预制裂纹槽加工方法对连杆裂解加工质量的影响规律

通过大量工艺试验研究了预制裂纹槽加工方式对裂解质量的影响规律,结果表明,激光加工裂纹槽生产效率高,裂解加工后大头孔的圆度误差及裂纹线与断裂面的水平误差最小,而拉削加工的裂纹槽上述两项误差值最大,线切割加工方式居中。同时采用有限元数值模拟正交试验,分析了连杆预制裂纹槽几何参数对裂解载荷的影响规律,结果表明,槽深对裂解载荷影响最显著,曲率半径次之,而张角对裂解载荷的影响不显著,并给出了预制裂纹槽合适的工艺参数范围。

汽车胀断连杆用非调质钢的应用现状与发展

综述了胀断加工技术对连杆材料的特殊要求及胀断连杆用材料的发展现状,探讨了非调质钢胀断连杆组织性能控制的原理与策略。最后提出了扩大非调质钢应用的建议,强调应加强基础研究,揭示非调质钢的材料特性,特别是组织性能定量关系;强化"产学研用"结合,采用控锻控冷技术实现非调质钢胀断连杆组织性能的精确柔性系统控制。

连杆裂解加工力参数数值分析

为了确定合适的连杆裂解工艺中裂解力参数,采用数值分析的方法建立了53d斜切口连杆裂解加工的数值模型。对裂纹尖端的节点采用了1/4节点技术用于模拟裂纹尖端应力场的奇异性,分析得到了裂解力与应力强度因子的关系曲线。根据连杆材料的临界应力强度因子KIc,确定了连杆裂解加工所需的裂解力。结果表明：裂纹1的裂解力为851 kN,裂纹2的裂解力818 kN。与实际生产中的裂解力860-880 kN相比,其误差小于10%。

激光预制裂纹槽的断裂分析

进行了单边激光加工裂纹槽试样轴向拉伸试验。试样取自用高碳微合金非调质钢(C70S6)锻造的连杆。分析了激光预制裂纹槽对材料断裂的影响,并与线切割和拉削加工裂纹槽拉伸断裂试样进行了断口分析和断裂载荷的对比。结果表明:采用激光预制裂纹槽试样的断口具有最小的裂尖塑性变形区域,与有相同裂纹槽深度的线切割和拉削加工裂纹槽试样相比,其拉伸断裂载荷分别小20%和30%左右。在试验结果基础上确定了激光加工裂纹槽的等效临界应力强度因子为25.51 MPa.m1/2。本文结果可用于激光预制裂纹槽的连杆裂解载荷参数计算。

36MnVS4连杆裂解加工模拟及缺陷分析

针对具有更高疲劳强度的连杆新材料36MnVS4,开展了连杆裂解加工性能研究,并与C70S6材料进行对比,探究其裂解缺陷形成原因。依据新材料I型裂纹的脆性解理断裂特性,确定了连杆裂解K判据及最大主应力断裂失效准则,建立了预制切口条件下的连杆裂解有限元模型。通过分析裂解过程中的应力集中和变形分布情况,获得不同材料的切口起裂位置和时间、切口附近及断面的塑性变形,结合裂纹扩展速度和裂解载荷,研究了容易导致的缺陷类型并评估了断口质量。结果表明:在相同几何参数和载荷下,因36MnVS4连杆较C70S6起裂位置分散、裂纹扩展不稳定、缺口敏感性高、铁素体组织多,容易导致批量生产时裂解工序缺陷增加,但裂解后大头孔失圆和断面塑性变形小。

发动机连杆裂解材料

发动机连杆裂解加工是连杆加工的一种新技术,用于裂解的材料对裂解工艺的成败起决定性作用。介绍了国内外用于汽车发动机连杆裂解的几种常用材料,并对各材料的裂解性能、力学性能与机械加工性能进行了比较。

发动机连杆裂解槽激光加工机床中的丝杠误差分析及补偿

发动机连杆裂解槽激光加工机床的主要功能是对连杆大头孔内表面两侧进行切槽加工。裂解槽质量的好坏与激光和CNC系统的配合有很大关系。为了消除由于丝杠的误差所带来的激光头的定位误差,以便能够更精确地调整激光头喷嘴与连杆内表面的位置,首先在该激光加工机床的工作原理的基础上对该误差进行了测量,然后采用直线插补补偿算法消除了该误差。最后对激光切槽后得到的连杆进行裂解,并且经过工具显微镜检测后,结果表明,对于各种型号的连杆,切割出来的裂解槽在深度上基本保持一致(裂解槽上各个点的槽深度公差为±0.02 mm)。说明该种方法能够很好地解决这一问题。

锻造工艺对发动机连杆裂解加工质量的影响

研究了锻造工艺对发动机连杆力学性能及微观组织的影响,并对连杆不同锻造工艺参数的C70S6材料连杆进行了裂解加工试验。结果表明,在同一锻造加热温度下,冷却速度越快,连杆的硬度、强度越高;冷却速度相同时,随锻造加热温度的增高,硬度、强度降低。综合考虑裂解加工质量与后续机械加工质量,认为该发动机连杆的锻造工艺采用1150～1250℃加热温度、弱风冷条件比较适合。

静载下连杆裂解裂尖塑性区及其对裂解质量的影响

对静载条件下连杆裂解过程进行了数值分析,将连杆裂尖附近塑性区形状与理想状态进行了对比,定性给出了连杆断裂前裂纹区应力应变状态,并据此分析了不同位置的断裂状态。结果表明,连杆厚度方向不同的层面处于不同的平面应变与平面应力状态,裂尖塑性区大小也不同,启裂首先发生在塑性区较早达到变形极限的平面应变区。裂尖塑性区的差异造成启裂点散布、裂纹扩展不同步,扩展路径不同,极易造成裂纹分叉、交汇异常等问题,并引起撕裂、崩角、断裂面台阶、夹屑、外缘爆口等裂解缺陷,从而影响连杆裂解加工质量。

发动机连杆裂解加工工艺

发动机连杆裂解加工工艺是 2 0世纪 90年代发展起来的一项连杆加工新技术。本文将连杆的传统加工工艺与裂解工艺加以对比 ,重点讨论了裂解工艺的原理及其主要影响因素。

连杆裂解机床加载速度优化仿真

连杆裂解加载速度是影响裂解质量的重要参数之一,为了了解连杆裂解机床的加载速度特性、实现加载速度的优化,本文进行了虚拟样机仿真研究。首先,利用ADAMS/View和ADAMS/Hydraulics模块建立裂解机床机械和液压系统模型;其次在MATLAB/Simulink模块下建立控制系统模型,包括恒定输入控制系统和基于位移反馈信号的输入控制系统;最后,设置好仿真参数,完成动态仿真,根据仿真结果,分析了裂解加载速度特性。仿真结果表明:恒定输入控制时,裂解缸加载速度为118mm/s,既有利于裂解质量的控制,又不至于导致液压系统设计不合理;基于位移反馈信号时,椭圆输入控制曲线对于控制裂解油缸后程减速效果最为明显。对于实际液压油缸,可参照该曲线进行加载速度控制。

汽车发动机用连杆裂解工艺及设备的合理性探讨

连杆是发动机上的重要零件,其加工工艺及设备是发动机制造业发展水平的重要标志。对比传统发动机连杆制造工艺,阐述了剖分式连杆裂解的机制及过程,根据核心加工技术的不同对近年来国内外主要裂解工艺及设备进行了研究和分类,分析了包括芯轴胀式裂解、液压活塞式、水平滑块式等机械式裂解加工设备的原理及特点,并对复合铸造裂解、热处理(或冷冻)辅助裂解和疲劳拉伸裂解等新型裂解加工方法进行了合理性探讨。

斜切口连杆裂解工艺开发及应用

研究开发了斜切口连杆裂解加工工艺:先对粗加工后的连杆整体断裂剖分,再利用断裂面的啮合特性实现连杆体/盖结合面的全方位定位;采用C70S6非调质钢楔横轧制坯、热模锻压机成型,锻后强风+空冷处理,得到珠光体加少量铁素体组织;采用国产CSE—400型裂解机床进行定向裂解,调整"背压"保证断裂面质量并减小大头孔残余变形。实践表明,采用该项新工艺可节约设备投入、减少加工工序、提高生产效率、降低制造成本,产品制造精度高,重复定位精准。

基于DEFORM3D的热锻工艺参数对连杆成形的影响分析

运用DEFORM 3D软件对汽车发动机连杆热锻成形进行了数值模拟,研究了不同始锻温度、模具预热温度、模具速度及摩擦系数对连杆热锻成形的载荷、等效应力及金属流动特性的影响。结果表明:随着始锻温度增加,热锻连杆最大成形载荷逐渐减小,最大等效应力减小,而最小等效应力和金属最大流动速度增加。模具预热温度越高,最大成形载荷越小。随着模具运动速度增加,热锻连杆最大等效应力先减小后增加,而最小等效应力则先增加后减小,金属最大流动速度逐渐增加。随着摩擦系数增加,热锻连杆最大等效应力逐渐增加,而最小等效应力基本不变,金属最大流动速度逐渐减小。

发动机连杆裂解加工新技术

发动机中,连杆主要负责对曲轴、活塞进行连接,需要对弯曲、压缩以及拉伸等交变载荷进行承担,对发动机正常运转极为关键。连杆裂解属于新型工艺技术,可以有效解决以往连杆加工过程中存在的问题,得到了广泛关注。本文通过对发动机连杆解列加工、加工工艺与核心设备以及参数设计方式三部分内容的论述,全面介绍连杆裂解加工新技术,旨在强化裂解技术运用水平,保证发动机性能的切实优化。

基于涨断技术的连杆设计

在介绍涨断工艺连杆和传统锻造工艺连杆的制造工艺基础上,通过对比涨断工艺连杆和传统锻造工艺连杆二次拆装后的几何尺寸,介绍了涨断工艺的优越性,同时通过对某公司两款小排量发动机的连杆设计对比,论证了某小排量发动机A连杆采用分体锻造工艺而另一小排量发动机B连杆采用整体锻造工艺的设计基础,并探讨了在小排量发动机B连杆上应用涨断工艺的可行性。

LDK发动力连杆生产工艺优化

连杆作为发动机的关键零部件,其制造质量直接影响发动机的整机性能和可靠性。文章的研究主要与传统工艺进行比较,优化发动机连杆裂解加工,探索性地运用有限元仿真模拟的方法,分析连杆裂解时涨断力与裂解槽尺寸对裂解的影响。

胀断连杆锻造技术

通过生产实践,在锻造工艺开发过程中,选用不同的锻造加热温度、冷却速度控制参数等,对采用进口原材料和国产原材料的胀断工艺生产的锻钢连杆进行了批量生产对比,经过内在质量检验、胀断加工验证、疲劳试验、台架试验和道路试验,对每个环节出现的问题进行了研究和整改。经过一系列的工艺设计改进和过程控制方法的改进,制定出胀断连杆的技术标准和锻造工艺参数,满足了连杆强度、韧性综合性能指标,同时具有良好的断裂性能和切削性能,使胀锻连杆实现了大批量生产。

36MnVS4裂解连杆性能分析及轻量化设计

为实现连杆轻量化以适应发动机低能耗低振动的要求,对36MnVS4连杆进行了结构改进设计。在原有C70S6连杆结构设计的基础上,改用高强钢36MnVS4,并分别对C70S6和36MnVS4连杆断裂接合面进行三维逆向重构,建立了裂解连杆有效分析模型。通过有限元模拟对连杆进行疲劳强度分析,得到:36MnVS4连杆较C70S6连杆的疲劳寿命和安全系数有明显提高,具有足够的安全储备进行轻量化改进。以连杆强度和刚度为约束条件,对36MnVS4连杆分部位进行结构改进设计,改进后连杆质量降低21%,实现了裂解连杆的轻量化。

船用12型发动机连杆锻模设计及其锻造工艺验证实例

采用500 t双曲柄机械压力机和2500 t热模锻压力机生产船用12型发动机连杆。通过对该锻件的形状和结构的分析、阐述,对3个工步的制坯模具分别进行设计、分析和论证,并采用3工步分段制坯和模锻复合成形工艺进行小批量生产验证,得出预成形制坯模具的工步3的设计尤为关键,不但决定了终锻模膛的金属充填性能,而且对锻件的材料利用率有直接影响,还可以防止锻件产生折叠缺陷。通过对船用12型发动机连杆锻造工艺优化后,经过现场样件试制验证,得出船用12型发动机连杆的材料利用率为81.2%,合格率达99.4%,锻造工艺科学合理、切实可行。研究结论对小批量、多品种的锻件的研发试制具有重要的借鉴意义。