CN1242184C - 具有断裂剖分结构的连杆及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明旨在提供一种具有断裂剖分结构的连杆及其制造方法，这种结构能够提高断裂剖分面的相对定位精度，防止帽状部分在分体时变形，在不增加成本的前提下提高连接精度。该结构为：对其大端进行表面硬化处理，这种大端由一体制成的杆状部分和帽状部分组成，大端被断裂剖分成杆状部分和帽状部分，在断裂剖分面相互配合到位的状态下，杆状部分和帽状部分通过螺栓连接在一起，其特征在于：硬化表面层通过表面处理形成于大端的断裂剖分面上的曲柄销孔的内表面、螺栓插孔的内表面和大端的外表面上；至少部分被硬化表面层包围的大端保持在经过表面硬化处理前的状态或保持在底层金属的状态。

Description

具有断裂剖分结构的连杆及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种具有断裂剖分结构的连杆及其制造方法，这种结构的大端受到表面硬化处理并被分割成一个杆状部分和一个帽状部分，该杆状部分和帽状部分在其断裂剖分面相对定位的状态下连接在一起。

背景技术

剖分式连杆一般被设计成能够提高杆状部分和帽状部分之间的定位精度的结构形式，目的是在将大端装配到曲轴上之后确保大端的圆度或圆柱度。就是说，杆状部分和帽状部分的定位精度决定着曲柄销孔在与曲轴相连接时的圆度，而且还影响大端的磨损程度和咬缸程度及输出功率的损失量。

提高杆状部分和帽状部分的定位精度的一种传统方法就是将杆状部分与帽状部分一体制成，然后将整体部件分割成杆状部分和帽状部分，接着利用这两部分的剖分面使其相对定位。

在上述的情况下，定位工作是利用剖分面来完成的，因此定位精度在宏观上和微观上均受到剖分面形状的影响。例如，如果由高碳材料制成的整个剖分面受到淬火处理，如图8所示，那么剖分面就可能沿晶界形成微观的裂缝，断裂面是平面状的，因此就很难实现所需的定位精度。因此，按照常规的方法，一般通过下述方式来提高定位精度：在预定的断裂剖分的大端的局部沿多个锯齿形的位置设置多个辅助分离孔，从而使断裂的剖分面在宏观上呈现不规则的形状(如特开昭58-37310所述)。

当连杆的大端被断裂剖分时，在某些情况下，会如图15所示产生两处裂缝。这种两处裂缝的情况可能会引起断裂剖分面的微小脱落并混入机油中，而且会损坏其它部件。为防止出现这些脱落，有一种传统的方法就是利用一个夹具将大端断裂剖分，在这种方法中，断裂剖分应力集中作用于大端内表面上的一个点上，而且分离操作就是从该点开始进行的。

但是，在锯齿形的多个位置上设置辅助分离孔的传统方法对钻孔工艺的精度要求很高，这样就会增加制造成本。

另一方面，在对连杆进行表面硬化处理后，将大端断裂分割成杆状部分和帽状部分时，在某些情况下，在分离时位于帽状部分侧的曲柄销孔就会扩张变形。帽状部分的这种变形降低了曲轴连接所需的圆度，在极端的情况下，曲轴可能根本不能被连接。

当采用上述的方法时，传统的夹具将断裂剖分应力集中作用于大端的一个点上，因此夹具的形状就会很复杂，而且还需要很高的精度，这样就会导致成本增加。

发明内容

本发明就是针对上述的问题而提出的，本发明的一个目的在于提供一种在不增加成本的前提下提高断裂剖分面的相对定位精度的具有断裂剖分结构的连杆，从而通过防止帽状部分在断裂剖分时产生变形的方式提高连接精度并在不增加成本的前提下防止出现两处裂缝。

根据技术方案1的发明涉及一种连杆，该连杆具有断裂剖分结构，这种连杆的大端由一体制成的杆状部分和帽状部分组成并受到表面硬化处理，该大端被断裂分割成杆状部分和帽状部分，杆状部分和帽状部分在断裂剖分面相对定位的状态下通过螺栓连接在一起，其特征在于：

硬化表面层通过表面处理形成于大端的断裂剖分面上的曲柄销孔的内表面、螺栓插孔的内表面和大端的外表面上；

至少部分被硬化表面层包围的大端保持在经过表面硬化处理前的状态或保持在底层金属的状态。

根据技术方案2的发明是以技术方案1的发明为基础的，其特征在于：

所述硬化表面层具有通过断裂剖分形成的晶体界面的断裂面，而且至少部分被硬化表面层所包围的大端具有通过断裂剖分形成的拉长的断裂面。

根据技术方案3的发明是以技术方案2所述的发明为基础的，其特征在于：

所述大端的断裂剖分面上的拉长的断裂面与总的断裂面之间的面积比在30％至70％的范围内。

根据技术方案4的发明是以技术方案1至3之一的发明为基础的，其特征在于：

整个连杆由碳钢或渗碳钢制成。

根据技术方案5的发明是以技术方案4的发明为基础的，其特征在于：

所述大端的断裂剖分面的外表面和所述螺栓插孔内表面的所述硬化表面层是在不对这些表面进行防碳处理的情况下进行渗碳及其后的回火而形成的。

根据技术方案6的发明是以技术方案4所述的发明为基础的，其特征在于：

所述硬化表面层被制造成使其含碳量大于底层金属的形式。

根据技术方案7的发明是以技术方案1至3之一的发明为基础的，其特征在于：

在所述大端的所述断裂剖分面处的被螺栓插孔和曲柄销孔包围的最小壁厚部分比硬化表面层深度的2倍要薄。

根据技术方案8的发明以技术方案7的发明为基础的，其特征在于：

除了被所述螺栓插孔和曲柄销孔所包围的所述最小壁厚部分外的所述大端部分比硬化表面层深度的2倍要厚。

根据技术方案9的发明以技术方案1至3之一的发明为基础的，其特征在于：

至少有一对比硬化表面层的深度的2倍要薄的部分设置在被构成所述大端的断裂剖分面的轮廓线的直线和曲线所包围的区域内，其中硬化表面层由表面硬化处理形成。

根据技术方案10的发明以技术方案1至3之一的发明为基础的，其特征在于：

位于所述大端的所述断裂剖分面处的被螺栓插孔和外端面包围的最小壁厚部分比硬化表面层深度的2倍要薄。

根据技术方案11的发明是一种连杆的制造方法，该连杆具有断裂剖分结构，其中，对由一体制成的杆状部分和帽状部分组成的大端进行表面硬化处理，所述大端被断裂剖分成所述杆状部分和所述帽状部分，在断裂剖分面相对定位的状态下，所述杆状部分和所述帽状部分通过多个螺栓连接在一起，其特征在于：

通过表面处理在所述大端的断裂剖分面上的曲柄销孔的内表面、螺栓插孔的内表面和大端的外表面上形成硬化表面层，至少部分被硬化表面层包围的大端保持在经过表面硬化处理前的状态或保持在底层金属的状态；

所述大端的外表面和所述螺栓插孔内表面的所述硬化表面层是在不对这些表面进行防碳处理的情况下进行渗碳及其后的回火而形成的。

根据技术方案12的发明以技术方案11的发明为基础的，其特征在于：

通过断裂方式进行分离在所述硬化表面层上形成晶体界面的断裂面，被大端的至少硬化表面层所包围的部分上形成拉长的断裂面；

在最初的装配时通过挤压所述杆状部分和所述帽状部分的拉长的断裂面而定位，并由此形成用于记忆第二次及后续的装配时的位置的凹凸部。

根据技术方案1的连杆，在大端的断裂剖分面上和大端的螺栓插孔的内表面上形成有硬化表面层，至少部分被硬化表面层所包围的大端保持在受到表面硬化处理前的状态或保持底层金属的状态。因此，大端的外表面被硬化，从而也更脆。这样，当被分开面的形状本身从微观上看为如图6所示的平面状时，它就可以被有效地用作分离起始点，这样就能够可靠地执行分离操作。

另一方面，部分被硬化表面层所包围的大端仍然保持底层金属状态而没有硬化层，因此该部分的脆性低于外表面的脆性，因此在分离时形成一个微观上拉长的断裂面。就是说，如图7所示，在垂直于分离面的方向上拉长后在晶内分离形成断裂剖分面。当以上述方式形成的拉长的断裂面相互接合并被螺栓固定到一起时，这些被拉长的部分就会被挤压成一种能够在第二次和以后仍然保持在装配位置上的形状。这样，就能够以很高的精度和可再现的方式使杆状部分和帽状部分定位。因此，就可以在大端与曲轴装配到一起后，提高大端的圆度，从而减少大端的磨损和咬缸及输出功率的损失，而且与利用多个分离辅助孔的传统技术相比，还能够降低成本。

根据技术方案2的发明，硬化表面层具有由断裂剖分形成的多个晶界断裂面，而且硬化表面层的内部具有拉长的断裂面。因此，改善了断裂起始点在分离时的功能，提高了杆状部分和帽状部分的定位精度，而且曲轴的装配工作也更加具有再现性。

根据技术方案4的发明，由于整个连杆由碳钢或渗碳钢制成，因此就可以通过渗碳和淬火容易地形成硬化表面层，同时在硬化表面层内可靠地形成一个拉长的断裂面。

根据技术方案5的连杆，设置在大端的断裂剖分面上和大端的多个螺栓插孔的内表面上的硬化表面层是在不对这些表面进行防碳处理情况下通过进行表面硬化处理及其后的回火处理而形成的。因此，就可以仅在大端的外部断裂面和螺栓插孔的内表面上形成技术方案1所述的硬化表面层，同时使内部的底层金属仍然保持原样。还可以使残余应力在大端上的分布更加均匀。这样，在杆状部分与帽状部分相互分离时，就可以限制帽状部分侧的曲柄销孔的变形。因此，就可以防止降低装配状态下的精度并避免出现不能装配的问题。

根据技术方案6的发明，由于提高了上述内外表面的硬化表面层的含碳量，因此硬化表面层的脆性也增加，这样就会使分离操作更加可靠。

根据技术方案7的连杆，由于介于大端的螺栓插孔和曲柄销孔之间的最小壁厚部分小于硬化表面层的厚度的2倍，因此与其它部分相比，该最小壁厚部分可以以较小的应变将其断裂分离。因此，分离工作是以最小壁厚部分为起始点进行的。这样，就可以防止出现两处裂缝，防止出现由于碎片脱落而产生的发动机问题，可以利用更为简单的夹具完成分离操作，而且还可以防止成本的增加。

根据技术方案8的发明按照下述方式设置：除了最小壁厚的部分之外，将介于螺栓插孔和曲柄销孔之间的部分区域制成小于硬化表面层厚度的2倍的结构形式。因此，就可以将分离载荷集中作用于最小壁厚的部分上，从而可以有效地防止出现两处裂缝的情况。

根据技术方案9的发明，至少有一组厚度小于通过表面硬化处理形成的硬化表面层的2倍的部分出现在被形成大端断裂剖分面的轮廓的一条直线或一条曲线所包围的区域内。因此，就能够以薄壁部分作为断裂起始点将大端分开。因此，就可以获得与技术方案7所述的发明相同的效果，而且还可防止成本的增加。

根据技术方案10的发明，由于介于螺栓插孔和外端面之间的最小壁厚部分被制造成厚度小于硬化表面层的深度的2倍的结构形式，因此就能够以壁厚最小的部分为起始点进行***。因此，可以获得与技术方案7所述的发明相同的效果。

附图说明

图1为一个局部剖视图，图中示出了根据技术方案1、5、6、2和4的发明的一个实施例的连杆的断裂剖分结构。

图2为半成品的大端的主视图。

图3为沿图2的剖面线III-III的剖视图，图中示出了大端的断裂剖分面。

图4为制造连杆的流程图。

图5为拉长的断裂面的面积比与大端在再次装配时的圆度之间的关系图。

图6为大端的晶体界面的断裂面的照片。

图7为大端的拉长的断裂面的照片。

图8为传统晶体界面的断裂面的照片。

图9是一个局部剖视图，图中示出了根据技术方案7和8的发明的一个实施例的连杆的断裂剖分结构。

图10用于说明大端的断裂分离方法。

图11为沿图10中的剖面线XI-XI的剖视图，图中示出了断裂剖分的方法。

图12为大端的剖视图，图中示出了根据技术方案9的发明的一个实施例的连杆的断裂剖分结构。

图13为大端的剖视图，图中示出了根据技术方案10的发明的一个实施例的连杆的断裂剖分结构。

图14示出了根据上述实施例的断裂剖分面。

图15示出了传统结构的断裂剖分面。

具体实施方式

下面，将参照附图对本发明的实施例进行说明。

图1至4示出了作为根据技术方案1、5、6、2和4所述的发明的一个实施例的连杆的断裂剖分结构。图1是表示连杆的大端的局部剖视图。图2示出了处于半成品状态下的大端。图3是表示大端的断裂剖分面的沿图2之剖面线III-III剖开的局部剖视图。图4为制造连杆的流程图。

在该实施例中，连杆1是一种通过锻造或铸造制成的无螺母型连杆。用来与一活塞销(未示出)相连接的小端一体形成于连杆1之主体部分1a的一端上。大端1b一体形成于主体部分1a的另一端上，用来与一个曲柄销(未示出)相连接。大端1b设置有多个台肩部分1c、1c，该台肩部分从与连杆1之主体部分1a相连接的区域扩展。在大端1b的中心处设置有一个曲柄销孔1d。

大端1b首先被制造成一个包括有一杆状部分2和一帽状部分3的整体部件。按照渗碳、淬火和回火的步骤对包括有大端1b的整体连杆进行表面硬化处理。接着，沿预定的断裂线A将大端1b分离成杆状部分2和帽状部分3。杆状部分2和帽状部分3在其断裂面相对定位的状态下被多个螺栓4、4连接在一起。

杆状部分2的台肩部分1c上分别钻有螺栓插孔2a、2a，螺栓插孔的直径略大于连接螺栓4的外径。帽状部分3上的每个螺栓插孔2a都同轴设置有一内螺纹3a，内螺纹贯穿螺栓插孔2a的整个底部3b。杆状部分2和帽状部分3被拧入内螺纹孔3a内的螺栓4连接在一起。

螺栓插孔2a垂直于曲柄销孔1d的轴并在该曲柄销孔附近延伸。换言之，螺栓插孔2a和曲柄销孔1d的圆形内表面之间的壁厚W1小于螺栓插孔2a和台肩部分1c的外壁1e之间的壁厚W2。壁厚W2被设定成能够承受发动机的燃烧压力。这样，就可以缩小大端1b的台肩部分的尺寸，而且还可以减轻该部分的重量。

曲柄销孔1d的内部圆形表面设置有一对沿轴向延伸的断裂起始沟槽6、6。每个断裂起始沟槽6都是通过沿大端1b的杆状部分2和帽状部分3的内部圆形表面和预定的断裂面A之间的交线进行机械加工形成的。

连杆1由碳钢或渗碳钢制成并按照渗碳、淬火和回火的步骤对连杆1进行表面硬化处理，而且是在至少没有对大端1b进行防碳处理的情况下进行的。这样，就在大端1b的周面上形成了硬化表面层5，该硬化表面层的厚度T约为0.8mm至1.0mm，而且由于受到渗碳处理而使其含碳量高于原来的底层金属的含碳量。在曲柄销孔1d和螺栓插孔2a的内部圆形表面上及大端1b的外表面上均形成有硬化表面层5。这样，大端1b的硬化表面层5的脆性就很高，而且在通过断裂方式进行分离时，表现出具有晶体界面的断裂面。

另一方面，被大端1b的硬化表面层5所包围的内部部分7仍然为底层金属，较之受到表面硬化处理前其化学成分没有任何变化。含碳量没有增加的内部部分7其脆性要低于硬化表面层7，而且呈现出多个通过分离而形成的在微观上拉长的断裂面。

在大端1b的断裂剖分面上，介于螺栓插孔2a和曲柄销孔1d之间的壁厚W1小于总的硬化深度(T×2)。螺栓插孔2a和台肩部分1c的外壁1e之间的壁厚W2大于总的硬化深度(T×2)。这样，没有被碳渗入而仍然保持为底层金属的内部部分7就存在于大端1b的螺栓插孔2a之外。

被断裂剖分的杆状部分2和帽状部分3在第一装配工序中，其拉长的断裂面受到挤压而定位，从而形成多个不规则的面，这些不规则面能够为进行第二次及后续的装配工序进行位置记忆。

下面将参照图4所示的流程图对用于制造连杆的上述方法进行说明。

通过锻造制成连杆1的半成品。此时，大端1b的杆状部分2和帽状部分3被制造成一个整体部件。台肩部分1c和螺栓插孔2a及设置在曲柄销孔1d之内部圆形表面上的断裂起始沟槽6均是在渗碳前通过机加工制成的。

在这种状态下，按照渗碳、淬火和回火的步骤对连杆1进行表面硬化处理，这样就会在大端1b的外表面上形成一个具有所需深度T的硬化表面层5，而且在硬化表面层5里面残留有内部部分7，该内部部分7没有被碳渗入而仍然是底层金属。接着，对连杆1进行喷丸硬化处理并通过将螺纹刀具***到螺栓插孔2a内而制成内螺纹孔3a。

接下来，用一夹具将大端1b分成杆状部分2和帽状部分3。分离操作可通过例如将可沿径向膨胀的滑动部件***到大端1b的曲柄销孔1d内并将楔块敲入滑动部件之间来完成。

通过分离操作而形成的杆状部分2和帽状部分3的硬化表面层5的断裂剖分面呈现出多个晶体界面的断裂面，而由底层金属构成的内部部分7的分离表面呈现出多个拉长的断裂面。利用各自的拉长的断裂面使这两部分相对定位并利用螺栓4、4将其固定到一起。通过第一紧固作业，拉长的断裂面被挤压成不规则的形状并进行这两个部分在第二次及以后的装配中的定位记忆。在将这两个部分连接到一起的状态下进行精加工。此后，将帽状部分3从杆状部分2上拆卸下来，并将大端1b再次连接到曲轴上。

根据上述的实施例，由于硬化表面层5是通过在连杆1的大端1b的外表面上进行表面硬化处理而形成的，因此经过渗碳和淬火处理后的外表面其脆性将增加，而且在分离时，沟槽6可被有效地用作断裂起始点。

此外，由于内部部分7仍然保持为在受到表面硬化处理前的底层金属，其脆性低于硬化表面层5，而且存在于被硬化表面层5所包围的部分大端1b上，因此当通过断裂的方式将内部部分7分开时，就会形成微观上拉长的断裂面。这样，利用这些拉长的断裂面将杆状部分2和帽状部分3再次装配到一起，就会使这两个部分的第二次及以后的装配操作具有良好的精度。因此，在将连杆装配到曲轴上之后，就可以降低大端磨损、减少大端咬缸现象的出现并减少输出功率的损失，而且与传统方法相比，无需设置多个分离辅助孔，因此还可以降低成本。

如图5所示，最好将断裂剖分面上的拉长的断裂面与总的断裂面之间的面积比设定在30％至70％的范围内。设定在该范围内能够提高再次装配时的圆度。

根据该实施例，由于在不进行防碳处理的情况下对整个大端1b进行了表面硬化处理，因此就可以使残余应力在大端1b上的分布更加均匀。这样，被可以限制在将大端1b分离成杆状部分2和帽状部分3时的位于帽状部分3侧的曲柄销孔1d的变形。因此，就可以防止在完成装配后圆度的降低并避免不能进行装配问题的出现。

大端1b的硬化表面层5呈现出通过分离形成晶体界面的断裂面，而且底层金属的内部部分7呈现出多个拉长的断裂面。因此，硬化表面层能够提高断裂起始点在分离时的作用，提高杆状部分2和帽状部分3的定位精度，而且当与曲轴相连接时，还提高了再现性。

图6和7分别示出了晶体界面的断裂面和拉长的断裂面。从图6中可以看出，硬化表面层处的晶粒沿晶体界面相互分开，而且没有沿垂直于断裂面拉长的颗粒，这样，断裂面就是平面状的。另一方面，如图7所示，位于底层金属的拉长断裂面上的颗粒沿垂直于断裂面的方向拉长并分开，这样就形成了许多微观上看很不规则的部分。

由于螺栓插孔2a与台肩部分1c的外壁1e之间的壁厚W2被设定为大于总的硬化深度(T×2)的形式，因此就能够可靠地制造出提高定位精度所需的拉长的断裂面。

在该实施例中，由于整个连杆由碳钢或渗碳钢制成，因此可通过渗碳和淬火处理而容易地制造出硬化表面层5，而内部部分7仍然在硬化表面层5的内部可靠地保持在底层金属的状态。

图9示出了作为技术方案7和8的一个实施例的连杆的断裂剖分结构。在该图中，与图3相同的标记表示相同或相似的部分。

该实施例中的连杆1与前述实施例中的连杆相似，而且曲柄销孔1d形成于大端1b的中心处，螺栓插孔2a设置在两个台肩部分1c上。

按照渗碳、淬火和回火的步骤对包括有大端1b的整个连杆1进行表面硬化处理，然后通过断裂法将大端1b分割成杆状部分2和帽状部分3。具体如图10和11所示，连杆1被放置在一个面板10上，可沿径向移动的滑动部件11、11***到大端1b的曲柄销孔1d内，将楔块12敲入滑动部件11、11之间，以将大端1b分开。

被螺栓插孔2a和曲柄销孔1d所包围的大端1b的最小壁厚部分W 1被设定为小于断裂剖分面‘A’的硬化表面层深度T的2倍。通过将最小壁厚W1和硬化表面层5的深度T设定为W1＜2T的关系，就可以使最小壁厚W1的整个部分的硬度高于未经渗碳处理过的其它部分的硬度。

在被螺栓插孔2a和曲柄销孔1d所包围的大端1b的除了最小壁厚W1这部分外的厚度为W2的部分(位于螺栓插孔2a的曲柄销侧的180度范围D内)被设定为大于断裂剖分面A上的硬化表面层5的深度T的2倍。换言之，厚度W2被增加到能够留出不受渗碳处理的部分的程度。

根据该实施例的断裂剖分结构，介于大端1b的螺栓插孔2a和曲柄销孔1d之间的最小壁厚W1被设定为不大于硬化表面层5的深度T的2倍的形式。这样，就能够以一个小于其它部分的应变通过断裂法将最小壁厚W1这部分分开。因此，最小壁厚W1这部分就被用作分离的起始点。这样，就可以防止出现两处裂缝的问题，从而防止由于有碎屑脱落而使发动机出现故障，而且还可利用结构更加简单的夹具完成分离操作，同时还可防止增加成本。

该实施例还被设置成：除了最小壁厚W1这部分外，介于螺栓插孔2a和曲柄销孔1d之间的壁厚为W2的这部分不小于硬化表面层5的深度的2倍。这样，用于断裂剖分的载荷就能够集中作用于最小壁厚W1这部分上，从而可以可靠地防止出现两处裂缝的现象。

图14示出了一种断裂剖分面，这种面是通过将最小壁厚W1这部分设定为不大于硬化表面层5的深度的2倍的形式，然后进行渗碳和淬火处理，接着利用断裂法将其分开而制成的。从图中可以清楚地看出，被分开的面没有出现两处裂缝。

图12示出了根据技术方案9的一个实施例的断裂剖分结构。

在该实施例中，介于直线15和左、右曲线16、16之间的部分的壁厚W 1被设定为小于硬化表面层5的深度T的2倍的结构形式，其中直线15形成了断裂剖分面A的轮廓线，左侧和右侧曲线16、16与大端1b的直线15相对，而且直线15处是壁厚最小的部分。

在该实施例中，被直线15和曲线16所包围的大端1b的两个最小壁厚W1的部分被设定成不大于硬化表面层5的深度T的2倍的结构形式，其中直线15和曲线16构成了大端1b上壁厚最小部分的轮廓。因此，就可以以最小厚度W1这部分作为起始点通过断裂法进行分离，从而防止出现两处裂缝，而且还可防止增加成本。

图13示出了根据技术方案10的一个实施例的断裂剖分结构。

在该实施例中，被大端1b的螺栓插孔17和外端面18所包围的壁厚最小的部分其壁厚W1被设定为不大于硬化表面层5的深度T的2倍的结构形式。

在该实施例中，由于介于螺栓插孔17和外端面18之间的最小壁厚W1被制造成不大于硬化表面层5的深度T的2倍的结构形式，因此可以获得与上述实施例相同的效果。即，分离操作是从最小壁厚W1这部分开始进行的。

Claims (12)

1.一种连杆，该连杆具有断裂剖分结构，对由一体制成的杆状部分和帽状部分组成的大端进行表面硬化处理，所述大端被断裂剖分成所述杆状部分和所述帽状部分，在断裂剖分面相对定位的状态下，所述杆状部分和所述帽状部分通过多个螺栓连接在一起，其特征在于：

硬化表面层通过表面处理形成于大端的断裂剖分面上的曲柄销孔的内表面、螺栓插孔的内表面和大端的外表面上；

至少部分被硬化表面层包围的大端保持在经过表面硬化处理前的状态或保持在底层金属的状态。

2.根据权利要求1所述的连杆，其特征在于：

所述硬化表面层具有通过断裂剖分形成的晶体界面的断裂面，而且至少部分被硬化表面层所包围的大端具有通过断裂剖分形成的拉长的断裂面。

3.根据权利要求2所述的连杆，其特征在于：所述大端的断裂剖分面上的拉长的断裂面与总的断裂面之间的面积比在30％至70％的范围内。

4.根据权利要求1至3之一的连杆，其特征在于：

整个连杆由碳钢或渗碳钢制成。

5.根据权利要求4的连杆，其特征在于：

所述大端的断裂剖分面的外表面和所述螺栓插孔内表面的所述硬化表面层是在不对这些表面进行防碳处理的情况下进行渗碳及其后的回火而形成的。

6.根据权利要求4所述的连杆，其特征在于：

所述硬化表面层被制造成使其含碳量大于底层金属的形式。

7.根据权利要求1至3之一的连杆，其特征在于：

在所述大端的所述断裂剖分面处的被螺栓插孔和曲柄销孔包围的最小壁厚部分比硬化表面层深度的2倍要薄。

8.根据权利要求7的连杆，其特征在于：

除了被所述螺栓插孔和曲柄销孔所包围的所述最小壁厚部分外的所述大端部分比硬化表面层深度的2倍要厚。

9.根据权利要求1至3之一的连杆，其特征在于：

至少有一对比硬化表面层的深度的2倍要薄的部分设置在被构成所述大端的断裂剖分面的轮廓线的直线和曲线所包围的区域内，其中硬化表面层由表面硬化处理形成。

10.根据权利要求1至3之一的连杆，其特征在于：

位于所述大端的所述断裂剖分面处的被螺栓插孔和外端面包围的最小壁厚部分比硬化表面层深度的2倍要薄。

11.一种连杆的制造方法，该连杆具有断裂剖分结构，其中，对由一体制成的杆状部分和帽状部分组成的大端进行表面硬化处理，所述大端被断裂剖分成所述杆状部分和所述帽状部分，在断裂剖分面相对定位的状态下，所述杆状部分和所述帽状部分通过多个螺栓连接在一起，其特征在于：

通过表面处理在所述大端的断裂剖分面上的曲柄销孔的内表面、螺栓插孔的内表面和大端的外表面上形成硬化表面层，至少部分被硬化表面层包围的大端保持在经过表面硬化处理前的状态或保持在底层金属的状态；

所述大端的外表面和所述螺栓插孔内表面的所述硬化表面层是在不对这些表面进行防碳处理的情况下进行渗碳及其后的回火而形成的。

12.根据权利要求11所述的连杆的制造方法，其特征在于：

通过断裂方式进行分离在所述硬化表面层上形成晶体界面的断裂面，被大端的至少硬化表面层所包围的部分上形成拉长的断裂面；

在最初的装配时通过挤压所述杆状部分和所述帽状部分的拉长的断裂面而定位，并由此形成用于记忆第二次及后续的装配时的位置的凹凸部。

Images