CN102922291A - 圆钢生产发动机连杆成品的联合生产设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种圆钢生产发动机连杆成品的联合生产设备，包括定长圆钢棒料上料机、中频加热炉、模锻液压机和冲孔压力机，其特征在于：在中频加热炉和模锻液压机之间设有楔横轧机，在楔横轧机的轧辊上设有轧制成三节轴体状毛坯的模具，在模锻液压机的锻模上设有连杆毛坯模腔，在冲孔压力机的连杆毛坯冲孔模具上设有冲孔模腔，经加热的定长金属棒料先轧成三节轴体状毛坯，再锻成连杆毛坯，然后冲轴孔。该生产设备，既保持模锻法生产连杆的优点，又克服采用钢锭浪费材料的不足，发挥楔横轧机的优点，并能连续生产，从而提高材料的利用率和产品性能、可降低生产成本、提高工作效率；同时，无需采用车床车削精加工，从而减少了设备。
Description
技术领域
本发明涉及一种发动机连杆生产设备的改进，具体地说是一种圆钢生产发动机连杆成品的联合生产设备。属机加工领域。
背景技术
连杆是发动机的重要部件，在柴油机中把作用于活塞顶面的膨胀力传递给曲轴，又受曲轴的驱动而带动活塞压缩汽缸中的气体，连杆在工作中承受着急剧变化的动载荷，其结构刚度、耐疲劳性能、产品精度可直接影响到是否容易变形、断裂以及发动机的输出功率。目前所使用的发动机连杆，包括断面为“工”形连杆及其“工”形连杆一端的小轴孔和另一端的大轴孔。目前的连杆生产设备，主要是采用高强度碳钢或合金钢锭，加热后，先用模锻法制作连杆毛坯，这种连杆毛坯的中间是断面为“工”形杆体，一端为小圆形板，另一端为大圆形板，再利用压力机将小圆形板的中心冲压上小轴孔，将大圆形板的中心冲压上大轴孔，还要利用机床对其表面和轴孔进行机加工而成；在大轴孔的外侧还要加工出方形板和前凸板；也有的采用辊锻机先生产出连杆毛坯。以上生产连杆设备的不足在于：由于连杆的几何形状复杂，机加工量很大，需用的设备多，且设备不连续，同时，所使用材料的是钢锭，所以生产效率低、材料浪费多、生产成本高。目前全世界主要汽车制造厂每年需要2亿件连杆，其中87.4%为锻造连杆。从1974年开始，在德国、日本、美国，先后出现了粉末锻造连杆，其密度高于7.0g/cm3，其疲劳强度接近于凹口的铸钢试件。目前所报导的粉末冶金连杆的生产工艺，主要采用温压成形技术，主要成分为：油雾化SUMlRON4100S添加0.8%石墨粉与0.8%硬脂酸锌的混合粉，压制成密度7.0g/cm3的压坯，于1250℃下，真空烧结60min,在N2气中冷却到室温后，切削加工成连杆。这种粉末冶金连杆生产工艺的不足在于：由于温压成形技术要求粉末冶金流动性好、松装密度高，成型过程要对模具和原料加温至130-150℃，而且温压成型机是专用的，需要进口，所以工艺复杂、生产成本高，其产品密度也仅为7.4 g/cm3。经过检索可知，中国专利201020232289.7公开了一种连杆锻件制坯的楔横轧模具，但没有组成连杆的成套的生产设备，更没有公开设配之间的连接关系。
发明内容
本发明的目的在于提供一种既保持了模锻法生产连杆的优点，又能克服采用合金钢锭浪费材料的不足，充分发挥楔横轧机的优点，采用定长圆钢棒料生产连杆坯件，并能连续生产，从而提高材料的利用率和产品性能、可降低生产成本、提高工作效率的圆钢生产发动机连杆成品的联合生产设备。
为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：该圆钢生产发动机连杆成品的联合生产设备，包括定长圆钢棒料上料机、中频加热炉、模锻液压机和冲孔压力机，在定长圆钢棒料上料机和中频加热炉之间设有定长圆钢棒料推送汽缸，其特征在于：在中频加热炉和模锻液压机之间设有楔横轧机，在楔横轧机的轧辊上设有将加热的定长圆钢棒料轧制成三节轴体状毛坯的模具，在中频加热炉的输出端设有测温仪，同时，中频加热炉的输出口通过送料滑道接入楔横轧机轧的上、下轧辊之间，中频加热炉加热的定长圆钢棒料，经测温仪检测，对达到1150-1200℃的定长圆钢棒料，送入楔横轧机轧的上、下轧辊之间，进行轧制；对达不到1150℃的定长圆钢棒料推出送料滑道；进入上、下轧辊之间的热定长圆钢棒料，经楔横轧机的轧制轧成三节轴体状毛坯；在楔横轧机与模锻液压机之间设有提升送料装置，楔横轧机轧制的三节轴体状毛坯，在热状态下，通过提升送料装置，送入模锻液压机的上、下锻模之间的连杆毛坯模腔内，连杆毛坯模腔的形状与连杆毛坯的外形一致；将热状态下的三节轴体状毛坯置于上、下锻模之间的连杆毛坯模腔内，启动模锻液压机，即可将三节轴体状毛坯模锻成连杆毛坯；所述的连杆毛坯，中间是断面为“工”形的杆体，其长度和宽度与所要制作的连杆的“工”形杆体的长度和宽度一致；一端为小圆形板，在小圆形板的一周为圆环，小圆形板的直径与所要制作的连杆的小轴孔直径一致；另一端为大圆形板，大圆形板的一周为环状沿，环状沿的外壁中间为方形板和前凸板，大圆形板的直径与所要制作的连杆的大轴孔的直径一致；在模锻液压机和冲孔压力机之间设有连杆毛坯传送装置，连杆毛坯传送装置将连杆毛坯送入冲孔压力机的连杆毛坯冲孔模具的冲孔模腔内，冲孔模腔的一端置入连杆毛坯的小圆板，另一端置入连杆毛坯的大圆板；在冲孔压力机的下端连接上两个柱状冲头，两个柱状冲头的直径分别与连杆毛坯的小圆板和大圆板直径一致；启动冲孔压力机，即可在小圆板和大圆板处同时冲出大、小轴孔，即轧制出了发动机连杆成品。
本发明还通过如下措施实施：所述的定长圆钢棒料的直径为60mm，长度为186mm；定长圆钢棒料送入中频炉内的加热温度为1150-1200℃；
所述的楔横轧机轧制成的三节轴体状毛坯，小头一端的直径为50mm，长度为70mm，与所要轧制的连杆小头圆孔位置相对应；大头一端的直径为60mm，长度为106mm，与所要轧制的连杆大头圆孔位置相对应；中间一段的直径为30mm，长度为120mm，与所要轧制的连杆“工”形杆***置相对应；
所述的定长圆钢棒料上料机，包括盛定长圆钢棒料的箱体、弹力板和定长圆钢棒料推送汽缸，定长圆钢棒料排列在箱体内的弹力板上，通过弹力板将定长圆钢棒料上推，上层的定长圆钢棒料由定长圆钢棒料推送汽缸推入中频加热炉内；
所述的测温仪，包括感温探头和控制器、转动拨杆，感温探头测定的温度传给控制器，控制器再根据温度信号指令转动拨杆是否转动，如果转动，可将不合温度的定长圆钢棒料拨出轨道；
所述的提升送料装置，包括“U”形斜送料轨道和转动托辊，转动托辊平行的排例在“U”形斜送料轨道内，“U”形斜送料轨道的内宽为60-64mm；
连杆毛坯传送装置，包括轨道槽、推杆、推爪和液压缸，推爪设两根，垂直固定在推杆的底壁上，两根推爪的距离与连杆毛坯的小圆板和大圆板的前端边沿距离相一致，推杆与液压缸的活塞相连接。
对于不同规格的发动机连杆，可通过模具的改进，实现不同规格的发动机连杆的生产。
本发明的有益效果在于：与目前生产发动机连杆所采用的设备相比，既保持了模锻法生产连杆的优点，又能克服采用合金钢锭浪费材料的不足，充分发挥楔横轧机的优点，采用定长圆钢棒料生产连杆坯件，并能连续生产，从而提高材料的利用率和产品性能、可降低生产成本、提高工作效率；同时，还能通过改进模具适用于不同规格连杆的生产，生产的连杆无飞边毛刺，无需采用车床车削精加工，从而减少了设备。
附图说明
图1为本发明的设备装配结构前视示意图；
图2为发明的楔横轧机的轧辊上三节轴体状毛坯的模具展开示意图；
图3为发明的楔横轧机轧制出的三节轴体状毛坯俯视示意图；
图4为发明的模锻液压机的下锻模俯视示意图；
图5为发明的模锻液压机轧制出的连杆毛坯俯视示意图。
图中：1、定长圆钢棒料上料机；2、中频加热炉；3、模锻液压机；4、冲孔压力机；5、定长圆钢棒料推送汽缸；6、楔横轧机；7、轧辊；8、三节轴体状毛坯；9、测温仪；10、送料滑道；11、提升送料装置；12、连杆毛坯传送装置；13、连杆毛坯；131、断面为“工”形的杆体；132、小圆形板；133、大圆形板；134、圆环；135、环状沿；136、方形板；137、前凸板；14、锻模；15、连杆毛坯模腔；16、连杆毛坯冲孔模具；17、柱状冲头；18、模具；19、控制器；20、转动拨杆。
具体实施方式
实施例1
图1、图2、图3、图4、图5给出了一个发动机连杆的实施例。参照该实施例，对本发明作进一步描述。该圆钢生产发动机连杆成品的联合生产设备，包括定长圆钢棒料上料机1、中频加热炉2、模锻液压机3和冲孔压力机4，在定长圆钢棒料上料机1和中频加热炉2之间设有定长圆钢棒料推送汽缸5，通过定长圆钢棒料推送汽缸5将定长圆钢棒料送入中频加热炉2内进行加热，其特征在于：在中频加热炉2和模锻液压机3之间设有楔横轧机6，在楔横轧机6的轧辊7上设有将加热的定长圆钢棒料轧制成三节轴体状毛坯8的模具18，在中频加热炉2的输出端设有测温仪9，同时，中频加热炉2的输出口通过送料滑道10接入楔横轧机轧6的上、下轧辊7之间，中频加热炉2加热的定长圆钢棒料，经测温仪9检测，对达到1150-1200℃的定长圆钢棒料，送入楔横轧机轧6的上、下轧辊7之间，进行轧制；对达不到1150℃的定长圆钢棒料推出送料滑道10；进入上、下轧辊7之间的热定长圆钢棒料，经楔横轧机6的轧制，轧成三节轴体状毛坯8；在楔横轧机6与模锻液压机3之间设有提升送料装置11，楔横轧机6轧制的三节轴体状毛坯8，在热状态下，通过提升送料装置11，送入模锻液压机3的上、下锻模14之间的连杆毛坯模腔15内，连杆毛坯模腔15的形状与连杆毛坯13的外形一致；将热状态下的三节轴体状毛坯8置于上、下锻模14之间的连杆毛坯模腔15内，启动模锻液压机3，即可将三节轴体状毛坯8模锻成连杆毛坯13；所述的连杆毛坯13，中间是断面为“工”形的杆体131，其长度和宽度与所要制作的连杆的“工”形杆体的长度和宽度一致；一端为小圆形板132，在小圆形板132的一周为圆环134，小圆形板132的直径与所要制作的连杆的小轴孔直径一致；另一端为大圆形板133，大圆形板133的一周为环状沿135，环状沿135的外壁中间为方形板136和前凸板137，大圆形板133的直径与所要制作的连杆的大轴孔的直径一致；在模锻液压机3和冲孔压力机4之间设有连杆毛坯传送装置12，连杆毛坯传送装置12将连杆毛坯13送入冲孔压力机4的连杆毛坯冲孔模具16的冲孔模腔内，冲孔模腔的一端置入连杆毛坯13的小圆板132，另一端置入连杆毛坯13的大圆板133；在冲孔压力机4的下端连接上两个柱状冲头17，两个柱状冲头17的直径分别与连杆毛坯13的小圆板132和大圆板133直径一致；启动冲孔压力机4，即可在小圆板132和大圆板133处同时冲出大、小轴孔，即轧制出了发动机连杆成品。
作为本发明的改进：所述的定长圆钢棒料的直径为60mm，长度为186mm；定长圆钢棒料送入中频炉的内加热温度为1150-1200℃；
所述的楔横轧机轧制成的三节轴体状毛坯8，小头一端的直径为50mm，长度为70mm，与所要轧制的连杆小头圆孔位置相对应；大头一端的直径为60mm，长度为106mm，与所要轧制的连杆大头圆孔位置相对应；中间一段的直径为30mm，长度为120mm，与所要轧制的连杆“工”形杆***置相对应；
所述的定长圆钢棒料上料机1，包括盛定长圆钢棒料的箱体、弹力板和定长圆钢棒料推送汽缸5，定长圆钢棒料排列在箱体内的弹力板上，通过弹力板将定长圆钢棒料上推，上层的定长圆钢棒料由定长圆钢棒料推送汽缸5推入中频加热炉2内，其工作原理可如子***的原理制作；
所述的测温仪9，包括感温探头和控制器19、转动拨杆20，感温探头测定的温度传给控制器19，控制器19再根据温度信号指令转动拨杆20是否转动，如果转动，可将不合温度的定长圆钢棒料拨出轨道；
所述的提升送料装置11，包括“U”形斜送料轨道和转动托辊，转动托辊平行的排例在“U”形斜送料轨道内，“U”形斜送料轨道的内宽为60-64mm，使三节轴体状毛坯8能不偏歪的送入模锻液压机3的上、下锻模14之间；
连杆毛坯传送装置12，包括轨道槽、推杆、推爪和液压缸，推爪设两根，垂直固定在推杆的底壁上，两根推爪的距离与连杆毛坯13的小圆板132和大圆板133的前端边沿距离相一致，推杆与液压缸的活塞相连接，当连杆毛坯13进入轨道槽内后，两个推爪卡入连杆毛坯13的小圆板132和大圆板133内，启动液压缸，即可将连杆毛坯13准确的推入连杆毛坯冲孔模具16的模腔内。
采用本发明生产的发动机连杆，经过对比检测，材料利用率可提高 20 %。
Claims (3)
1.圆钢生产发动机连杆成品的联合生产设备，包括定长圆钢棒料上料机（1）、中频加热炉（2）、模锻液压机（3）和冲孔压力机（4），在定长圆钢棒料上料机（1）和中频加热炉（2）之间设有定长圆钢棒料推送汽缸（5），其特征在于：在中频加热炉（2）和模锻液压机（3）之间设有楔横轧机（6），在楔横轧机（6）的轧辊（7）上设有将加热的定长圆钢棒料轧制成三节轴体状毛坯（8）的模具（18），在中频加热炉（2）的输出端设有测温仪（9），同时，中频加热炉（2）的输出口通过送料滑道（10）接入楔横轧机轧（6）的上、下轧辊（7）之间，中频加热炉（2）加热的定长圆钢棒料，经测温仪（9）检测，对达到1150-1200℃的定长圆钢棒料，送入楔横轧机轧（6）的上、下轧辊（7）之间，经楔横轧机（6）轧成三节轴体状毛坯（8）；在楔横轧机（6）与模锻液压机（3）之间设有提升送料装置（11），楔横轧机（6）轧制的三节轴体状毛坯（8）通过提升送料装置（11）送入模锻液压机（3）的上、下锻模（14）之间的连杆毛坯模腔（15）内，连杆毛坯模腔（15）的形状与连杆毛坯（13）的外形一致；热状态下的三节轴体状毛坯（8）置于上、下锻模（14）之间的连杆毛坯模腔（15）内，将三节轴体状毛坯（8）模锻成连杆毛坯（13）；所述的连杆毛坯（13），中间是断面为“工”形的杆体（131），其长度和宽度与所要制作的连杆的“工”形杆体的长度和宽度一致；一端为小圆形板（132），在小圆形板（132）的一周为圆环（134），小圆形板（132）的直径与所要制作的连杆的小轴孔直径一致；另一端为大圆形板（133），大圆形板（133）的一周为环状沿（135），环状沿（135）的外壁中间为方形板（136）和前凸板（137），大圆形板（133）的直径与所要制作的连杆的大轴孔的直径一致；在模锻液压机（3）和冲孔压力机（4）之间设有连杆毛坯传送装置（12），连杆毛坯传送装置（12）将连杆毛坯（13）送入冲孔压力机（4）的连杆毛坯冲孔模具（16）的冲孔模腔内，冲孔模腔的一端置入连杆毛坯（13）的小圆板（132），另一端置入连杆毛坯（13）的大圆板（133）；在冲孔压力机（4）的下端连接上两个柱状冲头（17），两个柱状冲头（17）的直径分别与连杆毛坯（13）的小圆板（132）和大圆板（133）直径一致。
2.根据权利要求1所述的圆钢生产发动机连杆成品的联合生产设备，其特征在于：所述的定长圆钢棒料的直径为60mm，长度为186mm；定长圆钢棒料送入中频炉内的加热温度为1150-1200℃。
3.根据权利要求1所述的圆钢生产发动机连杆成品的联合生产设备，其特征在于：所述的楔横轧机轧制成的三节轴体状毛坯（8），小头一端的直径为50mm，长度为70mm；大头一端的直径为60mm，长度为106mm；中间一段的直径为30mm，长度为120mm。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130213 |