【正文】 中各連桿的質(zhì)量不能相差太大，因此，在連桿部件的大、小頭兩端設(shè)置了去不平衡質(zhì)量的凸塊，以便在稱量后切除不平衡質(zhì)量。連桿大、小頭兩端對稱分布在連桿中截面的兩側(cè)?？紤]到裝夾、安放、搬運等要求，連桿大、小頭的厚度相等(基本尺寸相同)。在連桿小頭的頂端設(shè)有油孔(或油槽)，發(fā)動機工作時，依靠曲軸的高速轉(zhuǎn)動，把氣缸體下部的潤滑油飛濺到小頭頂端的油孔內(nèi)，以潤滑連桿小頭襯套與活塞銷之間的擺動運動副。連桿的作用是把活塞和曲軸聯(lián)接起來，使活塞的往復直線運動變?yōu)榍幕剞D(zhuǎn)運動，以輸出動力。因此，連桿的加工精度將直接影響柴油機的性能。 連桿加工的發(fā)展趨勢汽車連桿的發(fā)展目前主要在其材料上的發(fā)展, 碳素調(diào)質(zhì)鋼和合金調(diào)質(zhì)鋼是連桿用鋼的傳統(tǒng)鋼種，通常小功率的發(fā)動機采用碳素調(diào)質(zhì)鋼，大功率的發(fā)動機采用合金調(diào)質(zhì)鋼。 碳素鋼調(diào)質(zhì)硬度一般在229~269HBS，合金鋼可達到300HBS，但最高不超過330HBS。碳素鋼抗拉強度可達到800MPa以上，沖擊韌度在60J/cm2以上；合金調(diào)質(zhì)鋼抗拉強度可達到900MPa以上，沖擊韌度在80J/cm2以上。調(diào)質(zhì)鋼連桿用于要求連桿有較高強度和韌性的大功率柴油機。非調(diào)質(zhì)鋼是在中碳鋼基礎(chǔ)上添加釩、鈦、鈮等微合金元素，通過控制軋制或控制鍛造過程的冷卻速度，使其在基體組織中彌散析出碳、氮的化合物使其得到強化。非調(diào)質(zhì)鋼省略了鍛后的熱處理。按其強韌性可以分4類，其中基本型和高強度型適用于發(fā)動機連桿。我國研究的非調(diào)質(zhì)鋼主要是釩系、錳釩系、錳釩氮系。每個系列都開發(fā)了添加易切削元素的鋼種。用于發(fā)動機連桿的鋼種有35MnVS、35MnVN、40MnV、48MnV等，其強度都在900MPa以下。疲勞試驗表明，非調(diào)質(zhì)鋼連桿的疲勞強度與相同級別調(diào)質(zhì)鋼相當。我國現(xiàn)在用的材料是從德國進口的C70SC系列高碳非調(diào)質(zhì)鋼。其成分特點是低硅、低錳、添加微量合金元素釩及易切削元素硫。合金元素的范圍要求窄、材料純凈度要求高。我國已開展該系列鋼種的國產(chǎn)化工作。非調(diào)質(zhì)鋼正逐步取代調(diào)質(zhì)鋼，國外幾乎完全采用非調(diào)質(zhì)鋼生產(chǎn)連桿。 隨發(fā)動機輕量化的要求，連桿的設(shè)計應(yīng)力提高，C70S6系列的鋼種的應(yīng)用會越來越多。德國在該鋼種的基礎(chǔ)上開發(fā)了強度級別更高的鋼種。第2章 汽車連桿加工工藝規(guī)程設(shè)計 連桿的結(jié)構(gòu)特點連桿是汽車發(fā)動機中的主要傳動部件之一，它在柴油機中，把作用于活塞頂面的膨脹的壓力傳遞給曲軸，又受曲軸的驅(qū)動而帶動活塞壓縮氣缸中的氣體。連桿在工作中承受著急劇變化的動載荷。連桿由連桿體及連桿蓋兩部分組成。連桿體及連桿蓋上的大頭孔用螺栓和螺母與曲軸裝在一起。為了減少磨損和便于維修，連桿的大頭孔內(nèi)裝有薄壁金屬軸瓦。軸瓦有鋼質(zhì)的底，底的內(nèi)表面澆有一層耐磨巴氏合金軸瓦金屬。在連桿體大頭和連桿蓋之間有一組墊片，可以用來補償軸瓦的磨損。連桿小頭用活塞銷與活塞連接。小頭孔內(nèi)壓入青銅襯套，以減少小頭孔與活塞銷的磨損，同時便于在磨損后進行修理和更換。 連桿的主要技術(shù)要求連桿上需進行機械加工的主要表面為：大、小頭孔及其兩端面，連桿體與連桿蓋的結(jié)合面及連桿螺栓定位孔等。連桿總成的主要技術(shù)要求（附圖1）。 大、小頭孔的尺寸精度、形狀精度大頭孔公差等級為IT6，； mm，小頭孔公差等級為IT8。 mm。 大、小頭孔軸心線在兩個互相垂直方向的平行度兩孔軸心線在連桿軸線方向的平行度誤差會使活塞在汽缸中傾斜，從而造成汽缸壁磨損不均勻，同時使曲軸的連桿軸頸產(chǎn)生邊緣磨損，所以兩孔軸心線在連桿軸線方向的平行度公差較?。欢鴥煽纵S心線在垂直于連桿軸線方向的平行度誤差對不均勻磨損影響較小，因而其公差值較大。兩孔軸心線在連桿的軸線方向的平行度在100 mm；在垂直與連桿軸心線方向的平行度在100 mm。 大、小頭孔中心距大小頭孔的中心距影響到汽缸的壓縮比，即影響到發(fā)動機的效率，所以規(guī)定了比較高的要求：190177。 mm。 連桿大頭孔兩端面對大頭孔中心線的垂直度連桿大頭孔兩端面對大頭孔中心線的垂直度，影響到軸瓦的安裝和磨損，甚至引起燒傷；所以對它也提出了一定的要求：規(guī)定其垂直度公差等級應(yīng)不低于IT9（大頭孔兩端面對大頭孔的軸心線的垂直度在100 mm）。 大、小頭孔兩端面的技術(shù)要求連桿大、小頭孔兩端面間距離的基本尺寸相同，但從技術(shù)要求是不同的，大頭兩端面的尺寸公差等級為IT9，, 小頭兩端面的尺寸公差等級為IT12。這是因為連桿大頭兩端面與曲軸連桿軸頸兩軸肩端面間有配合要求，而連桿小頭兩端面與活塞銷孔座內(nèi)檔之間沒有配合要求。 螺栓孔的技術(shù)要求在前面已經(jīng)說過，連桿在工作過程中受到急劇的動載荷的作用。這一動載荷又傳遞到連桿體和連桿蓋的兩個螺栓及螺母上。因此除了對螺栓及螺母要提出高的技術(shù)要求外，對于安裝這兩個動力螺栓孔及端面也提出了一定的要求。規(guī)定：； mm。 有關(guān)結(jié)合面的技術(shù)要求在連桿受動載荷時，接合面的歪斜使連桿蓋及連桿體沿著剖分面產(chǎn)生相對錯位，影響到曲軸的連桿軸頸和軸瓦結(jié)合不良，從而產(chǎn)生不均勻磨損。結(jié)合面的平行度將影響到連桿體、連桿蓋和墊片貼合的緊密程度，因而也影響到螺栓的受力情況和曲軸、軸瓦的磨損。對于本連桿， mm。目前我國有些生產(chǎn)連桿的工廠，采用了連桿輥鍛工藝。圖（）為連桿輥鍛示意圖．毛坯加熱后，通過上鍛輥模具2和下鍛輥模具4的型槽，毛壞產(chǎn)生塑性變形，從而得到所需要的形狀。用輥鍛法生產(chǎn)的連桿鍛件，在表面質(zhì)量、內(nèi)部金屬組織、金屬纖維方向以及機械強度等方面都可達到模鍛水平，并且設(shè)備簡單，勞動條件好，生產(chǎn)率較高，便于實現(xiàn)機械化、自動化，適于在大批大量生產(chǎn)中應(yīng)用。輥鍛需經(jīng)多次逐漸成形。 連桿輥鍛示意圖，將棒料在爐中加熱至1140～1200C0，先在輥鍛機上通過四個型槽進行輥鍛制坯，然后在鍛壓機上進行預鍛和終鍛，再在壓床上沖連桿大頭孔并切除飛邊。鍛好后的連桿毛坯需經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，使之得到細致均勻的回火索氏體組織，以改善性能，減少毛坯內(nèi)應(yīng)力。為了提高毛坯精度，連桿的毛坯尚需進行熱校正。連桿必須經(jīng)過外觀缺陷、內(nèi)部探傷、毛坯尺寸及質(zhì)量等的全面檢查，方能進入機械加工生產(chǎn)線。 連桿輥鍛 連桿的機械加工工藝過程：工序工序名稱工序內(nèi)容工藝裝備1銑銑連桿大、小頭兩平面,標記一面為基面X52K2粗磨以一大平面定位，磨另一大平面，保證中心線對稱，M73313鉆以基面定位，鉆、擴、鉸小頭孔至一定尺寸Z33S14銑以基面小頭孔 定位 銑側(cè)面X625擴以基面定位，以小頭孔定位，擴大頭孔為Φ63mmZ5756銑以基面，大，小頭孔定位切斷大頭。X627銑以基面和側(cè)面定位銑，連桿體蓋接合面X628精磨以基面和一側(cè)面定位裝夾工件，磨連桿體和蓋的結(jié)合面M73319銑以基面及結(jié)合面定位裝夾工件，銑連桿體和蓋mm8mm斜槽X6210鉆以基面、結(jié)合面和一側(cè)面定位，裝夾工件，,10mmZ33S111鉆以基面結(jié)合面各自側(cè)面定位，裝夾工件鉆2—10mm,2—R—10mm 深度保持22177。Z33S112擴先擴2—10mm螺栓孔，再擴2—R10mm深至標準尺寸。并倒角Z33S113鉗用專用螺釘，將連桿體和連桿蓋裝成連桿組件，其扭力矩為100—14鏜粗鏜大頭孔至一定量T6815倒角大頭孔兩端倒角X6216磨精磨大小頭兩端面，保證大端面厚度為mmM733117鏜以基面、一側(cè)面定位，半精鏜大頭孔，精鏜小頭孔至圖紙尺寸，中心距為mm可調(diào)雙軸鏜18鏜精鏜大頭孔至尺寸T211519稱重稱量不平衡質(zhì)量彈簧稱20鉗按規(guī)定值去重量21壓銅套雙面氣動壓床22擠壓銅套孔壓床23倒角小頭孔兩端倒角Z33S124鏜半精鏜、精鏜小頭銅套孔T211525珩磨珩磨大頭孔珩磨機床26檢檢查各部尺寸及精度27探傷無損探傷及檢驗硬度28入庫 連桿的機械加工工藝過程分析 工藝過程的安排各主要表面的工序安排如下：（1）兩端面：粗銑、精銑、粗磨、精磨（2）小頭孔：鉆孔、擴孔、鉸孔、精鏜、壓入襯套后再精鏜（3）大頭孔：擴孔、粗鏜、半精鏜、精鏜、金剛鏜、珩磨一些次要表面的加工，則視需要和可能安排在工藝過程的中間或后面。 定位基準的選擇在連桿機械加工工藝過程中，大部分工序選用連桿的一個指定的端面和小頭孔作為主要基面，并用大頭處指定一側(cè)的外表面作為另一基面。這是由于：端面的面積大，定位比較穩(wěn)定，用小頭孔定位可直接控制大、小頭孔的中心距。這樣就使各工序中的定位基準統(tǒng)一起來，減少了定位誤差。具體的辦法是，：在安裝工件時，注意將成套編號標記的一面不與連桿的定位原件接觸, 在精鏜小頭孔時也用小頭孔做基面。 連桿的定位方向為了不斷改善基面的精度，基面的加工與主要表面的加工要適當配合：即在粗加工大、小頭孔前，粗磨端面，在精鏜大、小頭孔前，精磨端面。由于用小頭孔和大頭孔外側(cè)面作基面，所以這些表面的加工安排得比較早。在小頭孔作為定位基面前的加工工序是鉆孔、擴孔和鉸孔，這些工序?qū)τ阢q后的孔與端面的垂直度不易保證，有時會影響到后續(xù)工序的加工精度。 確定合理的夾緊方法既然連桿是一個剛性比較差的工件，就應(yīng)該十分注意夾緊力的大小，作用力的方向及著力點的選擇，避免因受夾緊力的作用而產(chǎn)生變形，以影響加工精度。在加工連桿的夾具中，可以看出設(shè)計人員注意了夾緊力的作用方向和著力點的選擇。在粗銑兩端面的夾具中，夾緊力的方向與端面平行，在夾緊力的作用方向上，大頭端部與小頭端部的剛性高，變形小，既使有一些變形，亦產(chǎn)生在平行于端面的方向上，很少或不會影響端面的平面度。夾緊力通過工件直接作用在定位元件上，可避免工件產(chǎn)生彎曲或扭轉(zhuǎn)變形。在加工大小頭孔工序中，主要夾緊力垂直作用于大頭端面上，并由定位元件承受，以保證所加工孔的圓度。在精鏜大小頭孔時，只以大平面（基面）定位，并且只夾緊大頭這一端。小頭一端以假銷定位后