CN101433939A - 涨断式连杆精密锻造工艺 - Google Patents

Abstract

一种涨断式连杆精密锻造工艺，涉及一种汽车零件制造工艺的改进，其工艺是：a.精密剪切下料；b.中频感应加热；c.多工步辊锻制坯；d.精密模锻；e.压力机切边、校正；f.空冷处理；g.抛丸处理；h.CS检验；j.荧光探伤；k.螺旋压力精压；l.自动称重仪称重；m.终检。其有益效果是：与目前传统的锻造工艺相比，可以提高锻件的生产效率近一倍；可以节约能源40％；可以节约原辅材料20％；可以简化冷加工工艺，减少冷加工设备投资25％，缩短生产线长度，减少占地面积30％，大幅度降低生产成本；可明显提高连杆强度和装配精度，提高轻轿车发动机使用可靠性和经济性；可以使锻件废品率下降50％。

Description

涨断式连杆精密锻造工艺

技术领域

本发明属于机械锻造技术领域，涉及一种汽车零件制造工艺的改进。

背景技术

传统的锻造行业尤其是热锻行业，产品水平低下，“傻、大、黑、粗”产品造成资源浪费，同时给毛坯产品的后续加工造成极大困难和更大的资源浪费，并直接影响产品及相关产品水平提高。以发动机上部件之一即发动机连杆为例，采用涨断式连杆对锻造工艺的要求比较高，要求连杆既要具有一定的抗拉强度，还要容易实现涨断，普通的锻造工艺难以胜任。传统锻件热处理工艺为淬火加高温回火，即调质处理。用箱式炉加热，常常造成工件表面脱碳，使零件表面质量及强度指标明显下降，造成这种工艺生产的零件在使用中的主要失效形式表现为断裂、变形等。

发明内容

本发明的目的是：

提供一种涨断式连杆精密锻造工艺，它可在不影响连杆制造质量的前提下，实现精密锻造。

本发明的工艺是：

1、精密剪切下料

采用精密剪切下料设备，下料直径范围Φ40～60，长度误差可控制在±2mm，并且切口处无毛刺、无卷边、无裂纹。

2、中频感应加热

采用中频感应加热炉，加热温度可控制在1000～1400℃以内，误差±5℃。

3、多工步辊锻制坯

采用辊锻机，将原材料按设计要求辊锻变形，满足模锻要求。

4、精密模锻

采用程控液压模锻锤，2kg以内的毛坯精锻件尺寸偏差可控制在±0.5mm，重量公差可控制在总重5％g，错差控制在0.4mm以内。

5、压力机切边、校正

在切边的同时，对锻件进行热校正，避免锻件扭曲变形。

6、空冷处理

锻件锻后直接空冷，用微机自动控制空冷设备的风量、风速，可获得均匀珠光体金相组织，可杜绝原淬火、加热脱碳问题，使质量明显提高，力学性能得到保证：σ_s≥550N/mm²，σ_b：900～1050N/mm²，δ≥10％，Ψ：20％～40％；脱碳层≤0.15；硬度控制范围宽，完全满足连杆性能要求。

7、抛丸处理

对锻件表面进行喷丸处理，提高表面压应力和光洁度，并降低锻件内应力，喷丸强度可达阿曼值0.3～0.5。

8、CS检验

采用涡轮CS检验设备，对锻件进行100％检验，发现隔离硬度超差和混料的锻件。

9、荧光探伤

将锻件磁化及喷淋磁悬液后，在紫外线光下观察磁痕，判断是否存在折、裂纹。

10、螺旋压力精压

利用精压模具，在螺旋压力机上对锻件表面进行冷压，以提高锻件上下表面平行度，确保平行度在0.5mm以内。

11、自动称重仪称重

对锻件进行100％重量检查，以隔离不合格品。

12、终检

终检包括外观、错差、挠度，均为100％检查，防止不合格品的流出。

本发明的有益效果是：

采用精密锻造工艺生产涨断连杆精锻件，使连杆制造加工的最新技术在国内得以实施、应用和推广，以改变我国目前仍沿用的传统加工工艺与方法，替代进口，并可节省大量外汇。这种新技术是改造传统生产技术的一项重大突破，是连杆锻造工艺的一次重大变革。与目前传统的锻造工艺相比，可以提高锻件的生产效率近一倍；可以节约能源40％；可以节约原辅材料20％；可以简化冷加工工艺，减少冷加工设备投资25％，缩短生产线长度，减少占地面积30％，大幅度降低生产成本；可明显提高连杆强度和装配精度，提高轻轿车发动机使用可靠性和经济性；可以使锻件废品率下降50％。

涨断连杆精锻件批量生产，为国产高级轿车配套高精度连杆，必将促进撑断和精锻技术推广和发展，尤其在我国加入WTO后，由于该产品核心技术是国内首创的具有国际90年代先进水平技术，产品质量好，价格低，性能可靠。

实施例1

申请人为一汽大众生产的捷达152连杆，属于典型的涨断式连杆，工艺要求相当严格。我公司采用新的锻造工艺使产品质量完全满足厂家要求。具体实施方案为：

1、精密剪切下料：

采用精密剪切下料设备，下料直径Φ40，长度112±1mm。

2、中频感应加热

采用德国INDUCAL中频感应加热炉，加热温度1230～1260℃。

3、多工步辊锻制坯

采用辊锻机，设计成五工步辊锻，使坯料分布达到设计要求。

4、精密模锻

采用程控液压模锻锤，尺寸偏差可控制在±0.25mm，重量公差可控制在总重3％克，错差控制在0.3mm以内。

5、压力机切边、校正

在切边的同时，对锻件进行热校正，避免锻件扭曲变形。

6、空冷处理

经处理后，金相组织合格，力学性能达到：σ_s：600N/mm²，σ_b：980N/mm²，δ：13％，Ψ：30％；脱碳层：0.1；硬度HB269～302完全满足涨断连杆性能要求。

7、抛丸处理

喷丸强度可达阿曼值0.4。

8、CS检验

采用涡轮CS检验设备，对锻件进行100％检验，发现隔离硬度超差和混料的锻件。

9、荧光探伤

将锻件磁化及喷淋磁悬液后，在紫外线光下观察磁痕，判断是否存在折、裂纹。

10、螺旋压力精压

锻件上下表面平行度可达到0.3mm。

11、自动称重仪称重

对锻件进行100％重量检查，以隔离不合格品。

12、终检

终检包括外观、错差、挠度，均为100％检查，防止不合格品的流出。

13、防腐包装

采用高性能防锈油对锻件进行防腐处理，按厂家要求包装发货。

经上述工艺生产的锻件，废品率可控制在2％以内，完全满足客户的要求。

实施例2

申请人为上海大众斯柯达生产的EA888产品，也属于涨断式连杆，并且采用的是一种我们从未使用过的原材料，经过我们研究试制，仍然采取新锻造工艺，结果也获得成功，满足了顾客的需求。具体实施方案为：

1、精密剪切下料：

采用精密剪切下料设备，下料直径Φ41，长度112±1mm。

2、中频感应加热

采用德国INDUCAL中频感应加热炉，加热温度1280～1310℃。

3、多工步辊锻制坯

采用辊锻机，设计成五工步辊锻，使坯料分布达到设计要求。

4、精密模锻

采用程控液压模锻锤，尺寸偏差可控制在±0.25mm，重量公差可控制在总重3％克，错差控制在0.25mm以内。

5、压力机切边、校正

在切边的同时，对锻件进行热校正，避免锻件扭曲变形。

6、空冷处理

经处理后，金相组织合格，力学性能达到：σ_s：800N/mm²，σ_b：1000N/mm²，δ：15％，Ψ：30％；脱碳层：0.1；硬度HB285～321完全满足涨断连杆性能要求。

7、抛丸处理

喷丸强度可达阿曼值0.35。

8、CS检验

采用涡轮CS检验设备，对锻件进行100％检验，发现隔离硬度超差和混料的锻件。

9、荧光探伤

将锻件磁化及喷淋磁悬液后，在紫外线光下观察磁痕，判断是否存在折、裂纹。

10、螺旋压力精压

锻件上下表面平行度可达到0.4mm。

11、自动称重仪称重

对锻件进行100％重量检查，以隔离不合格品。

12、终检

终检包括外观、错差、挠度，均为100％检查，防止不合格品的流出。

13、防腐包装

采用高性能防锈油对锻件进行防腐处理，按厂家要求包装发货。

经上述工艺生产的锻件，废品率可控制在2％以内，完全满足客户的要求。

Claims (1)

1、一种涨断式连杆精密锻造工艺，其工艺是：

a、精密剪切下料

采用精密剪切下料设备，下料直径范围Φ40～60，长度误差可控制在±2mm，并且切口处无毛刺、无卷边、无裂纹；

b、中频感应加热

采用中频感应加热炉，加热温度可控制在1000～1400℃以内，误差±5℃；

c、多工步辊锻制坯

采用辊锻机，将原材料按设计要求辊锻变形，满足模锻要求；

d、精密模锻

采用程控液压模锻锤，2kg以内的毛坯精锻件尺寸偏差可控制在±0.5mm，重量公差可控制在总重5％g，错差控制在0.4mm以内；

e、压力机切边、校正

在切边的同时，对锻件进行热校正，避免锻件扭曲变形；

f、空冷处理

锻件锻后直接空冷，用微机自动控制空冷设备的风量、风速，可获得均匀珠光体金相组织，可杜绝原淬火、加热脱碳问题，使质量明显提高，力学性能得到保证：σ_s≥550N/mm²，σ_b：900～1050N/mm²，δ≥10％，Ψ：20％～40％；脱碳层≤0.15；硬度控制范围宽，完全满足连杆性能要求；

g、抛丸处理

对锻件表面进行喷丸处理，提高表面压应力和光洁度，并降低锻件内应力，喷丸强度可达阿曼值0.3～0.5；

h、CS检验

采用涡轮CS检验设备，对锻件进行100％检验，发现隔离硬度超差和混料的锻件；

j、荧光探伤

将锻件磁化及喷淋磁悬液后，在紫外线光下观察磁痕，判断是否存在折、裂纹；

k、螺旋压力精压

利用精压模具，在螺旋压力机上对锻件表面进行冷压，以提高锻件上下表面平行度，确保平行度在0.5mm以内；

l、自动称重仪称重

对锻件进行100％重量检查，以隔离不合格品；

m、终检

终检包括外观、错差、挠度，均为100％检查，防止不合格品的流出。