滚花双定位连杆螺栓的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于发动机机械结构，具体涉及一种发动机连杆组装结构以及双定位连杆螺栓的制作方法。
【背景技术】
[0002]目前随着科学技术的飞速发展，人们对于汽车的经济性、舒适性、动力性以及可靠性要求越来越高。发动机作为汽车的心脏部件，直接关系着上述要求是否可以满足用户的需要。曲柄连杆部件是发动机的动力转化和输出机构，承担着将热能(燃油燃烧)转化为机械功的主要功能。连杆的功用是将活塞承受的爆发压力传递给曲轴，把活塞的往复直线运动转化为曲轴的旋转运动。发动机连杆通常由连杆本体、连杆盖、连杆螺栓等组成，连杆体和连杆盖装配时必须严格定位。其中连杆的大头孔圆用来与曲轴进行装配，如果定位不准或严重超差，将影响连杆和曲轴的使用寿命。另外连杆螺栓还会承受分开面的剪切力，容易造成连杆螺栓断裂。一般情况下平切口的连杆通常使用连杆螺栓进行装合定位，通过连杆螺栓的定位面与连杆上的圆柱孔配合定位，以保证大头孔的圆柱度。作为连接连杆的专用螺栓与普通连接件具有本质的差别，因为连杆螺栓的杆身直径不一，具有杆身圆柱(段)面、螺纹配合(段)面以及配合定位(段)面三种直径。生产时要加工很多次，由此增加了连杆螺栓的生产加工难度，尤其是大批量生产将降低劳动效率和提高生产成本。
[0003]而本发明的提出，在保证定位准确的基础上，使得连杆螺栓的加工过程变得非常简单。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是，提供一种组装发动机连杆的滚花双定位连杆螺栓及其制作方法。通过滚花挤压的方式使杆身直径变粗，在简化连杆螺栓繁琐加工工序的同时，实现对连杆体和连杆盖进行大头孔径的准确定位。
[0005]以下对本发明的技术结构和连杆螺栓的制作方法予以说明。
[0006]滚花双定位连杆螺栓的结构是:连杆由连杆本体和连杆盖两部分组成，连杆本体的侧端分别设有圆孔段，该圆孔段的前端设有内螺纹段，圆孔段的外端为通孔。连杆盖的侧端也分别设有圆孔段，该圆孔段为通孔。连杆螺栓设有第一和第二两个定位段，连杆本体与连杆盖通过连杆螺栓连接成一个具有大头圆孔的连杆。
[0007]连杆本体和连杆盖的连接位置，是连杆本体圆孔段的通孔与连杆盖通孔相衔接的位置。
[0008]滚花双定位连杆螺栓的加工方法，分为以下几个步骤:
[0009]a.将连杆螺栓毛坯锻造成相同直径的圆柱杆身；
[0010]b.然后在所述圆柱杆身的第一和第二两个定位段处通过滚花设备挤压出滚花凹槽；
[0011]c.然后通过磨床对所述滚花凹槽段部位进行精磨，形成定位段面；
[0012]d.圆柱杆身的前端加工出外螺纹，形成连杆螺栓。
[0013]连杆的组装结构是，连杆本体以及连杆盖两侧的圆孔是在专用模具上一体加工而成，组装时将连杆螺栓穿入连杆本体以及连杆盖两侧的圆孔中，关键是如何使得连杆本体以及连杆对接后螺栓与圆孔不能松动，这样才可保证连杆的大头圆孔不产生偏差，因此在连杆螺栓上加工了两处定位段或定位面。
[0014]而已有技术要对杆身圆柱(段)面、螺纹配合(段)面以及配合定位(段)面三种直径分别进行加工，这样就要加工多次。而在圆柱杆身上通过滚花设备挤压出滚花凹槽，就可使其加工部位的直径稍稍增粗。滚花凹槽的槽沟之间因材料挤压堆积使直径变粗，形成高精度的定位面。杆身前端的螺纹段也在滚花的工位上同时加工，这样就能使螺栓与圆孔准确定位。
[0015]本发明的特点及产生的有益效果是:
[0016]连杆螺栓在生产时，通过滚花工艺应用可以使用较小直径的毛坯，避免使用粗直径毛坯然后在切除材料进行杆身不同直径的多次加工，免去了工艺繁琐和材料浪费的弊端。另外采用杆身锻造成形后再机械加工，对杆身的强度也会产生影响。在简化连杆螺栓毛坯的产生工序的同时，使螺栓与连杆本体以及连杆盖两侧的圆孔紧紧贴合并准确定位。
【附图说明】
[0017]所示附图为本发明的装配原理与结构简图。
【具体实施方式】
[0018]以下结合附图并通过实施例对本发明的结构做进一步的说明。
[0019]滚花双定位连杆螺栓，包括连杆螺栓、连杆本体以及连杆盖等。其结构是:连杆由连杆本体I和连杆盖2两部分组成，连杆本体的侧端分别设有圆孔段，该圆孔段的前端设有内螺纹段3，圆孔段的外端为通孔。连杆盖的侧端也分别设有圆孔段，该圆孔段为通孔。连杆螺栓4设有第一和第二两个定位段5-1、5-2，连杆本体与连杆盖通过连杆螺栓连接成一个具有大头圆孔6的连杆。连杆本体和连杆盖的连接位置，是连杆本体圆孔段的通孔与连杆盖通孔相衔接的位置。
[0020]滚花双定位连杆螺栓的加工方法分为以下几个步骤:
[0021]a.将连杆螺栓毛坯锻造成相同直径的圆柱杆身；
[0022]b.然后在所述圆柱杆身的第一和第二两个定位段处通过滚花设备挤压出滚花凹槽；
[0023]c.然后通过磨床对所述滚花凹槽段部位进行精磨，形成定位段面；
[0024]d.圆柱杆身的前端加工出外螺纹，形成连杆螺栓。
[0025]当连杆螺栓的螺纹段，完全旋入连杆本体时，连杆螺栓的第一定位段位于连杆盖的螺栓孔中，第二定位段位于连杆本体与连杆盖衔接处的通孔中，通过两个定位段面与通孔的配合，使连杆本体与连杆盖的完全对正，保障大头圆孔的精度。
[0026]连杆螺栓生产时，通过模具锻造成一定直径的杆身圆柱，然后通过滚花设备在设定的位置挤压杆身，使杆身圆周形成滚花凹槽。凹槽之间因材料挤压堆积使直径变粗，然后通过磨床对变粗部位进行精磨，形成高精度的定位配合面，实现连杆螺栓定位的功能，杆身最前面的螺纹段(面)也一并加工出用于紧固。使用此种方法不仅使节省了连杆材料，而且强度较高。连杆本体和连杆盖装配时，通过两个定位面与圆孔的配合来保证定位。
[0027]作为实施例，连杆螺栓的螺纹段为M12mm;第一和第二两个定位处滚花段的宽度为7.5mm ;滚花段与杆身圆柱的高度差为0.6mm。本实施例在4D型柴油机上实施，用于与发动机曲轴连接的连杆大头圆孔的直径为78_，误差要求为< 0.02，本组装方法大头圆孔所产生的误差为0.012mm。
【主权项】
1.滚花双定位连杆螺栓，包括连杆螺栓、连杆本体以及连杆盖，其特征是:连杆由连杆本体(I)和连杆盖(2)两部分组成，连杆本体的侧端分别设有圆孔段，该圆孔段的前端设有内螺纹段(3)，圆孔段的外端为通孔；连杆盖的侧端也分别设有圆孔段，该圆孔段为通孔；连杆螺栓(4)设有第一和第二两个定位段(5-1、5-2)，连杆本体与连杆盖通过连杆螺栓连接成一个具有大头圆孔(6)的连杆。
2.安装权利要求1所述的滚花双定位连杆螺栓，其特征是:所述连杆本体和连杆盖的连接位置，是连杆本体圆孔段的通孔与连杆盖通孔相衔接的位置。
3.一种滚花双定位连杆螺栓的加工方法，具有连杆螺栓毛坯、连杆螺栓、连杆本体以及连杆盖，其特征是所述加工方法分为以下几个步骤: a.将连杆螺栓毛坯锻造成相同直径的圆柱杆身； b.然后在所述圆柱杆身的第一和第二两个定位段处通过滚花设备挤压出滚花凹槽； c.然后通过磨床对所述滚花凹槽段部位进行精磨，形成定位段面； d.圆柱杆身的前端加工出外螺纹，形成连杆螺栓。
4.按照权利要求3所述的一种滚花双定位连杆螺栓的加工方法，其特征是当所述连杆螺栓的螺纹段，完全旋入连杆本体时，所述连杆螺栓的第一定位段位于所述连杆盖的螺栓孔中，所述第二定位段位于所述连杆本体与连杆盖衔接处的通孔中，通过两个定位段面与通孔的配合，使连杆本体与连杆盖的完全对正，保障大头圆孔的精度。
【专利摘要】本发明公开了一种滚花双定位连杆螺栓及其制作方法。其结构是：连杆由连杆本体和连杆盖两部分组成，连杆本体的侧端分别设有圆孔段，该圆孔段的前端设有内螺纹段，圆孔段的外端为通孔。连杆盖的侧端也分别设有圆孔段，该圆孔段为通孔。连杆螺栓设有两个定位段，连杆本体与连杆盖通过连杆螺栓连接成一个具有大头圆孔的连杆。通过两个定位段面与通孔的配合，使连杆本体与连杆盖完全对正，保障了大头圆孔的精度。加工方法分为4个工序，毛坯锻造、挤压滚花凹槽、磨床精磨以及加工外螺纹，形成连杆螺栓。通过滚花工艺应用可以使用较小直径的毛坯来实现杆身不同直径的加工方法，避免了工艺繁琐和不必要的材料浪费，同时也简化了连杆螺栓毛坯的制作过程。
【IPC分类】F16C7-02, B23P15-00, F16B35-04
【公开号】CN104696350
【申请号】CN201510019690
【发明人】董立明, 贺兆欣, 吴广仓
【申请人】东风朝阳朝柴动力有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年1月15日