连杆是发动机中高精度的重要零件,由连杆体、连杆盖共同组成。在传统制造工艺中,连杆体和盖的制造依靠两种办法:1)连杆体和盖整体锻造→锯切分离→接触面机加工→装配。2)连杆体—盖分别锻造→接触面机加工→装配。使用上述两种工艺,不仅需对连杆体和盖的联接面进行铣削和磨削,并且在该联接面上还要钻铰螺栓定位孔和攻螺纹孔,或者切制端面齿,钻铰定位销孔和钻螺栓孔等,以便将来能使连杆体—盖达成精合装。为此,需要较多的加工机床,经过十几道工序,耗费很多的加工工时。
针对连杆传统制造工艺中的缺点,为了减少制造成本和工时,提升配合精度,连杆断裂剖分工艺被提出,并第一于80年代中,由Alfling公司在德国申请专利。其后,有关研究不断在美、德获得进展。进入90年代,该工艺在工业发达国家进入实质应用生产阶段。适用的毛坯由最初的粉末锻造连杆,进步到中高碳钢锻造连杆,采用的厂家覆盖了美国三大汽车公司,以及德国奔驰、宝马等企业。现在国内应用该技术的厂家是一汽大众发动机厂,引进德国技术装备,适用于每缸五气门新型发动机连杆。
连杆断裂剖分工艺
锻造的连杆毛坯,在推行断裂剖分之前,先粗镗连杆大头孔,然后在其预定断裂处加工两个对置的沟槽,为应力集中点,见图1a。随后,将连杆大头孔套装到一台进行断裂剖分的装置的两个半芯轴上,并将连杆进行定位和夹紧。然后借助冲击力,将用来胀裂连杆的楔插入上述半芯轴中,此时在楔的冲击下,连杆的大头孔在沟槽处被断裂剖分为连杆体和连杆盖。
这种新工艺,使分离后的连杆和连杆盖能直接在断裂面处自然精合装,无需加工配合面,达到了降低加工工序和降低加工机床的目的。此外,除连杆剖分面具有较高的配合精度外,还由于其剖分接触面是凸凹不平的,大大提升了接触面积,从而提升了连杆承载能力。






