锻造连杆的制造工艺制造技术

锻制连杆的制造工艺，该连杆包括大端（４），杆柄（３）及小端（１），其中：用锻造方法制造的连杆粗锻件（３３）没有横向飞边，且锻件的大端和小端包含至少一个中心孔初样，此外，连杆粗锻件（３３）得到容量式精整，其方式是在锻模（３５，５５）内将上述连杆粗锻件固定于两个镶块（３７，３８，５７，５８）之间并由此获得精整连杆粗锻件（３４）。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及锻制连杆的制造，本专利技术尤其涉及内燃机所用锻制连杆的制造。对于锻制连杆，特别是内燃机所用的锻制连杆来说，其制造工艺包括连杆粗锻件的热锻，热处理以及机加工工艺，在采用钢制锻件时尤为如此。锻造工艺一般包含以下几道工序棒料的制造，此前应对预先被处理至适当温度的钢坯进行成形滚压；棒料的冲模锻造或合模锻造；锻造飞边的切除或者其修剪及冲剪工序。热处理可在后期工艺或在粗锻件仍处于高温状态时进行，其方式是根据所用钢材牌号及所需机械性能专门安排的。在后期工艺中进行的热处理可以是以获得珠光体或铁素体-珠光体组织为目的的正火处理。这种处理特别针对可分离连杆的制造，亦即所制造的连杆具有可以经脆性断裂而分为两部分的大端。后期工艺中的热处理还可以是续有退火工序的硬化工序，硬化的目的是获得主要为马氏体的金属组织，这种组织具有很高的机械性能。假定锻造工艺结束时的温度足够高，那么在锻件仍处于高温状态时所进行的热处理一般都包含受控冷却工艺，该冷却过程可以为获得珠光体或铁素体-珠光体组织而足够地慢，也可以为主要获得贝氏体组织而足够地快。如果所需金属组织主要是贝氏体，那么受控冷却过程中可以包含为实现大致的恒温相变而采取的温度保持阶段。热处理工艺中还可包含约600℃以下温度的二次加热，其目的是产生退火效应。退火工序也可安排在后期工艺中。机加工工艺主要含有以下内容侧面精修以及连杆大端及小端中心孔的机加工；使大端分成两部分的分割加工以及大端两部分之间连接螺栓之配合孔的钻削。大端可以经机加工而分成两部分，也可以在其为可分离零件时通过冲击条件下的脆性断裂而分成两部分。为使机加工工艺能在合适的精度条件下进行，必须在粗锻件的表面通过预加工形成基准面，由此使锻件能合理地在加工机床上定位，该工艺需要有一定的技巧。除机加工的难度之外，在批量生产中，这种技术所具有的缺陷还使连杆产生过大的尺寸及重量误差，从而无法保证装入内燃机时的可互换性。当同一内燃机中连杆重量的变化过大时，内燃机的平衡性将受到削弱。因此在装入内燃机之前应对连杆分类，使其严格地按重量级别分组。该分组工艺需要精确的称重，从而导致制造过程的复杂化。为提高连杆粗锻件的几何精度，德国技术专利DE4329371号提出了在设有型腔的两个镶块之间固定锻件的方法，该方法取代了在闭合式锻模中对棒料进行锻造的棒料合模锻造方法。所获粗锻件包含杆柄，大端及小端；大端和小端均包含由腹板分隔开的两个中心孔初样。在锻造结束时，一旦两个镶块及锻模所围成空间的体积等于棒料金属的体积，这两个镶块间的相对运动将会停止。于是，粗锻件的几何及重量精度将直接由棒料的重量精度决定。为获得精密的粗锻件，必须采用只能由机加工方法制成的精密棒料，而这种工艺对于棒料的制造来说又过于昂贵。此外，该棒料的锻造过程伴随有较大的金属变形，其形变率具有百分之几十的量级，这将导致批量生产所不期望的镶块急剧磨损现象。本专利技术的目标是用一种关于锻制连杆的制造工艺弥补上述缺陷，该工艺将以很高的批量制造出精密的连杆粗锻件，亦即在批量生产中获得足够高的尺寸精度及重量精度，由此免去基准面的预加工以及装入内燃机之前的重量级别分类。为此，本专利技术将以某种锻制连杆的制造工艺为内容，这种锻制连杆包括大端，杆柄及小端，其中-用锻造方法制造的连杆粗锻件没有横向飞边，且锻件的大端和小端包含至少一个中心孔初样，-此外，连杆粗锻件得到容量式精整(精压)，其方式是在锻模内将上述连杆粗锻件固定于两个镶块之间并由此获得精整连杆粗锻件。为专门在重量方面实现高精度的精整，不妨用止动装置限定两个镶块在精整结束时的相对位置，从而使镶块位置关系不受连杆粗锻件金属体积的影响。为使锻造工装设备能使用重量有所变化的连杆粗锻件，由锻模及两个镶块构成的组件应含有至少一个这样的装置，该装置可在不影响精整连杆粗锻件形状精度的前提下容纳连杆粗锻件的多余金属。这些用来容纳连杆粗锻件多余金属的装置可以由至少一个空腔构成，该空腔可设在锻模的内壁中，也可设在至少一个镶块的型腔中，其具体位置应该是不对精整连杆粗锻件的几何精度产生影响的区域。这些用来容纳连杆粗锻件多余金属的装置还可以由位于锻模壁中并向外张开的至少一个模孔构成。精整工艺可限于粗锻件的外部形状进行，或者也涉及大端中心孔，同时还可以考虑涉及小端中心孔。在这种情况下，所用的连杆粗锻件事先至少应除去大端的腹板及小端处可能存在的腹板。为对大端或小端中心孔加以精整，可将芯棒置于连杆粗锻件的中心孔中，随后再实施精整工艺，该芯棒可嵌入在镶块中沿中心孔中轴线所做出的工艺孔中。最后，对精整连杆粗锻件进行机加工之前的热处理，该热处理可直接在精整所致的高温状态下进行，也可在后期工艺中进行。以下结合附图对加以详述本专利技术，其中附图说明图1表示从上侧投视的连杆，图2是连杆的纵向剖视图，图3表示由成形滚压所获得的棒料，图4是连杆粗锻件在切边及冲剪之前的透视图，图5是含连杆粗锻件的容量式精整装置剖视图，图6是容量式精整装置在精整结束时的剖视图，其中所含的精整连杆粗锻件尚未除去腹板，图7是容量式精整装置在精整结束时的剖视图，其中所含精整连杆粗锻件的中心孔已被精整，图8是从上侧投视的精整锻模局部视图，图9是精整锻制连杆制造过程中主要工艺的流程简图。在介绍如本专利技术所述的制造工艺之前，先界定高精度精整连杆之粗锻件的含义。图1和2所示连杆由小端1、杆柄3及大端4构成，小端1具有中心孔2，大端4具有中心孔5及两个凸耳6a，6b。大端4由主体零件7和冠部8构成，其中，主体零件7与杆柄3及小端1组成了单个零件，冠部8沿平面P与零件7相分离，并由螺栓固接在零件7上(图中未加表示)，螺栓被置于沿凸耳6a、6b上的轴线XX′及YY′钻成的孔中。连杆的精度一方面由重量误差表示，另一方面又由几何参数表示，精密连杆的重量误差应小于0.7％，而几何参数则主要如下-平面度，它表示大端侧面9a，9b与侧面小端10a，10b处于同一平面的程度，-外缘表面11相对于小端侧面10a，10b的垂直度，-大端与小端间的中心距A，-大端及小端的厚度，-大端的宽度C，-大端中心孔的直径B；-大端中心孔相对于大端宽度的对程度，-小端外缘表面11的圆柱度，-杆柄3与小端1之间连接部分12的形状参数，连杆的制造始自对形状已非常接近图1及2所示连杆形状的精整连杆粗锻件的机加工，精整连杆粗锻件与成品连杆的不同之处如下-连杆由两个零件构成，而精整连杆的粗锻件则先由单个零件制成，经过加工之后才被分成两个零件，-精整连杆粗锻件的工作表面不经过机加工，而且大端及小端的中心孔有时不做成通孔，-精整连杆的粗锻件上没有用来将冠部固接在连杆支座上的孔，然而，提出这些区别并不足以了解本说明书的其它内容，下面结合图1及2对机加工方法加以介绍。以下详细介绍连杆的制造工艺，该工艺包含图9所示的几个主要工序，用锯床或切料机等冷、热切割装置将钢坯30从板坯或圆棒之类的半成品上切割下来。在进行诸如高频感应之类的二次加热之后进行钢坯30的滚压预成形，其中，高频感应加热最好在受控环境条件下进行以便限制变形量，推荐的环境温度应高于AC3甚至可进一步优选为1050℃至1350℃之间，滚压预成形的目的是获得棒料31(图3)，该棒料31的某一端为预计成为连杆大端的块状部分13，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锻制连杆的制造工艺，连杆包括大端（４），杆柄（３）及小端（１），其特征在于：用锻造方法制造的连杆粗锻件（３３）没有横向飞边，且锻件的大端和小端包含至少一个中心孔初样，此外，连杆粗锻件（３３）经过容量式精整，其方式是在锻模（３５， ５５）内将上述连杆粗锻件固定于两个镶块（３７，３８，５７，５８）之间并由此获得精整连杆粗锻件（３４）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】FR 1996-3-29 96039411.一种锻制连杆的制造工艺，连杆包括大端(4)，杆柄(3)及小端(1)其特征在于用锻造方法制造的连杆粗锻件(33)没有横向飞边，且锻件的大端和小端包含至少一个中心孔初样，此外，连杆粗锻件(33)经过容量式精整，其方式是在锻模(35，55)内将上述连杆粗锻件固定于两个镶块(37，38，57，58)之间并由此获得精整连杆粗锻件(34)。2.如权利要求1所述的工艺，其特征在于锻模(35，55)与某第一镶块(37，57)之间的相对位置保持不变；第二镶块(38，58)可做相对于锻模(35，55)的运动；而且第二镶块(38，58)在精整结束时所被限定的位置与连杆粗锻件(33)金属的体积无关。3.如权利要求2所述的工艺，其特征在于锻模(35，55)和第一镶块(37，57)压在压锻机的垫块(36，67)上；而且第二镶块(38，58)可嵌入锻模(35，55)并包含止动装置(41)，该止动装置在精整结束时压在锻模(35)上，从而准确地固定了两个镶块(37，38，57，58)的相对位置。4.如权利要求3所述的工艺，其特征在于锻模(35，55)与两个镶块(37，38，57，58)构成的组件包含至少一个可容纳连杆粗锻件(33)多余金属并且不影响精整连杆粗锻件(34)形状精度的装置(50，51，52，53，68，70，71)。5.如权利要求4所述的工艺，其特征在于用来容纳连杆粗锻件多余金属的装置由至少一个空腔(70，71)构成，该空腔可设在锻模(35，55)壁中，也可设在至少一个镶块(37，38，57，58)的型腔中，其具体位置应该是不对精整连杆粗锻件的几何精度产生影响的区域。6.如权利要求4所述的工艺，其特征在于用来容纳连杆粗锻件(33)多余金属的装置由位于锻模(55)壁中并向外扩张的至少一个模孔(68)构成。7.如以上任何一项权利要求所...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗摩根，让C佩古，迈克罗伯莱特，
申请(专利权)人：阿斯科SAFE公司，阿斯科金属有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]