汽车发动机的连杆零件加工工艺及装备设计+CAD图纸(3)

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工艺装备的设计、制造、使用和管理，体现着一个企业的工艺技术水平，夹具设计与制造又是制造环境中的生产准备周期时间和加工成本的重要因素，工装设计水平的高低，很大程度上反映出企业制造能力的高低。

夹具设计与制造是机电产品设计与制造的一项重要步骤，传统的夹具设计制造时需大量的工时消耗和金属材料的消耗。在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展[2]，而且，为了适应我国加入WTO后机电产品的创新能力和尽快机电产品设计制造的全程仿真，快速组合夹具的发展正是适应了这种要求。

众所周知，连杆是发动机的五大主关件之一，其在发动机中的地位是显而易见的。它是发动机传递动力的主要运动件，在机体中做复杂的平面运动，连杆小头随活塞作上下往复运动；连杆大头随曲轴作高速回转运动；连杆杆身在大、小头孔运动的合成下作复杂的摆动。

连杆在承受往复的惯性力之外，还要承受高压气体的压力，在气体的压力和惯性力合成下形成交变载荷，这就要求连杆具有耐疲劳、抗冲击，并具备足够的强度、刚度和较好的韧性。

连杆材料一般采用45钢或40Cr，45Mn2等优质钢或合金钢。钢制连杆都用模锻制造毛坯。它的锻造工艺有两种方案，将连杆体和盖分开锻造，连杆体和盖整体锻造。

从锻造后材料的组织来看，分开锻造的连杆盖金属纤维是连续的，因此具有较高的强度，而整体锻造的连杆，铣切后，连杆盖的金属纤维是断裂的，因而削弱了强度。整体锻造要增加切开连杆的工序，但整体锻造可以提高材料利用率，减少结合面的加工余量。加工时装夹也比较方便。工厂中连杆的材料是40Cr，调质处理，整体锻造，只需要一套锻模，一次便可锻成，也有利于组织和管理生产。锻造师表面冷却速度快，对内产生压应力，表面应力是平衡的，但铣分开面后应力不平衡，易变形，所以要增加校力这一工序[3]。

曲轴连杆厂的连杆加工属于大批量生产，而连杆刚性差，因此工艺路线多为工序分散，大部分工序用高生产的组合机床和专用机床，并广泛地使用气动、液动夹具、以提高生产率。在加工过程中，连杆毛坯件的大头孔是椭圆的，沿椭圆短轴铣分开面，去掉加工余量，正好是一个圆与曲轴相配合，毛坯锻造后要进行磁场探伤，检验裂纹，并校直保证直线度。在车间，连杆的工艺过程卡把工序排为40多个，主要分为粗加工，半精加工和精加工三个阶段。

首先进行两端面加工。连杆的两端面是连杆加工过程中最主要的定位基准面，而且在许多工序中使用，所以应先加工它，且随着工艺过程的进行要逐渐精化其基准，以提高其定位精度。在车间铣两端时，为保证两端面对称于杆身轴线，以杆身定位，在专用铣床上装两把硬质合金端铣刀盘，工件装夹在回转工作台上作低速回转进给运动，加工完一个面，转过180°再加工另一端面。然后采用双端面磨床进行磨削，以保证两端面的平行度和高的生产率。

连杆大小头端面对称分布在杆身的两侧，由于大小头孔厚度不等，所以大头端面与同侧小头端面不在一个平面上，用这样不等高面作定位基准，必定会产生定位误差。因大小头厚度公差要求不高，工厂在制定工艺时采用最经济的方法加工成一样的厚度。这样，以任一端面、小头孔及工艺凸台作为大部分工序的统一定位基准，有利于保证连杆的加工精度，而且端面面积大，定位也比较稳定。