【正文】 感謝所有關(guān)心和幫助過(guò)我的老師們、同學(xué)們！。陳老師嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的作風(fēng)，豐富的理論知識(shí)給了我很深的啟迪，使我受益匪淺。在本次設(shè)計(jì)中我認(rèn)為最大的收獲就是鞏固專(zhuān)業(yè)知識(shí)的同時(shí)也接觸了很多新東西。期間在圖書(shū)館借閱了許多相關(guān)手冊(cè)和書(shū)籍，充分利用和查閱各種資料，并與肖媛同學(xué)進(jìn)行了深入的交流，盡最大努力搞好了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。通過(guò)在設(shè)計(jì)中查閱和復(fù)習(xí)其相關(guān)知識(shí)，對(duì)部分已生疏的學(xué)科又重新做了認(rèn)識(shí)，且在以前學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上更加深了理解，同時(shí)也把書(shū)本上學(xué)到的知識(shí)用到了實(shí)際設(shè)計(jì)中，將單一的學(xué)科和其他配套學(xué)科融合在一起，學(xué)會(huì)了綜合考慮問(wèn)題。也發(fā)現(xiàn)了自己在學(xué)科內(nèi)的某些方面知識(shí)的欠缺，做到了很好的復(fù)習(xí)和理解，對(duì)機(jī)械制造、加工工藝、理論分析有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。工藝參考文獻(xiàn)1 1000 萬(wàn)輛汽車(chē)下線[N]..2 [M].上海::9323 .(日)GP [M].:1494 （發(fā)動(dòng)機(jī)另外，機(jī)加工過(guò)程分析中，分別計(jì)算了各工藝過(guò)程的用時(shí)。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》選取各項(xiàng)加工數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)計(jì)算得各項(xiàng)加工用時(shí)（min） ，如下表：機(jī)加工項(xiàng)目 基本時(shí)間（min）輔助時(shí)間（min）其他（min）銑連桿大小頭平面 粗磨大小頭平面 鉆小頭孔 擴(kuò)小頭孔 鉸小頭孔 擴(kuò)大頭孔 粗銑連桿蓋螺母座面 銑軸瓦鎖口槽 鉆螺栓孔 擴(kuò)螺栓孔 倒角螺栓孔口 鉸螺栓孔 粗鏜大頭孔 大頭孔倒角 半精鏜大頭孔 精鏜大頭孔 鉆小頭油孔 小頭孔兩端面及小頭油孔倒角 鏜小頭孔襯套 珩磨大頭孔 檢驗(yàn)入庫(kù) 本章小結(jié) 本章通過(guò)對(duì)裂解工藝過(guò)程分析以機(jī)加工過(guò)程分析，得出了在裂解加工工藝過(guò)程中，關(guān)鍵工藝是裂解槽的預(yù)制和裂解速度的控制。正確地各種參數(shù)，不僅提高加工效率，保證必要的刀具耐用度和經(jīng)濟(jì)性，更重要的是可以保證加工質(zhì)量。 機(jī)械加工工藝分析 機(jī)加工技術(shù)要求為了保證連桿的質(zhì)量，必須對(duì)連桿大、小頭孔的的尺寸精度和形狀精度；大、小頭孔軸心線在兩個(gè)互相垂直方向的平行度；大、小頭孔中心距；連桿大頭孔兩端面對(duì)大頭孔中心線的垂直度等做出嚴(yán)格的技術(shù)要求。然而根據(jù)裂解工藝要求知在裂解后對(duì)連桿桿體和大頭孔端蓋進(jìn)行螺栓裝配，然后鏜除，消除變形對(duì)內(nèi)孔圓度的影響，因此如果裂解槽深度增加在后期的機(jī)加工中對(duì)其的加工余量必然加大，就有可能造成內(nèi)孔圓周的變化，一致于影響精度和強(qiáng)度。因此在加工槽深時(shí)可優(yōu)先考慮 H=。mm 2 ) K1（MPamm 2） K1（MPa因而在加工裂解槽時(shí)應(yīng)盡可能使張角 α 的值最小，這樣不僅可以減小裂解力節(jié)約能源，而且還可以提高連桿的質(zhì)量。mm 2） K1（MPamm 2） K1（MPa因此實(shí)際生產(chǎn)中裂解槽的曲率半徑一般都在 ——區(qū)間選擇。mm 2) K1（MPamm 2) K1 （MPa因此設(shè)計(jì)合理的裂解裝置是裂解工藝成功的關(guān)鍵。連桿的斷裂面面積計(jì)算可按照連桿蓋或連桿體的斷面如圖22 所示，幾何形狀因子 Y 可有式（2）得到。有強(qiáng)度??21????=232??????因子知只有當(dāng) K1K1C時(shí)才會(huì)發(fā)生斷裂。在資料[8]中根據(jù)式子 計(jì)算 C70S6 的 K1C的值為 MPa其中 K1的通式為：K1=Y （2）????????Y 為幾何形狀因子，是一個(gè)和裂紋形狀、加載方式和試件幾何形狀有關(guān)的幾何校正因數(shù)。當(dāng) γ→0 時(shí)，σx 、σy 、τxy 趨向于無(wú)窮大，即裂紋尖端應(yīng)力的奇異性。張開(kāi)型斷裂裂紋的尖端的應(yīng)力場(chǎng)為： （1）[??ｘ??ｙ??ｘｙ ]=Ｋ １２ ????????????２[１ ?sin??２ sin３ ??２１＋ sin??２ sin３ ??２sin??２ sin３ ??２ ]在式（１）中，K 1是裂紋端部區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)的一個(gè)公共因子，是決定裂紋端部區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度的因素、θ x、θ y、θ xy為應(yīng)力的分量；γ，θ 為裂紋尖端附近點(diǎn)的極坐標(biāo)。為滿足上述要求，可運(yùn)用斷裂力學(xué)中的線彈性斷裂力學(xué)理論對(duì)影響材料裂解各項(xiàng)因素進(jìn)行分析。所以為了減小斷裂面塑性區(qū)寬度，提高裂解加工質(zhì)量，加載速度大于 130 mm/ s 較好。因此為保證裂解加工質(zhì)量，常采用“背壓”裂解加工方法，即裂解前向連桿蓋端螺栓孔處及桿部圓弧過(guò)渡處施加背壓力，背壓力增大，裂解主動(dòng)載荷也隨之增加，將增加大頭孔變形量，故背壓力為裂解載荷的 1/ 4～1/ 3 較為合理 [10]。同時(shí)，較大的裂解載荷必然會(huì)帶來(lái)較大的殘余應(yīng)力，在連桿裝機(jī)后殘余應(yīng)力的釋放也將影響發(fā)動(dòng)機(jī)的工作性能。裂解載荷及加載速度的影響。加熱溫度過(guò)高將導(dǎo)致晶粒直連桿大頭孔圓度變化量增加。用于裂解加工的鍛鋼一般都是鍛造后利用鍛造余熱控制冷卻的方法得到所需的組織與性能，而省去了鍛后的調(diào)質(zhì)處理。而對(duì)于脆性較好的鑄鐵材料、粉末冶金材料與可裂解鍛鋼材料，裂解加工后連桿大頭孔變形量明顯變小。采用裂解方式加工的連桿，其材料有特殊的要求，首先要保證鍛造空冷后有足夠的強(qiáng)度，以滿足連桿使用性能的需要；其次要求在保證強(qiáng)韌綜合性能指標(biāo)的前提下，呈現(xiàn)脆性斷裂特征，且其斷裂面應(yīng)有良好的嚙合性。斷裂面的質(zhì)量一般通過(guò)斷裂面擴(kuò)展的水平誤差、斷裂面凸凹不平程度、連桿大頭端外側(cè)面掉渣面積等來(lái)衡量；3) 由于連桿工作條件惡劣，在高溫環(huán)境下承受交變載荷的作用且運(yùn)動(dòng)速度極高，因此要求斷裂面(接觸面) 強(qiáng)度高、承載能力強(qiáng)。 裂解加工技術(shù)質(zhì)量要求及其影響因素分析連桿裂解加工技術(shù)屬于精密加工技術(shù)，裂解加工后大頭孔僅需精鏜，技術(shù)質(zhì)量有以下3 個(gè)方面的要求：1) 裂解加工后連桿大頭孔不能有較大的失圓與變形，以免造成后續(xù)精加工余量的不足。因此為了保證裝配質(zhì)量，必須在專(zhuān)用定扭矩上螺栓設(shè)備上進(jìn)行。由于斷裂面呈現(xiàn)犬牙交錯(cuò)形態(tài)，因此在裝配螺栓過(guò)程中需保證裂解后的連桿桿身與連桿蓋完全嚙合、不錯(cuò)位。大頭孔定位套是一個(gè)非常重要的零件，其直徑對(duì)裂解質(zhì)量影響很大，合理的直徑有助于大頭孔受力狀態(tài)良好，從而獲得很高的裂解質(zhì)量和很小的變形。之后用壓縮空氣來(lái)清理斷面以清除影響嚙合的小料渣，在背壓復(fù)位缸的推動(dòng)下蓋、桿復(fù)位并彼此精確地嚙合在一起。裂解設(shè)備如圖 21 所示：1——加緊缸；2——大頭定位套；3——側(cè)向?qū)к墸?——推力銷(xiāo)；5——背壓復(fù)位缸；6——連桿圖 21 連桿裂解主機(jī) [9]該設(shè)備主要以下幾個(gè)部分：4 個(gè)加緊油缸、1 個(gè)大頭定位套、1 付側(cè)向?qū)к墶? 個(gè)楔形推力銷(xiāo)和 1 個(gè)背壓復(fù)位油缸。 裂解加工及其設(shè)備裂解過(guò)程中，為了保證裂解槽快速啟裂、裂紋定向擴(kuò)展并最后閉合，形成脆性斷裂面，必須嚴(yán)格控制載荷的施加方式、大小以及速度。然而激光加工“V” 型裂解槽就不存在這方面的缺陷，因其具有切縫窄、速度快、無(wú)刀具磨損、易裂解、重復(fù)精度高的特點(diǎn)，可降低裂解力、減少大頭孔裂解變形等優(yōu)點(diǎn)，所以機(jī)械拉削裂解槽正在逐漸被激光加工裂解槽所取代。機(jī)械拉削“V 型”裂解槽的優(yōu)點(diǎn)是成本較低，加工參數(shù)與制造精度容易控制。若兩側(cè)槽深不一致，則會(huì)產(chǎn)生一邊開(kāi)裂而一邊未開(kāi)裂的“單邊斷裂”現(xiàn)象。初始裂解“V”型槽的主要尺寸主要有三個(gè)參數(shù)決定，既槽深 h、張角 α、和曲率半 r徑。 初始裂解槽加工及加工設(shè)備初始裂解“V”型槽的質(zhì)量決定著連桿裂解加工的質(zhì)量。所以斷裂截面的設(shè)計(jì)要盡量接近于圓形而避免矩形截面。由于圓形的截面有利于兩條裂紋在同一點(diǎn)匯合，可因此提高裂解的質(zhì)量。 斷裂面設(shè)計(jì)連桿斷裂截面的形狀影響著裂解的質(zhì)量。裂解連桿鍛造毛坯形狀、尺寸與普通連桿毛坯并無(wú)多大區(qū)別。但鑄造連桿重量偏差大,機(jī)械性能較差，其使用受到限制。按裂解加工技術(shù)要求，并根據(jù)上文的介紹可知用于連桿裂解的材料基本上有球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、粉末燒結(jié)金屬、高碳鋼等。連桿漲斷加工工藝過(guò)程 漲斷連桿加工工藝分析 連桿材料和毛坯的特點(diǎn)連桿的材料及金相組織不僅影響連桿的使用性能和機(jī)械加工時(shí)的切削性，而且還決定了裂解加工的可裂開(kāi)性和斷面質(zhì)量，對(duì)裂解工藝的成敗起決定作用。就國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀而言，粉末冶金鍛造工業(yè)雖然有了一定的發(fā)展，但要提供大批量和高質(zhì)量的粉末冶金鍛件還不成熟。而加入 V、Ti 等合金元素，其碳化物在鍛造加熱過(guò)程中，使晶粒的長(zhǎng)大受到限制，鍛后晶粒較細(xì)，又加強(qiáng)了晶粒細(xì)化強(qiáng)化，進(jìn)一步提高了強(qiáng)度和韌性 [8]。SpltasSCO 系列鍛鋼的化學(xué)成分和力學(xué)性能如表 11 和表 12。C70S6 是最早在室溫條件下采用裂解加工的鍛鋼連桿材料，鍛后利用鍛造余熱控制冷卻代替鍛后重新調(diào)質(zhì)處理,金相組織為珠光體加斷續(xù)的鐵素體，其成分特點(diǎn)是低硅、低錳、添加微量合金元素釩及易切削的元素硫，合金元素較少。另外還應(yīng)注意裂解槽的加工以及槽的各項(xiàng)參數(shù)，同時(shí)還有裂解載荷選擇，加載速度控制等。 常見(jiàn)的連桿裂解缺陷在連桿裂解加工過(guò)程中一些主要缺陷為：1）連桿外輪廓大面積掉渣(俗稱(chēng)爆口)；2）因裂紋分叉導(dǎo)致斷裂面夾渣(包夾)；3）斷裂面嚙合性差；3）因裂紋擴(kuò)展偏移引起斷裂面偏離預(yù)定位置；4）由于一側(cè)裂紋槽迅速啟裂而引起的單邊斷裂；5）裂解過(guò)程中塑性變形較大而引起的大頭孔失圓等。此外，斷裂剖分的結(jié)合面凸凹不平，大大提高了接觸面積，可使連桿承載能力、抗剪能力、連桿桿身和連桿蓋的定位精度、裝配質(zhì)量大幅度提高。對(duì)比傳統(tǒng)加工工藝可知，裂解工藝是以整體加工代替分體加工。根據(jù)資料知，奇瑞 E4G16 型發(fā)動(dòng)機(jī)連桿為鍛件，其材料是 C70S6。其裂解過(guò)程如圖 12 所示,可分為以下幾步：（1）在連桿鍛造毛坯大頭孔內(nèi)，預(yù)先加工出裂解槽，形成初始斷裂源；（2）在裂解專(zhuān)用設(shè)備上首先從連桿大頭內(nèi)孔側(cè)施加徑向力，使裂紋由內(nèi)孔向外不斷擴(kuò)展直至完全裂解；（3）連桿蓋從連桿本體上分離出來(lái)，利用斷裂面犬牙交錯(cuò)的特征，再在裂解專(zhuān)用設(shè)備上將裂解分離后的連桿蓋與本體精確復(fù)位，最后在斷裂面完全嚙合的條件下，完成上螺栓工序及其它后續(xù)與傳統(tǒng)工藝相同的切削加工工序。連桿裂解技術(shù)是對(duì)連桿傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)加工技術(shù)的重大變革，實(shí)現(xiàn)了連桿桿身和連桿蓋結(jié)合面進(jìn)行無(wú)屑斷裂剖分加工的新技術(shù)，具有加工工序少、設(shè)備投資小、制造成本低、產(chǎn)品質(zhì)量好、裝配精度高、承載能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。首先于 80 年代中期，由 Alfling 公司在德國(guó)申請(qǐng)專(zhuān)利。為連桿漲斷加工工藝分析做鋪