连杆工艺特点

1、连杆的工艺特点 (1)连杆体和盖厚度不一样，改善了加工工艺性。连杆盖厚度为31mm，比连杆杆厚度单边小3.8mm，盖两端面精度产品要求不高，可一次加工而成。 由于加工面小，冷却条件好，使加工振动和磨削烧伤不易产生。 连杆杆和盖装配后不存在端面不一致的问题，故连杆两端面的精磨不需要在装配后进行，可在螺栓孔加工之前。 螺栓孔、轴瓦对端面的位置精度可由加工精度直接保证，而不会受精磨加工精度的影响。 (2)连杆小头两端面由斜面和一段窄平面组成。这种楔形结构的设计可增大其承压面积，以提高活塞的强度和刚性。 在加工方面，与一般连杆相比，增加了斜面加工和小头孔两斜面上倒角工序；用提高零件定位及压头导向精度来

2、避免衬套压偏现象的发生，但却增加了压衬套工序加工的难度。 (3)带止口斜结合面。连杆结合面结构种类较多，有平切口和斜切口，还有键槽形、锯齿形和带止口的。该连杆为带止口斜结合面.连杆的工艺特点 (1)连杆体和盖厚度不一样，改善了加工工艺性。连杆盖厚度为31mm，比连杆杆厚度单边小3.8mm，盖两端面精度产品要求不高，可一次加工而成。 由于加工面小，冷却条件好，使加工振动和磨削烧伤不易产生。 连杆杆和盖装配后不存在端面不一致的问题，故连杆两端面的精磨不需要在装配后进行，可在螺栓孔加工之前。 螺栓孔、轴瓦对端面的位置精度可由加工精度直接保证，而不会受精磨加工精度的影响。 (2)连杆小头两端面由斜面和

3、一段窄平面组成。这种楔形结构的设计可增大其承压面积，以提高活塞的强度和刚性。 在加工方面，与一般连杆相比，增加了斜面加工和小头孔两斜面上倒角工序；用提高零件定位及压头导向精度来避免衬套压偏现象的发生，但却增加了压衬套工序加工的难度。 (3)带止口斜结合面。连杆结合面结构种类较多，有平切口和斜切口，还有键槽形、锯齿形和带止口的。该连杆为带止口斜结合面，其结构如图3所示。精加工基准采用了无间隙定位方法，在产品设计出定位基准面。在连杆杆和总成的加工中(见图6)，采用杆端面、小头顶面和侧面、大头侧面的加工定位方式；在螺栓孔至止口斜结合面加工工序的连杆盖加工中(见图7)，采用了以其端面、螺栓两座面、一螺

4、栓座面的侧面的加工定位方法。这种重复定位精度高且稳定可靠的定位、夹紧方法，可使零件变形小，操作方便，能通用于从粗加工到精加工中的各道工序。由于定位基准统一，使各工序中定位点的大小及位置也保持相同。这些都为稳定工艺、保证加工精度提供了良好的条件。材料与毛坯 康明斯连杆选材为美国标准SAE1541钢，其材料标准为康明斯标准30062-04，采用调质热处理工艺。国产化时，将毛坯材料定为40MnBH(GB5216-85)，采用锻造余热淬火加高温回火调质热处理新工艺，此方法既能获得良好的综合机械性能，又能提高疲劳强度，还能节省大量的能源。毛坯为整体锻造，其外形精度高，省材料，简化工艺，便于组织生产、加工

5、和运输。该连杆硬度为HB255302(dB3.53.8)，材料的奥氏体晶粒度国标规定为78级，CKD连杆实物的晶粒度水平为7级。材料标准对比见表2。 近年来，非调质钢作为在传统材料基础上发展起来的一个新品种，得到广泛的应用。该材料对锻造工艺而言，省去了调质处理工艺，避免了热处理裂纹，节省了大量能源。从加工方面看，由于通过添加S、Ca等元素，明显地改善了切削性能，断屑容易，排屑流畅，刀具寿命大大提高。 在19841994年期间，康明斯采用调质钢毛坯SAE1541钢，1995年全面转用非调质钢材料毛坯38MnVS。1993年以来，选用了40MnVG非调质钢进行了材料、加工工艺各项有关试验。批量切削

6、表明，零件废品率明显降低，拉削加工表面质量提高了一个等级，即从Ra3.2m提高到Ra.2.21.6m，拉削振动明显降低，刀具耐用度提高1.52倍。材料标准对比见表3。新工艺、新技术的应用 采用荧光探伤对锻造内在质量再次进行检查；杆、盖螺栓孔等在自动线上分开加工；螺栓的拧紧采用进口定值扭矩扳手及扭矩转角法多工步拧紧工艺；小头孔的半精加工、精加工工序采用拉镗退刀加工工艺，大小头孔的半精加工、精加工设备的镗刀带有自动补偿装置。2 连杆加工的工艺流程 连杆加工的工艺流程是：拉大小头两端面粗磨大小头两端面拉连杆大小头侧定位面拉连杆盖两端面及杆两端面倒角拉小头两斜面粗拉螺栓座面，拉配对打字面、去重凸台面及

7、盖定位侧面粗镗杆身下半圆、倒角及小头孔粗镗杆身上半圆、小头孔及大小头孔倒角清洗零件零件探伤、退磁精铣螺栓座面及R5圆弧铣断杆、盖小头孔两斜端面上倒角精磨连杆杆身两端面加工螺栓孔拉杆、盖结合面及倒角去配对杆盖毛刺清洗配对杆盖检测配对杆盖结合面精度人工装配扭紧螺栓打印杆盖配对标记号粗镗大头孔及两侧倒角半精镗大头孔及精镗小头衬套底孔检查大头孔及精镗小头衬套底孔精度压入小头孔衬套称重去重精镗大头孔、小头衬套孔清洗最终检查成品防锈。(待续)作者简介 宋正元 男，1962年生。工程师。邮编：441004作者单位：东风汽车公司柴油发动机厂  1.1工艺设计原则工艺设计以保证质量稳定、生产可靠为原则

8、。该生产线基本上由半自动单机组成，只有螺栓孔的加工和称重去重采用了自动线。在设备选型上，立足国内，力求经济合理，除半精镗、精镗大小头孔引进德国EX-CELL-O公司的精密镗床外，其余设备均为国内制造。在吸取国内外连杆加工经验的基础上，开始采用诸多新型设备，形成了自己的工艺特点。如连杆外部平面的加工采用五台大行程、单溜板、转台式立式拉床，大小头毛坯孔的粗加工，采用两台大刚性双面八轴镗床，切断采用双面卧式圆盘铣床，螺栓孔部分的粗、精加工采用十一工位托盘式自动线；带止口斜结合面的加工采用一台卧式大拉床，平衡去重部分采用电子天平八工位称重去重自动线。机床的设计力求高精度、大刚性、大流量冷却、自动排屑、

9、机外换刀。电气上采用程控、监控系统等。    1.2连杆主要结构参数连杆的功能决定了它既是传力构件，又是运动件，它受到很大的燃气燃烧爆发力和惯性力的作用，因此必须具有足够的强度和刚度。B系列发动机连杆的毛坯图、总成图如图1、图2所示，主要结构参数见表1。图1连杆毛坯图图2连杆总成图表1连杆主要结构参数(mm)     项 目 技 术 要 求     1.3连杆的工艺特点(1)连杆体和盖厚度不一样，改善了加工工艺性。连杆盖厚度为31mm，比连杆杆厚度单边小3.8mm，盖两端面精度产品要求不高，可一

10、次加工而成。由于加工面小，冷却条件好，使加工振动和磨削烧伤不易产生。连杆杆和盖装配后不存在端面不一致的问题，故连杆两端面的精磨不需要在装配后进行，可在螺栓孔加工之前。螺栓孔、轴瓦对端面的位置精度可由加工精度直接保证，而不会受精磨加工精度的影响。(2)连杆小头两端面由斜面和一段窄平面组成。这种楔形结构的设计可增大其承压面积，以提高活塞的强度和刚性。在加工方面，与一般连杆相比，增加了斜面加工和小头孔两斜面上倒角工序；用提高零件定位及压头导向精度来避免衬套压偏现象的发生，但却增加了压衬套工序加工的难度。(3)带止口斜结合面。连杆结合面结构种类较多，有平切口和斜切口，还有键槽形、锯齿形和带止口的。该连

11、杆为带止口斜结合面，其结构如图3所示。图3结合面结构示意图连杆工艺设计流程要求关键字：     1.1工艺设计原则工艺设计以保证质量稳定、生产可靠为原则。该生产线基本上由半自动单机组成，只有螺栓孔的加工和称重去重采用了自动线。在设备选型上，立足国内，力求经济合理，除半精镗、精镗大小头孔引进德国EX-CELL-O公司的精密镗床外，其余设备均为国内制造。在吸取国内外连杆加工经验的基础上，开始采用诸多新型设备，形成了自己的工艺特点。如连杆外部平面的加工采用五台大行程、单溜板、转台式立式拉床，大小头毛坯孔的粗加工，采用两台大刚性双面八轴镗床，切断采用双面卧式圆盘

12、铣床，螺栓孔部分的粗、精加工采用十一工位托盘式自动线；带止口斜结合面的加工采用一台卧式大拉床，平衡去重部分采用电子天平八工位称重去重自动线。机床的设计力求高精度、大刚性、大流量冷却、自动排屑、机外换刀。电气上采用程控、监控系统等。1.2连杆主要结构参数连杆的功能决定了它既是传力构件，又是运动件，它受到很大的燃气燃烧爆发力和惯性力的作用，因此必须具有足够的强度和刚度。B系列发动机连杆的毛坯图、总成图如图1、图2所示，主要结构参数见表1。图1连杆毛坯图图2连杆总成图表1连杆主要结构参数(mm)项目技 术 要 求材料40MnBH热处理要求调质处理：HB255302大小头孔中心距192±0.

13、025弯曲度0.15/305扭曲度0.3/305整体毛坯重量2 680±100(g)成品大头重量1498±7(g)杆身断面工字形切口型式68°斜切口小头尺寸孔径43±0013宽度38.5±0.05斜度(楔形)11°小头衬套材料铜铅双金属内孔直径40026±0007大头尺寸孔径73±0013宽度385±005结合面精 度X方向两止口宽度尺寸102±0.10X方向两止口配对公差0.018两结合斜面落差16±0.10两结合斜面配对公差0.018止口至大头孔理论中心51±0.03连杆

14、杆、盖连杆体上螺纹孔M11×1256H，位置度0.2连杆盖上螺栓孔1141±008，位置度0.2连杆螺栓力矩将12.9级螺栓按转角法拧紧机械性能试样尺寸10×40延伸率15%横断面收缩率45%抗拉强度862 MPa弯曲强度621MPa1.3连杆的工艺特点(1)连杆体和盖厚度不一样，改善了加工工艺性。连杆盖厚度为31mm，比连杆杆厚度单边小3.8mm，盖两端面精度产品要求不高，可一次加工而成。由于加工面小，冷却条件好，使加工振动和磨削烧伤不易产生。连杆杆和盖装配后不存在端面不一致的问题，故连杆两端面的精磨不需要在装配后进行，可在螺栓孔加工之前。螺栓孔、轴瓦对端面的位

15、置精度可由加工精度直接保证，而不会受精磨加工精度的影响。(2)连杆小头两端面由斜面和一段窄平面组成。这种楔形结构的设计可增大其承压面积，以提高活塞的强度和刚性。在加工方面，与一般连杆相比，增加了斜面加工和小头孔两斜面上倒角工序；用提高零件定位及压头导向精度来避免衬套压偏现象的发生，但却增加了压衬套工序加工的难度。(3)带止口斜结合面。连杆结合面结构种类较多，有平切口和斜切口，还有键槽形、锯齿形和带止口的。该连杆为带止口斜结合面，其结构如图3所示。图3结合面结构示意图从使用性能上看，重复定位精度高，在拧紧螺钉时，可自动滑移消除止口间隙。从工艺性上看，定位可靠，连杆成品经拆装后大头孔径圆度变化小。

16、由于连杆由多面组成且结构复杂，精度要求较高，所以加工难度增大；结合面和螺孔不垂直，呈72°角，螺栓孔只好在切断工序后、拉结合面工序前加工。螺栓孔和结合面分别先后加工，为达到互换性装配要求，加工精度相应提高。1.4定位及夹紧粗基准的正确选择和初定位夹具的合理设计是加工工艺中至关重要的问题。在拉连杆大小头侧定位面时，采用连杆的基准端面及小头毛坯外圆三点和大头毛坯外圆二点粗基准定位方式。这样保证了大小头孔和盖上各加工面加工余量均匀，保证了连杆大头称重去重均匀，保证了零件总成最终形状及位置。图4为加工两端面粗基准定位夹紧，图5为加工连杆大、小头定位基准面粗基准定位夹紧。图4加工两端面粗基准定

17、位夹紧图5加工连杆大小头定位基准面粗基准定位夹紧精加工基准采用了无间隙定位方法，在产品设计出定位基准面。在连杆杆和总成的加工中(见图6)，采用杆端面、小头顶面和侧面、大头侧面的加工定位方式；在螺栓孔至止口斜结合面加工工序的连杆盖加工中(见图7)，采用了以其端面、螺栓两座面、一螺栓座面的侧面的加工定位方法。这种重复定位精度高且稳定可靠的定位、夹紧方法，可使零件变形小，操作方便，能通用于从粗加工到精加工中的各道工序。由于定位基准统一，使各工序中定位点的大小及位置也保持相同。这些都为稳定工艺、保证加工精度提供了良好的条件。图6连杆杆和总成加工定位示意图图7连杆盖加工定位示意1.5材料与毛坯康明斯连杆

18、选材为美国标准SAE1541钢，其材料标准为康明斯标准30062-04，采用调质热处理工艺。国产化时，将毛坯材料定为40MnBH(GB5216-85)，采用锻造余热淬火加高温回火调质热处理新工艺，此方法既能获得良好的综合机械性能，又能提高疲劳强度，还能节省大量的能源。毛坯为整体锻造，其外形精度高，省材料，简化工艺，便于组织生产、加工和运输。该连杆硬度为HB255302(dB3.53.8)，材料的奥氏体晶粒度国标规定为78级，CKD连杆实物的晶粒度水平为7级。材料标准对比见表2。表2材料标准对比(%)GB5216-85康明斯标准30062-04C0.370.440.40.47Si0.170.37

19、0.150.30Mn1.001.401.351.65B0.00050.0035P0.04(max)S0.05(max)近年来，非调质钢作为在传统材料基础上发展起来的一个新品种，得到广泛的应用。该材料对锻造工艺而言，省去了调质处理工艺，避免了热处理裂纹，节省了大量能源。从加工方面看，由于通过添加S、Ca等元素，明显地改善了切削性能，断屑容易，排屑流畅，刀具寿命大大提高。在19841994年期间，康明斯采用调质钢毛坯SAE1541钢，1995年全面转用非调质钢材料毛坯38MnVS。1993年以来，选用了40MnVG非调质钢进行了材料、加工工艺各项有关试验。批量切削表明，零件废品率明显降低，拉削加工

20、表面质量提高了一个等级，即从Ra3.2m提高到1.6m，拉削振动明显降低，刀具耐用度提高1.52倍。材料标准对比见表3。 表3材料标准对比%东风汽车公司标准康明斯标准C0.360.420.350.40Si0.500.750.500.75Mn1.301.601.301.50V1.071.120.080.13P00350035S0.020.050.0450.065Cr0.100.20AL0.010.030Ni0.100.20Mo0.06Cu0.25N0.0100.0201.6新工艺、新技术的应用采用荧光探伤对锻造内在质量再次进行检查；杆、盖螺栓孔等在自动线上分开加工；螺栓的拧紧采用进口定值扭矩扳手

21、及扭矩转角法多工步拧紧工艺；小头孔的半精加工、精加工工序采用拉镗退刀加工工艺，大小头孔的半精加工、精加工设备的镗刀带有自动补偿装置。 2连杆加工的工艺流程连杆加工的工艺流程是：拉大小头两端面粗磨大小头两端面拉连杆大小头侧定位面拉连杆盖两端面及杆两端面倒角拉小头两斜面粗拉螺栓座面，拉配对打字面、去重凸台面及盖定位侧面粗镗杆身下半圆、倒角及小头孔粗镗杆身上半圆、小头孔及大小头孔倒角清洗零件零件探伤、退磁精铣螺栓座面及R5圆弧铣断杆、盖小头孔两斜端面上倒角精磨连杆杆身两端面加工螺栓孔拉杆、盖结合面及倒角去配对杆盖毛刺清洗配对杆盖检测配对杆盖结合面精度人工装配扭紧螺栓打印杆盖配对标记号粗镗大头孔及两侧

22、倒角半精镗大头孔及精镗小头衬套底孔检查大头孔及精镗小头衬套底孔精度压入小头孔衬套称重去重精镗大头孔、小头衬套孔清洗最终检查成品防锈。摘要本文拟从工艺方法、设备选型、刀具选用等方面，对康明斯B系列连杆工艺诸方案进行了阐述和探讨，并对实际运用中所暴露出来的问题进行了总结，对同类零件的生产实践具有一定的指导作用。关键词：连杆工艺设计研究1概述东风汽车公司康明斯B系列柴油发动机是于1987年通过技术转让从美国康明斯公司引进的产品。其零部件连杆生产线于1987年开始工艺设计，设计能力为360000件/年(5万辆6B发动机、1万辆4B发动机及6%的废备品率)，于1994年9月建成并进行批量生产，至今已累计

23、生产约30万件连杆总成零件。1.1工艺设计原则工艺设计以保证质量稳定、生产可靠为原则。该生产线基本上由半自动单机组成，只有螺栓孔的加工和称重去重采用了自动线。在设备选型上，立足国内，力求经济合理，除半精镗、精镗大小头孔引进德国EX-CELL-O公司的精密镗床外，其余设备均为国内制造。在吸取国内外连杆加工经验的基础上，开始采用诸多新型设备，形成了自己的工艺特点。如连杆外部平面的加工采用五台大行程、单溜板、转台式立式拉床，大小头毛坯孔的粗加工，采用两台大刚性双面八轴镗床，切断采用双面卧式圆盘铣床，螺栓孔部分的粗、精加工采用十一工位托盘式自动线；带止口斜结合面的加工采用一台卧式大拉床，平衡去重部分采

24、用电子天平八工位称重去重自动线。机床的设计力求高精度、大刚性、大流量冷却、自动排屑、机外换刀。电气上采用程控、监控系统等。1.2连杆主要结构参数连杆的功能决定了它既是传力构件，又是运动件，它受到很大的燃气燃烧爆发力和惯性力的作用，因此必须具有足够的强度和刚度。B系列发动机连杆的毛坯图、总成图如图1、图2所示，主要结构参数见表1。图1连杆毛坯图图2连杆总成图表1连杆主要结构参数(mm)项目技 术 要 求材料 40MnBH热处理要求调质处理：HB255302大小头孔中心距192±0.025弯曲度0.15/305扭曲度0.3/305整体毛坯重量2 680±100(g)成品大头重量

25、1498±7(g)杆身断面工字形切口型式68°斜切口小头尺寸孔径43±0013宽度38.5±0.05斜度(楔形)11°小头衬套材料铜铅双金属内孔直径40026±0007大头尺寸孔径73±0013宽度385±005结合面精 度X方向两止口宽度尺寸102±0.10X方向两止口配对公差0.018两结合斜面落差16±0.10两结合斜面配对公差0.018止口至大头孔理论中心51±0.03连杆杆、盖连杆体上螺纹孔M11×1256H，位置度0.2连杆盖上螺栓孔1141±008，位

26、置度0.2连杆螺栓力矩将12.9级螺栓按转角法拧紧机械性能试样尺寸10×40延伸率15%横断面收缩率45%抗拉强度862 MPa弯曲强度621MPa1.3连杆的工艺特点(1)连杆体和盖厚度不一样，改善了加工工艺性。连杆盖厚度为31mm，比连杆杆厚度单边小3.8mm，盖两端面精度产品要求不高，可一次加工而成。由于加工面小，冷却条件好，使加工振动和磨削烧伤不易产生。连杆杆和盖装配后不存在端面不一致的问题，故连杆两端面的精磨不需要在装配后进行，可在螺栓孔加工之前。螺栓孔、轴瓦对端面的位置精度可由加工精度直接保证，而不会受精磨加工精度的影响。(2)连杆小头两端面由斜面和一段窄平面组成。这种楔

27、形结构的设计可增大其承压面积，以提高活塞的强度和刚性。在加工方面，与一般连杆相比，增加了斜面加工和小头孔两斜面上倒角工序；用提高零件定位及压头导向精度来避免衬套压偏现象的发生，但却增加了压衬套工序加工的难度。(3)带止口斜结合面。连杆结合面结构种类较多，有平切口和斜切口，还有键槽形、锯齿形和带止口的。该连杆为带止口斜结合面，其结构如图3所示。 图3结合面结构示意图从使用性能上看，重复定位精度高，在拧紧螺钉时，可自动滑移消除止口间隙。从工艺性上看，定位可靠，连杆成品经拆装后大头孔径圆度变化小。由于连杆由多面组成且结构复杂，精度要求较高，所以加工难度增大；结合面和螺孔不垂直，呈72°角，

28、螺栓孔只好在切断工序后、拉结合面工序前加工。螺栓孔和结合面分别先后加工，为达到互换性装配要求，加工精度相应提高。1.4定位及夹紧粗基准的正确选择和初定位夹具的合理设计是加工工艺中至关重要的问题。在拉连杆大小头侧定位面时，采用连杆的基准端面及小头毛坯外圆三点和大头毛坯外圆二点粗基准定位方式。这样保证了大小头孔和盖上各加工面加工余量均匀，保证了连杆大头称重去重均匀，保证了零件总成最终形状及位置。图4为加工两端面粗基准定位夹紧，图5为加工连杆大、小头定位基准面粗基准定位夹紧。图4加工两端面粗基准定位夹紧图5加工连杆大小头定位基准面粗基准定位夹紧精加工基准采用了无间隙定位方法，在产品设计出定位基准面。

29、在连杆杆和总成的加工中(见图6)，采用杆端面、小头顶面和侧面、大头侧面的加工定位方式；在螺栓孔至止口斜结合面加工工序的连杆盖加工中(见图7)，采用了以其端面、螺栓两座面、一螺栓座面的侧面的加工定位方法。这种重复定位精度高且稳定可靠的定位、夹紧方法，可使零件变形小，操作方便，能通用于从粗加工到精加工中的各道工序。由于定位基准统一，使各工序中定位点的大小及位置也保持相同。这些都为稳定工艺、保证加工精度提供了良好的条件。图6连杆杆和总成加工定位示意图图7连杆盖加工定位示意1.5材料与毛坯康明斯连杆选材为美国标准SAE1541钢，其材料标准为康明斯标准30062-04，采用调质热处理工艺。国产化时，将

30、毛坯材料定为40MnBH(GB5216-85)，采用锻造余热淬火加高温回火调质热处理新工艺，此方法既能获得良好的综合机械性能，又能提高疲劳强度，还能节省大量的能源。毛坯为整体锻造，其外形精度高，省材料，简化工艺，便于组织生产、加工和运输。该连杆硬度为HB255302(dB3.53.8)，材料的奥氏体晶粒度国标规定为78级，CKD连杆实物的晶粒度水平为7级。材料标准对比见表2。表2材料标准对比(%)GB5216-85康明斯标准30062-04C0.370.440.40.47Si0.170.370.150.30Mn1.001.401.351.65B0.00050.0035P0.04(max)S0.

31、05(max)近年来，非调质钢作为在传统材料基础上发展起来的一个新品种，得到广泛的应用。该材料对锻造工艺而言，省去了调质处理工艺，避免了热处理裂纹，节省了大量能源。从加工方面看，由于通过添加S、Ca等元素，明显地改善了切削性能，断屑容易，排屑流畅，刀具寿命大大提高。在19841994年期间，康明斯采用调质钢毛坯SAE1541钢，1995年全面转用非调质钢材料毛坯38MnVS。1993年以来，选用了40MnVG非调质钢进行了材料、加工工艺各项有关试验。批量切削表明，零件废品率明显降低，拉削加工表面质量提高了一个等级，即从Ra3.2m提高到Ra.2.21.6m，拉削振动明显降低，刀具耐用度提高1.

32、52倍。材料标准对比见表3。 表3材料标准对比%东风汽车公司标准康明斯标准C0.360.420.350.40Si0.500.750.500.75Mn1.301.601.301.50V1.071.120.080.13P00350035S0.020.050.0450.065Cr0.100.20AL0.010.030Ni0.100.20Mo0.06Cu0.25N0.0100.020 1.6新工艺、新技术的应用采用荧光探伤对锻造内在质量再次进行检查；杆、盖螺栓孔等在自动线上分开加工；螺栓的拧紧采用进口定值扭矩扳手及扭矩转角法多工步拧紧工艺；小头孔的半精加工、精加工工序采用拉镗退刀加工工艺，大小头孔的半

33、精加工、精加工设备的镗刀带有自动补偿装置。 2连杆加工的工艺流程连杆加工的工艺流程是：拉大小头两端面粗磨大小头两端面拉连杆大小头侧定位面拉连杆盖两端面及杆两端面倒角拉小头两斜面粗拉螺栓座面，拉配对打字面、去重凸台面及盖定位侧面粗镗杆身下半圆、倒角及小头孔粗镗杆身上半圆、小头孔及大小头孔倒角清洗零件零件探伤、退磁精铣螺栓座面及R5圆弧铣断杆、盖小头孔两斜端面上倒角精磨连杆杆身两端面加工螺栓孔拉杆、盖结合面及倒角去配对杆盖毛刺清洗配对杆盖检测配对杆盖结合面精度人工装配扭紧螺栓打印杆盖配对标记号粗镗大头孔及两侧倒角半精镗大头孔及精镗小头衬套底孔检查大头孔及精镗小头衬套底孔精度压入小头孔衬套称重去重精

34、镗大头孔、小头衬套孔清洗最终检查成品防锈。上一页  1 2 3 3.8螺栓装配拧紧 3.8.1连杆螺栓技术要求 连杆螺栓是发动机中至关重要的零件，由于它的高性能要求，国产化时应慎重对待。该零件于1998年11月由上海特强汽车紧固件有限公司实现了国产化。连杆螺栓有关技术要求见表6，装配工序简图如图19所示。 图19装配工序简图 表6连杆螺栓技术要求 (mm) 项目技术要求材料ML 40Cr热处理要求12.9级，HRC3942螺纹直径热处理后滚螺纹 MJ11×1.25-4H6H螺纹长度26±0.50螺栓杆长度59±0.

35、25螺栓头部 对边宽度12±0.06螺栓头部高度5.5±0.18定位导颈直径11.075±0.075 属间隙配合为0.168(半径)3.8.2装配工艺及特点 连杆螺栓的装配采用扭矩转角法拧紧工艺，该装配法对装配工具要求甚高，为此采用了ATLAS电动组合拧紧机。该机采用ATLAS控制系统，机身由东风汽车公司设备制造厂配套制造。根据产品设计要求，其拧紧工序内容为：拧紧两螺栓扭矩达70±10Nm，然后完全松开，再拧紧两螺栓达40±5Nm后，将两螺栓再拧紧一个角度60°±5°。康明斯公司通过对合格螺栓在正确装配工艺下最终的

36、扭矩进行统计分析，得出合格的最终扭矩范围为85125Nm。此数据作为复验用带响定扭扳手设定值的依据。当扭矩低于85N*m时，表明螺栓强度低；当高于125Nm时，说明螺纹扭矩系数超出正常范围，可能存在螺纹干涉，或螺纹中有异物，或螺纹表面镀层质量不好，太粗糙等问题。当扭矩值超出规定范围时，拧紧机亮红灯，提示装配失效。此时应更换螺栓，重新装配。 用扭矩转角法拧紧螺栓到屈服区，这时螺栓伸长量的均值为0.254mm，这种状况有三大优点： (1)即使在扭矩系数分散的情况下也能得到较稳定的轴向力；(2)最大限度地利用螺栓强度，得到大的轴向预紧力，因而能有效地减少螺栓直径，减轻重量； (3)拧紧至屈服的螺栓承

37、受的交变载荷幅小，疲劳强度高且防松性好。 需要特别指出的是：在用扭矩转角控制拧紧后，再用人力定扭扳手对螺栓进行扭矩复验，其目的是为了防止螺栓漏拧。复验扭矩值不能超过最终合格扭矩值的下限，否则会导致螺栓被拉长或断裂。在复验时，若螺栓发生转动，则有可能是漏拧、螺栓强度低或复验扭矩设定值过大。 螺栓在使用中，曾出现过批量进口连杆螺栓被拉长问题，由于其结构特性，连杆螺栓在装配工艺上需100%二次拧紧装配，这有利于该零件质量把关控制。扭矩转角法拧紧螺栓到屈服区时，如果零件机械性能不合格，零件势必会被拉长，拧紧机会发出报警，螺栓变形无法啮合。机械性能8.8级以上的螺栓入厂验收时，一般以简便的硬度检测方法替

38、代较为复杂的机械性能破坏性试验。在硬度检测时，一般以能直接读数的洛氏硬度为首选检测手段，读测值不能有超差现象。洛氏硬度检测结果有争议时，应用布氏硬度或维氏硬度进行判定，直至采用机械性能破坏性试验裁定。 连杆螺栓作为发动机的关键零件，其自身质量控制至关重要。考虑到康明斯CKD连杆螺栓在使用中约有0.08%的断裂，连杆结合面、螺纹等加工质量存在一定问题，以及在维修市场中有相当数量的发动机装配采用力矩法拧紧的现状，将螺栓强度按规定上限控制和以加大螺栓杆径0.20.5mm的方法来适当提高螺栓强度(试验之中)，这对确保连杆螺栓国产化顺利实现和尽可能降低因连杆螺栓断裂而造成的索赔是十分必要的。 3.9压衬

39、套与称重去重 在采用标准压床和专用夹具进行连杆衬套自定心压装时，因局部压装刚性差，造成衬套钢背切边挤伤，增设了导向装置，问题便得到解决。 称重去重工艺采用康明斯CDC工厂的方法，用8工位抬起步伐式自动线。用400端面组合铣刀进行铣削去重，用电子天平称重。其工序内容是：测量去重面至大头孔中心的距离称大头重量粗铣去重块顶面及螺栓方向的两侧倒角称大头重量精铣去重块顶面及螺栓方向的两侧倒角精铣去重块顶面及盖端面方向的两侧倒角称大头重量按合格、超轻、超重分类。由于连杆盖上去重凸表面已进行了一次拉削加工，尺寸公差控制在±0.10mm，其径向尺寸较为规范；螺栓方向的两侧面为毛坯面，受拔模斜度和锻造

40、圆角等影响，尺寸公差较大，与实际去重量有差值，一次去重难以达到产品重量精度要求，故安排粗去重、精去重两次去重工序，以减少精去重误差。 产品要求以大、小头孔中心为支点，称出大头重量1498±7g。实际上与康明斯CDC工厂的检测方法不同。采用的是在大小头孔中心连线上从大头孔中心向外延伸39mm，进行单点定位测取数据，与小头孔上的两个带小圆角的刀口支承定位点一起对零件组成稳定可靠的三点支承称重。通过一个轻推去重面的装置，消除大小头孔与相应的导向定位销间存在的径向间隙，保证称重的重复精度。大头重量的称重值与大头重量的定义值可换算为： 大头重量的称重值大头重量的定义值×大小头孔中心距

41、÷称重点至小头孔中心的距离1498×192÷（19239）1245（g）。 由于称重去重后还需精镗大小头孔，其大头孔精镗去除量为9g，所以工序精度按1254±3g控制，成品按1245±6g控制；每去重1g，其切削进给量为X1g÷（78gcm×31cm×36cm）012mm。 大头重量与总成总重量的匹配，产品上无明确要求，通过对CKD进口件和国产件总成总重量对比，来不断地改进国产毛坯的质量。 称重去重返修设备采用标准卧式铣床及专用夹具，用小头孔圆销和大头侧面定位。通过更换小头孔定位销，可作为称重去重自动线能力补充的手

42、段和对成品中重量超差件进行返修。对在标准铣床上称重去重后零件凸台周边的毛刺，用风动砂带机进行手工去除，能满足大批量生产要求。 传感器称重并控制去重量的多工位自动线，其控制系统较为复杂且故障率较高，设备制造成本高，刀具、动能消耗也相对较高；标准铣床作为称重去重设备，虽然是低投入，低消耗，但存在劳动强度大、加工质量难以保证等问题。从目前使用状况来看，两种加工方法的设备选型都不理想，通过表7各项指标对比，选用组合专机较为经济合理。 表7设备选型比较设备名称设备造价 (万元)刀片使 用数量刀片 耐用度班产件数千辆刀 片消耗机床功率 (kW)千辆功 率消耗班产百辆人员 配备(人)标准铣床15510038

43、03007.510261.5组合专机505010004003003045001自动线340188300060037670560023.10清洗 由于各机床都采用了大流量冷却(兼起冲洗零件的作用)的清洗方式，确保了零件在清洁状况下进行加工，为稳定工艺、保证加工质量提供一个良好的外部条件。为了满足特殊要求，在探伤工序前、装配工序前和终检工序前，均安排了清洗工序。该连杆的清洁度要求较高，成品为20mg/件，所以在装配工序前和终检工序前的清洗设备都采用了三室清洗机，零件逐件悬挂在悬链上进行自动喷射清洗，清洗液采用低温清洗剂或常温清洗剂。 3.11检验 整个生产线工序质量的控制采用量仪与专用检具相结合的

44、检测手段。对于拉结合面、半精镗大头孔、精镗小头衬套底孔与精镗大头孔、小头衬套孔等高精度工序，则采用了微机电感式检测量仪。 检测仪由微型机和专用机械装置组成，采用IBM PC/XT-286计算机和英国产SAGNA1920型传感器，具有数字显示、数据处理、判断显示、打印、输出测量结果等功能。在测量软件支持下工作，具有测量精度高、速度快、操作简单等特点。量仪按测点布置要求设置传感器通道，并采用比较法测量，精度为：显示为辨率1m，分辨率0.2m，测量精度±2m，显示精度1m，零点漂移1.2m/24h 。由于采用比较法测量，标准样件本身的制造精度至关重要，量仪测量精度须由高精度三坐标测量机对标准样件进行测量，并将测量结果输入计算机内来体现。 采用气动量仪对精镗大头孔、小头衬套孔工序后总成零件的大小头孔径、中心距、弯扭曲五项主要指标进行定性100%检测及采用连杆