhancce pperfformmancce. Diessel linnk tthiss too thhe ooverralll maanuffactturiing proocesss

8、 ffor majjor ressearrch proograammee, tto llinkk thhe eexpaansiion of offf thhe mmainn reeseaarchh diirecctioons. Liinkaage of thee ovveraall plaan ffromm thhe cchoiice of matteriialss too fiinisshedd prroduuctss foor pproccesssingg alll tthe proocesss. Speeciaal pproggrammmess onn thhe pprinncipple

9、 of exppanssionn offf ccourrse andd haad tto llearrn tto ddo tthe expposiitioon aand carrefuul aanallysiis oof ttechhniccal reqquirremeentss off coonneectiing rodd, wwideely acccesssiblle oon tthe bassis of rellevaant litteraaturre, worrkedd ouut aa baasicc liink suiitabble forr thhe aactuual proodu

10、cctioon oof nnew proograammees aand Linne. At thee saame timme, thee auuthoor aalsoo foocussed on thee deesiggn oof tthe oppen lasser strresss trrouggh, bbulggingg offf thee twwo pproccessses of thee fiixtuure andd prroceess equuipmmentt.Key worrds :Diieseelennginne,Tecchnoologgy oof pproccesss,Clam

11、mpinng ddeviice of thee spplitttinng 贵州大学本科毕业论文（设计） 第 31 页第一章 绪论1.1 前言连杆在发发动机中中作为改改变力的的传递方方向和方方式最重重要的零零部件之之一，用用于各种种发动机机上，其其大头孔孔与曲轴轴连接，小小头孔通通过活塞塞销与活活塞连接接，将作作用于活活塞的气气体膨胀胀压力的的直线运运动传给给曲轴转转变为旋旋转运动动（图11.1）。在在工作过过程中，其其承受着着较高的的周期性性冲击力力、惯性性力、压压缩应力力、纵向向弯曲应应力、拉拉应力、动动载荷等等，因此此要求连连杆重量量要轻，必必须有较较高的强强度、韧韧性和疲疲劳性能能。图1

12、.11 连杆杆动力转转化图发动机的的可靠性性在很大大程度上上取决于于连杆的的可靠程程度，在在连杆的的总成可可靠性的的因素之之中分合合面质量量与定位位关系是是主要因因素，因因此解决决好连杆杆体与连连杆盖之之间的定定位问题题，可以以降低连连杆的生生产成本本，提高高发动机机的可靠靠性。但由于连连杆的外外形比较较复杂、容容易变形形、刚性性差，尺尺寸精度度、位置置精度以以及表面面质量等等要求较较高，在在制造上上具有一一定难度度。而其其连杆制制造技术术的好坏坏直接影影响着连连杆的使使用性能能和经济济性能以以及一个个企业的的生存和和发展，随随着生产产技术的的发展，传传统的制制造技术术渐渐不不能适应应现在生生

13、产的要要求。先先后在国国外很多多连杆生生产厂家家提出了了“胀断技技术”（又涨涨断技术术或裂解解技术），国国内少部部分连杆杆生产厂厂家也已已采用该该技术。据相关文文章介绍绍，发动动机连杆杆胀断加工工技术是是目前国国际上连连杆生产产的最新新技术，随着连杆生产技术的发展，连杆体与盖的分离不再采用铣、锯或拉这类传统切削加工方法，而是采用了最新的胀断技术。该技术是以整体加工代替分体加工，用切口(用机械方法或激光技术等方法制造预裂纹) 断裂，使大端连杆盖从连杆体移去，使连杆体与盖的分离达到理想的脆性断裂，并能很容易达到其连杆使用性能要求的一门先进技术(图1.2)。图 1.2 胀胀断过程程示意简简图采用胀断

14、断工艺有有如下优优点：11.简化化了连杆杆及连杆杆盖的设设计要求求；2.采用连连杆胀断断工艺后后，连杆杆与连杆杆盖的分分离面是是最完全全的啮合合，所以以其无需需再进行行机加工工，省略略了分离离面的磨磨削加工工；3.连杆体体与连杆杆盖装配配时无需需额外的的精确定定位，如如螺栓孔孔定位（或或定位环环孔），只只需螺栓栓拉紧即即可，这这样省去去了螺栓栓孔的精精加工（如如铰或镗镗）。与传统连连杆加工工方法相相比，胀胀断工艺艺的优势势很大：减少了了加工工工序、节节省精加加工设备备、节省省刀具磨磨损、节节材料和和能源、降低生生产成本本等，连杆杆胀断加工工技术还还可提高高连杆承承载能力力、抗剪剪能力、杆杆和盖

15、的的定位精精度及装装配质量量，对提提高发动动机生产产技术水水平和整整机性能能具有很很重要作作用。综上所述述，以体体现自己己大学四四年来所所学理论论知识与与实际生生产联系系的综合合，锻炼炼自己的的独立思思考、自自我创新新的意识识和能力力为目的的，在采采用胀断断技术的的基础上上，探索索和制定定出一条条能提高高连杆的的质量和和减少连连杆制造造成本，并并基本适适应实际际生产的的方案，故故选择该该课题作作为本次次毕业设设计的题题目。1.2 国内外外发动机机连杆工工艺发展展现状和和发展趋趋势在毛坯材材料方面面：国内内传统工工艺连杆杆毛坯材材料一般般采用442CrrMo 、355CrMMo 、440MnnV

16、B、445CrrMnBB、400Cr 、 400CrMMnB S400C等调调质钢和和S433CVSS1 (进口) 、35MMnV、40MMnS等等非调质质钢。康康明斯生生产线采采用调质质钢毛坯坯40MMnBHH(GBB52116-885),19995年全全面转用用非调质质钢材料料毛坯338MnnV。660年代代中期粉粉末热锻锻技术开开始发展展起来，从从80年年代以来来粉末冶冶金注射射成型（PPIM）成功的的得到应应用，大大多数连连杆制造造中使用用的中碳碳钢和低低合金钢钢逐步由由新钢种种和粉末末冶金的的锻造材材料所代代替。而而德国发发动机系系统和零零部件的的专家MMahlleGmmbH公公司先

17、后后推出了了C700S6BBY钢、36MMnVSS4BYY钢、 700MnVVS4BBY钢等等可用于于胀断的的材料。在加工工工艺方面面：国内内外连杆杆生产方方式大致致有：锻锻造、铸铸造、粉粉末冶金金等，进进入900年代后后，900%以上上的连杆杆制造都都采用了了模锻工工艺；传传统锻造造有将连连杆体和和盖分开开锻造、连连杆整体体锻造两两种，连连杆体与与连杆盖盖分离方方式一般般采取锯锯断、铣铣断等工工艺。国外很多多连杆生生产厂家家提出关关于连杆杆体与盖盖分离最最新工艺艺是使用用断裂分分开，即即胀断工工艺（又又涨断工工艺或裂裂解工艺艺），该该工艺是是用切口口(用机械械方法或或用激光光等方法法制造预预

18、裂纹, 国内内常用的的裂解槽槽加工方方法有机机械拉削削、线切切割，国国外采用用水刀和和激光加加工)，形成成应力集集中，主主动施加加垂直预预定断裂裂面载荷荷进行引引裂，在在几乎不不发生变变形的情情况之下下，在缺缺口处规规则脆性性断裂，实实现连杆杆体与连连杆盖的的无屑断断裂剖分分，使大大端连杆杆盖从连连杆体移移去。国国内部分分汽车厂厂及设备备制造厂厂如一汽大众、上上海大众众和上海海通用等等都采用了该该技术。1.3 连杆工工艺研究究方向和和研究的的关键问问题本设计的的目的主主要是制制定一条条适合胀胀断工艺艺的工艺艺方案，基基本需要要解决以以下问题题：首先是要要确定毛毛坯的材材料以及及其毛坯坯的制造造

19、方法。目目前,绝大多多数连杆杆是由需需要淬火火和回火火的中碳碳钢和低低合金钢钢经过锻锻造加工工制造的的，但正正不断由由新钢种种和粉末末冶金的的锻造材材料所代代替。胀断连杆杆要求其其材料塑塑性变形形小、强强度好、脆脆性适中中、工艺艺性好，即即在保证证连杆强强韧综合合性能指指标的前前提下，限限制连杆杆的韧性性指标，使使断口呈呈现脆性性断裂特特征。而而可用于于连杆裂裂解的材材料主要要有粉末末烧结材材料、高高碳钢、球球墨铸铁铁、可锻锻铸铁。应应用比较较广泛的的材料是是粉末烧烧结材料料和高碳碳钢。提到粉末末冶金，粉末冶金是利用金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）作为原料，经过成形和烧结，制造金属材

20、料、复合以及各种类型制品的工艺技术。对粉末冶金零件工业提出的主要要求是降低成本、改进使用性能、减轻零件重量及保护环境。对其零件的使用性能而言,关键在于开发高强度、高精度材料，耐热、耐磨材料及高性能材料。在胀断加加工工序序之中，其其胀断加加工技术术主要有有三道关关键核心心工序，即即加工初初始应力力槽、胀胀断、装装配螺栓栓等。初始应力力槽设计计主要问问题：11.胀断断槽的位位置设计计；2.胀断断应力槽槽的几何何尺寸设设计；33.胀断断槽的加加工方法法等。胀胀断槽（应应力槽）的的位置的的确定在在一定程程度上反反应了断断裂的方方向，断断裂的方方向必须须与螺钉钉安装方方向垂直直，如果果说不能能准确的的在

21、这个个角度和和位置上上断裂的的话，不不但在安安装的时时候会产产生很大大的难度度，也很很难保证证大头孔孔的圆柱柱度。所所以合理理设计胀胀断应力力槽，是是有效提提高缺口口效应与与应力集集中系数数、降低低胀断力力、提高高断裂效效率与质质量关键键因素，胀胀断应力力槽的目目的就是是制造缺缺口效应应，提供供应力集集中，为为胀断提提供条件件，并保保证其断断裂发生生在在设设定的位位置。胀胀断槽形形状主要要有机械械加工而而成的“V”型槽与与激光加加工的矩矩形槽，其其参数主主要有张张角、曲曲率半径径、槽深深、槽长长等。而而胀断槽槽的加工工方法的的选择也也是至关关重要的的，采用用什么样样的加工工方式才才最合理理、最

22、能能达到要要求，并并且最节节省制造造成本等等都是必必需要考考虑的问问题。胀断主要要解决的的问题是是：如何何核心设设备的选选择以及及其夹具具的设计计。设备备的选择择，在没没有现有有设备的的前提之之下，应应该如何何选择其其设备，选选用什么么设备，或或者如何何选用现现有的其其他设备备进行改改装，在在胀断时时是否能能真正的的达到所所谓的脆脆性断裂裂等，以以及在选选定设备备的基础础上如何何来设计计其工装装等都是是有待去去思考和和解决的的问题。关于螺栓栓装配，在在装配螺螺栓过程程中必须须保证裂裂解后的的连杆杆杆身与连连杆盖完完全啮合合、不错错位。为为防止错错位或施施加扭矩矩不一致致，应同同时进行行两侧螺螺

23、栓的装装配，装装配螺栓栓需要进进行螺栓栓预装配配及定扭扭矩装配配。第二章 连杆零件件的分析析2.1 连杆的的结构功功能分析析连杆是较较细长的的变截面面非圆形形杆件，其其杆身截截面从大大头到小小头逐步步变小，以以适应在在工作中中承受的的急剧变变化的动动载荷。其形状也也比较复复杂，很很多表面面并不容容易加工工，不管管是在其其工作过过程之中中还是在在加工过过程中也也很容易易产生变变形。连杆由连连杆大头头、杆身身和连杆杆小头三三部分组组成，连连杆大头头是分开开的，一一半与杆杆身为一一体，一一半为连连杆盖，连连杆盖用用螺栓和和螺母与与曲轴主主轴颈装装配在一一起。为为了减少少磨损和和磨损后后便于修修理，在

24、在连杆小小头孔中中压人青青铜材套套，大头头孔中装装有薄壁壁金属轴轴瓦（如如图2.1）。图2.11 衬套套、轴瓦瓦位置示示意图连杆是将将活塞上上下的直直线运动动转化为为曲轴的的旋转运运动的重重要部件件，所以以要求要要求有较较高的强强度、韧韧性和疲疲劳性能能之外，对对发动机机连杆还还有较高高的位置置精度和和尺寸形形状精度度要求以以及表面面质量要要求。基本要求求如：连连杆杆身身不垂直直度0.55，小头头、大头头两端面面对称面面与杆身身相应对对称面之之间的偏偏移0.66，杆身身横向对对称面对对大小头头孔中心心偏移1.首先必须须保证大大头中心心孔中心心线和小小头孔中中心线之之间的平平行度，这这样才能能保

25、证连连杆在工工作过程程中平稳稳不刮曲曲轴和轴轴瓦；第第二个就就是保证证两个端端面的平平行度，以以及两端端面中心心线与两两孔中心心线之间间的垂直直度，用用于保证证工作中中不会刮刮伤曲轴轴平衡块块，可以以减少噪噪声，保保持平稳稳；第三三个要保保证的是是连杆体体和盖的的分和面面之间的的配合和和吻合，以以保证大大头孔的的圆柱度度，以免免刮伤轴轴瓦；第第四要确确保大小小头孔中中心线之之间的距距离，如如果其得得不到保保证，将将保证不不了发动动机在工工作时的的气体压压缩比等等。2.2 连杆的的主要技技术要求求连杆精度度的参数数主要有有五个：1.连杆杆大端中中心面和和小端中中心面相相对于连连杆身中中心面的的对

26、称；2.连杆杆大小头头空中心心距尺寸寸精度；3.连杆杆大小头头孔平行行度；44.连杆杆大小头头孔的尺尺寸精度度、形状状精度；5.连杆杆大头螺螺栓孔与与接合面面的垂直直度。其余技术术参数如如下表：表2.11技术要求求项目具体要求求或数值值满足的主主要性能能大、小头头孔的椭椭圆度，锥锥度椭圆度0.0012锥度00.0114保证与衬衬套、轴轴瓦的良良好配合合两孔中心心距0.0030.005气缸气体体的压缩缩比两孔轴线线在同一一个平面面内在连杆轴轴线平面面内：0.003在垂直连连杆轴线线平面内内：0.006减少气缸缸壁和曲曲轴颈磨磨损大孔两端端面对轴轴线的垂垂直度0.0015减少曲轴轴颈边缘缘磨损两螺

27、孔中中心线（定定位孔）的的位置精精度在两个在在45方向上上的平行行度：00.0220.04对结合面面的垂直直度0.0015保证正常常承载和和轴颈与与轴瓦的的良好配配合同一组内内的重量量差30gg保证运转转平稳第三章 连杆零件件机械加加工工艺艺规程的的编制3.1 生产纲纲领的确确定生产纲领领的大小小对生产产组织和和零件加加工工艺艺过程起起着重要要的作用用，它决决定了各各工序所所需专业业化和自自动化的的程度，以以及所选选用的工工艺方法法和工艺艺装备。零件生产产纲领计计算:NN=Qnn（1+%）（11+%）式中 N零件的的年生产产纲领（件件/年）;Q产产品的年年产量（台台/年）; n每每台产品品中,

28、该该零件的的数量(件/台台);%备品率率;%废品率率。 根据教材材中生产产纲领与与生产类类型及产产品大小小和复杂杂程度的的关系，确确定其生生产类型型。图33.1为为某产品品上的一一个连杆杆零件。该该连杆用用于61105柴柴油机，年年产量为为10000台。设设其备品品率为110%，采采用胀断断技术后后，其废废品率几几乎为零零，所以以机械加加工废品品率选择择为0.1%，每每台产品品中该零零件的数数量为66件 N=QQn（11+%）（11+%） =100006（11+100%）（11+0.1%） = 666666件/年年连杆零件件的年产产量为666666件，现现已知该该产品属属于中型型机械，根根据生

29、产产类型与与生产纲纲领的关关系查阅阅参考文文献 ，确确定其生生产类型型为大量量生产。图3-11 连杆杆零件图图大量生产产的工艺艺特征：（1） 零件的互互换性：具有广广泛的互互换性，少少数装配配精度较较高处，采采用分组组装配法法和调整整法。（2） 毛坯的制制造方法法和加工工余：广广泛采用用金属模模机器造造型，一一般采用用模锻。毛毛坯精度度高，加加工余量量小。（3） 机床设备备及其布布置形式式：广泛泛采用专专用机床床及自动动机床，按按流水线线和自动动排列设设备。（4） 工艺装备备：广泛泛采用高高效夹具具，复合合刀具，专专用量具具或自动动检验装装置，靠靠调整法法达到精精度要求求。（5） 对工人的的技

30、术要要求：对对调整工工的技术术水平要要求高，对对操作工工的技术术水平要要求较低低。（6） 工艺文件件：有工工艺过程程卡或工工序卡，关关键工序序要调整整卡和检检验卡。（7） 成本：较较低。（8） 生产率：高。（9） 工人劳动动条件：较好。3.2 连杆的的工艺分析首先连杆杆的加工工表面如如下：（1）以以端面互互为基准准加工的的两端面面，尺寸寸为，以以其中一一加工端端面为基基准的小小头孔，大头头孔。（2）以以小头孔孔为中心心的加工工有：钻钻两个4的油油孔，铣铣连杆体体卡挖槽槽，加工工侧面工工艺凸台台。（3）以以大头孔孔为中心心的加工工表面有有：加工工连杆盖盖卡挖槽槽，加工工M122螺栓孔孔，和12.

31、5的连连杆盖上上螺钉光光孔。3.3 连杆的的材料选选择与毛毛坯的制制造方法法3.3.1连杆杆的材料料选择考虑到在在该工艺艺方案中中采用胀胀断工艺艺，那么么选择材材料也是是很重要要的。在在过去其其发动机机连杆多多采用中中碳钢或或者中碳碳合金钢钢，经过过淬火和和高温回回火处理理，处理理后一般般硬度在在HBSS2888HBSS2699之间.后来为为了减低低成本研研发了非非调质钢钢并用与与生产，在在锻造后后空冷，通通过析出出强化得得到与淬淬火高温温回火一一样的力力学性能能，省去去了淬火火和高温温回火，从从而降低低了成本本。后来来为了减减少机加加工，更更进一步步降低成成本，于于是开发发了用粉粉末冶金金的

32、方法法来制造造连杆，大大大减少少了机加加工。而而且粉末末冶金连连杆的质质量公差差小，更更适合用用于发动动机连杆杆是的制制造。美美国就广广泛的运运用粉末末冶金的的方法来来生产连连杆。在在20世纪纪90年代代中叶，钢钢厂与汽汽车厂合合作开发发了裂解解连杆用用钢，实实际上它它是一种种含0.7%左左右的高高碳钢。能用于胀胀断连杆杆的主要要材料为为粉末烧烧结材料料、高碳碳微合金金非调质质钢、球球墨铸铁铁以及可可锻铸铁铁，其中中C700S6 高碳微微合金非非调质钢钢和粉末末烧结材材料应用用最广。那么在这这种情况况之下该该如何来来选择材材料呢？在粉末末冶金和和C700S6之之间做出出一个选选择。据相关资资料

33、报道道，我国国粉末冶冶金行业业与国外外相比有有如下差差距：（）产产品水平平低在产品品精度方方面，少少数企业业尺寸精精度可达达is00788级，形形位公差差可达889级级，与国国外水平平相比低低122级，但但一般企企业约相相差23级。在在产品质质量方面面，最大大的问题题是质量量不够稳稳定，产产品内在在重量和和外观质质量均有有较大的的差距。而而且高档档粉末冶冶金零件件国内还还没有办办法生产产出来，即即使生产产出来，也也是质量量很差，所所以很多多高档的的粉末冶冶金零件件还需要要进口。（2）工工艺装备备落后在粉末冶冶金设备备方面，主主要是通通过企业业引进，购购置国外外粉末成成形压机机、烧结结炉、模模具

34、加工工和测试试设备及及消化吸吸收、改改造设备备的使用用来提高高产品质质量。粉粉末冶金金行业除除少数企企业引进进了国外外先进的的专用压压机外，大大多数企企业仍采采用通用用压机、生生产效率率低、质质量不稳稳定，由由于压机机功能少少，不能能生产复复杂结构构件，后后续加工工量较大大。在烧烧结炉方方面也如如此，多多数企业业仍采用用性能较较差的设设备、能能耗大、效效率低、炉炉温均匀匀性差，质质量不稳稳定。目目前，国国内虽有有少数设设备制造造企业在在生产粉粉末冶金金专用设设备，但但在性能能及质量量可靠性性上与国国外先进进设备相相比仍有有较大差差距，还还不能完完全满足足企业的的要求。另另外，模模具、模模架的设

35、设计制造造力量较较弱，目目前国内内还没有有形成一一个专业业生产粉粉末冶金金模具、模模架的企企业，这这导致粉粉末冶金金新产品品开发速速度较慢慢，不能能满足需需要。（3）买方方市场下下的产需需矛盾受粉末末冶金企企业技术术、设备备及规模模等诸方方面的影影响，目目前的情情况是，低低档产品品多、生生产过剩剩、市场场竞争激激烈，纷纷纷降低低促销，严严重影响响整个行行业的经经济效益益，而高高档产品品上不去去虽有市市场，能能够胜任任的厂家家太少，市市场供不不应求，不不能满足足主机配配套要求求。（4）科研研跟不上上产品发发展需要要粉末冶冶金制品品技术含含量高，是是技术密密集型产产品。大大量的共共性技术术和新材材

36、料、新新产品需需要进行行试验。如如模具、模模架的设设计与制制造、高高性能、复复杂结构构件的成成形工艺艺、后续续处理工工艺、粉粉末热锻锻、温压压、注射射成形等等工艺的的研究等等。由于于企业技技术力量量薄弱及及忙于应应付日常常生产、经经营等工工作，无无力研究究，而研研究单位位科研经经费紧张张，自顾顾尚有问问题，这这种局面面严重影影响着粉粉末冶金金技术的的提高与与发展。（5）出口产品创汇方面 粉末冶金制品企业主要为国内主机配套，能够出口创汇的企业较少。（6）企企业技术术经济效效益与国国外同类类企业相相比差距距较大与粉末冶冶金连杆杆相比，C70S6钢在成本和使用性能上都具有一定优越性，首先锻造后空冷不

37、需要热处理，胀断后连杆与连杆盖接触面不无需机械加工，省去了机械加工费用，装配后连杆体与连杆盖的裂解面能紧密地接触并相互锁定，使其不产生错位和移动，提高了与曲轴零件的配合，同时也提高了曲轴的刚度，大大地改善了发动机的性能。减轻连杆杆的重量量一直都都是连杆杆制造上上讨论的的一个主主题，如如果采用用粉末冶冶金技术术，在不不改变连连杆形状状结构的的前提之之下会导导致连杆杆的重量量增加115%30%，这样样使得连连杆得重重量有了了很大的的增加，那那么发动动机的重重量也会会在一定定程度的的增加，会会影响其其使用性性能。如如果用粉粉末冶金金制造连连杆，就就必须重重新设计计连杆的的形状结结构，以以减轻连连杆的

38、重重量。综上所述述，考虑虑了各种种因素，并并经过组组内成员员的共同同讨论，最最后决定定采用CC70SS6钢作作为本次次设计中中连杆的的材料。3.3.2 CC70SS6钢的的成分和和力学性性能C70SS6材料料中主要要各化学学成分质质量百分分比分别别为：CC为0. 72 % ，Mn为0. 5 % ，S为0. 06 % ， P为0. 0099 % ，V为0. 04 %；其其金相组组织为珠珠光体加加断续的的铁素体体，抗拉拉强度为为：9000MPPa1 0050 MPaa，屈服服极限为为5200 MPPa，最最大延伸伸率为110 %。其中中Mn作为为强化项项而存在在，用以以提高材材料的强强度。胀断工艺

39、艺要求连连杆裂解解后的塑塑性变形形最小，又又要保证证材料有有良好的的可切削削加工性性能。CC70SS6为高高碳钢，含含C量提高高后，便便增加了了钢材的的淬透性性能，假假如保持持含Mnn量不变变，连杆杆锻造空空冷后硬硬度会提提高，而而且金相相组织中中可能会会出现贝贝氏体，恶恶化可切切削加工工性能，须须通过适适当途径径降低含含Mn量。为了改善善可切削削加工性性，提高高了含SS量，钢钢中的MMn和S的亲和和力大于于Fe和S的亲和和力，优优先形成成MnSS，从而而降低钢钢的塑性性，防止止金相组组织中可可能会出出现的贝贝氏体；另外FFeS会会引起钢钢的“热脆”，促进进了裂解解时的断断裂。MMn和S结合时

40、时含Mnn量又不不能过低低，至少少要高于于S三倍的含含量。C70SS6材料料的力学学性能:表3.11极限抗拉拉强度/MPaa屈服强度度/MPaa伸长率（%）压缩屈服服强度/MPaa剪切强度度/MPaa990580146106553.3.3 毛毛坯的制制造方法法由于连杆杆在发动动机工作作中要承承受交变变载荷以以及冲击击性载荷荷，一次次应选用用锻造，以以使金属属纤维尽尽量不被被切断，保保证连杆杆可靠地地工作。而而且该零零件的年年产量是是60000，已已经达到到了大量量生产的的水平，要要求其生生产率比比较高，零零件尺寸寸不是很很大，再再者为了了保证它它的尺寸寸精度、加加工精度度，故选选择模锻锻。胀断

41、工艺艺要求连连杆锻件件在胀断断过程之之中不能能有过大大的塑性性变形，因因此模锻锻连杆性性能的合合格就是是保证连连杆达到到理想的的脆性断断裂的因因素。用于胀断断工艺的的C700S6系系列高碳碳非调质质钢，它它的成分分特点是是低硅，低低锰及添添加了微微量合金金元素钒钒和易切切削的SS元素，范范围窄，纯纯度高。胀断连杆杆工艺现现有的模模锻工艺艺主要有有以下三三种：（1）辊辊锻（楔楔横轧）制制坯热模锻锻生产线线工艺：下下料加热辊锻成型（预预锻，终终锻）切边冲冲孔热校正正BY处理理喷丸处处理探伤处处理精压处处理。设备配置置：下料料机（带带锯机）中频感应加热炉（300KW)辊锻机（460型）热模锻压力机（

42、25000KN）闭式单点压力机BY控冷设备喷丸机探伤机精压机该生产线线比较先先进，以以载货车车连杆为为主导产产品，其其采用了了中频感感应加热热，辊锻锻或楔模模轧制坯坯，在国国内被广广泛采用用。这种种生产线线便于实实现自动动化生产产，具有有噪声小小，劳动动环境好好等优点点。可生生产各种种类型的的发动机机连杆。（2)辊辊锻（楔楔横轧）制制坯锤上模模锻生产产线工艺：下下料加热辊锻成型（预预锻，终终锻）切边冲冲孔热校正正BY处理理喷丸处处理探伤处处理精压处处理。设备配置置：下料料机（带带锯机或或棒料剪剪切机床床）中频感感应加热热炉（3300KKW）辊锻机机（3700型）液压精精锻锤（2550KJ）开式

43、压力机（1000KN）BY控冷设备抛丸机（6001200kg/h)荧光探伤机600WE型）电动螺旋压力机（400KW）该生产线线主要轿轿车连杆杆为主，锻锻件厚度度公差基基本在0.22mm以以内，错错差在00.4mmm以内内，切边边模具没没有氮气气缸，可可使模锻锻件定位位后再切切边，切切边变性性很小，精精压尺寸寸精度可可以控制制在0.11mm以以内（3）辊辊锻制坯坯摩擦擦压力机机模锻（高高能螺旋旋压力机机）生产产线工艺：下下料加热辊锻预锻终锻切边冲冲压热校正正BY处理理抛丸处处理探伤处处理精压处处理。设备配置置：下料料机（带带锯机）中频感应加热炉（250W)辊锻机（460型）摩擦压力机（630t

44、）摩擦压力机（1000t）闭式单点压力机（250t）摩擦压力机。该生产线线以柴油油机连杆杆为主，在在摩擦压压力机上上进行预预锻、终终锻、热热校正，其其工艺过过程较为为稳定，生生产效率率也比较较高，适适合中小小型企业业。根据所生生产的连连杆类型型和实际际情况，故故选择第第三种模模锻方式式，即辊辊锻制坯坯摩擦擦压力机机模锻（高高能螺旋旋压力机机）生产产线用于胀断断连杆制制造的模模锻过程程中应注注意以下下几个问问题：a.由于于模锻胀胀断连杆杆采用CC70SS6高碳碳非调质质钢材料料，其中中加热温温度较高高（1222012990C），需需注意生生产节拍拍的控制制，保证证热校正正和去毛毛刺的温温度不低低

45、于9550C。b.通过过控冷设设备来调调整锻件件在空气气之中的的冷却速速度，以以保证锻锻件力学学性能和和纤维组组织符合合工艺要要求。屈屈服强度度不低于于5500MPaa,断裂拉拉伸率不不低于110%，断断裂收缩缩率不低低于200%。该该工序直直接影响响着胀断断连杆的的断裂效效果，所所以应该该注意。c.大头头断裂部部分硬度度测量在在28003100HBSS，冷校校正的零零件其硬硬度检验验前应去去掉表面面硬化层层。d.金相相组织式式样应该该从连杆杆体纵向向取样，组组织为珠珠光体铁素体体组织，铁铁素体的的含量应应约为110%。e.所有有零件必必须1000%通通过纵横横磁化，进进行磁粉粉探伤，检检查表

46、面面裂纹。3.4 机械加加工余量量，工序序尺寸及及毛坯尺尺寸确定定根据模锻锻的基本本要求，在在零件的的基本尺尺寸上加加上加工工余量224mmm，所所以在加加工多数数表面在在基本尺尺寸的基基础上单单面加22mm，一一些特殊殊表面如如螺钉座座面上加加2mmm，侧面面工艺凸凸台加工工精度不不是很高高，在其其表面加加1mmm。（如如图3.2，详详细尺寸寸请查阅阅1055高速柴柴油机连连杆毛坯坯图图纸纸）图3.22 连杆杆毛坯图图激光加工工工序的的加工余余量及工工序尺寸寸将会在在工装设设计的胀胀断槽设设计中作作详细阐阐述；胀胀断加工工工序基基本没有有加工余余量。剩剩余加工工工序的的加工余余量由组组内其他他成员负负责。3.5 指定工工序定位位基准的的选择定位基准准有粗基基准和精精基准之之分。在在加工起起始工序序中，只能用用毛坯尚尚未曾加加工过的的表面作作为定位位基准，则则该表面面称为粗粗基准；利用已已加工表表面作为为定位基基准，则则称为精精基准。其基准的选择也是工艺规程设计之中的重要问题之一，定位基准的选择合理与否，将直接影响所制订的零件加工工艺规程的质量。基准选择不当，往往会增加工序，或使工艺路线不合理，或使夹具设计困难，甚至达不到零