一种内燃机连杆制造工艺的制作方法

本发明涉及内燃机制造领域，尤其涉及一种内燃机连杆制造工艺。

背景技术

连杆是内燃机的主要运动构件，连杆的作用是将活塞承受的力传给曲轴，并使活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，连杆主要由连杆体、连杆大头和、连杆小头和连杆螺栓（或螺钉）等组成，连杆不但要有高的抗拉、压强度和高的疲劳强度，而且要有足够的刚性和韧性。

现有的内燃机连杆加工工艺容易出现加工出的连杆的强度不够，连杆易断裂，现有的内燃机连杆加工加工大多数为一体化铸造，对于不同位置采用的热处理温度和冷却温度均为一致，但是由于不同部位的强度要求是不一样的，故现有的连杆加工工艺制造出的连杆一些部位会不利于连杆的后期加工，会增大制造工艺难度。因此，本发明提出一种内燃机连杆制造工艺，以解决现有技术中的不足之处。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提出通过对铸造成型的连杆毛坯进行热处理可以提高连杆毛坯的刚度、强度、塑性和韧性同时可以改善连杆毛坯内部组织不均匀、不致密和内部化学成分偏差较大的问题，提高连杆毛坯的物理性能。

1.一种内燃机连杆制造工艺，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：铸造毛坯

选择型号为40cr合金钢的金属溶液进行铸造成型，铸造成型后进行冷却处理，制成连杆毛坯；

步骤二：热处理

将连杆毛坯进行加热，加热后对连杆毛坯进行保温，再将保温后的连杆毛坯进行加热、保温和冷却处理，最后将冷却处理后的连杆毛坯进行回温加热，回温加热后继续保温处理，制成调质连杆毛坯；

步骤三：铣削处理

将调质连杆毛坯进行铣削处理；

步骤四：粗磨加工

将铣削处理后的调质连杆毛坯进行磨床粗磨处理，得到连杆；

步骤五：钻孔及扩孔

将连杆的大头和连杆的小头进行钻孔处理，得到大头孔和小头孔，再将大头孔和小头孔进行扩孔处理；

步骤六：加工螺栓孔

在连杆的大头两侧钻螺栓孔，再将螺栓孔进行镗孔，镗孔后对螺栓进行攻丝，螺栓孔与连杆的杆体相互平行，且两个螺栓孔以连杆的杆体为基准相互对称；

步骤七：胀断处理

将连杆放入胀断机上对连杆的大头进行胀断处理，使连杆的大头分离，成为第一大头分离部和第二大头分离部，再将第一大头分离部和第二大头分离部通过螺栓固定；

步骤八：大头孔与小头孔的精加工

用镗孔机床对小头孔进行精镗加工，加工后以小头孔为定位基准对大头孔进行精镗加工；

步骤九：端面精加工

将连杆的大头、连杆的小头和连杆的杆体的端面进行精磨加工，让连杆的大头、连杆的小头和连杆的杆体的端面的粗糙度满足设计图纸要求。

进一步改进在于：所述步骤一中铸造成型温度为1200摄氏度，铸造成型时间为1-1.5小时，所述步骤一中的铸造成型误差为小于0.6毫米。

进一步改进在于：所述步骤一中铸造成型之前需要在铸造模具型腔内的连杆盖和连杆身处放入粉末材料，使粉末材料与金属溶液在经过铸造成型和冷却处理后形成断裂界限。

进一步改进在于：所述步骤一中冷却处理为水冷冷却，水冷温度为15-25摄氏度，冷却时间为40-50分钟。

进一步改进在于：所述步骤二中先将连杆毛坯进行加热到580-620摄氏度，加热后对连杆毛坯进行保温1.5-2.5小时，再将保温后的连杆毛坯进行加热至950-1000摄氏度，保温4-6小时，保温后再将连杆毛坯冷却至580摄氏度，最后将冷却处理后的连杆毛坯进行回温加热，回温加热温度为180摄氏度，回温加热后继续保温处理10-13小时，制成调质连杆毛坯。

进一步改进在于：所述步骤三中铣削处理为加工中心铣削处理或数控铣床铣削处理中的一种，所述铣削处理加工余量误差小于0.15毫米。

进一步改进在于：所述步骤四中粗磨处理中调质连杆毛坯上下端面之间的对称度为误差为0.4毫米。

进一步改进在于：所述步骤五中先在连杆的小头钻孔，得到小头孔，再以小头孔为定位基准在连杆的大头钻孔，得到大头孔，再将小头孔进行扩孔处理，最后以小头孔为基准对大头孔进行扩孔处理，粗定位出小头孔和大头孔的位置和尺寸。

进一步改进在于：所述步骤七中将连杆放在胀断机上对连杆的大头进行胀断处理，使连杆的大头分离，成为第一大头分离部和第二大头分离部，再将连第一大头分离部和第二大头分离部通过螺栓固定为一体，然后采用转角法对螺栓预紧。

进一步改进在于：所述步骤八中精镗加工误差小于0.05毫米，圆跳动误差为0.03-0.05毫米，所述步骤九中的端面粗糙度误差小于0.02毫米。

本发明的有效果为：通过对铸造成型的连杆毛坯进行热处理可以提高连杆毛坯的刚度、强度、塑性和韧性同时可以改善连杆毛坯内部组织不均匀、不致密和内部化学成分偏差较大的问题，提高连杆毛坯的物理性能，通过在铸造成型前在模具型腔内加入金属粉末形成的断裂界限可以方便后期在胀断处理分离连杆的大头时胀断效果好，不会出现胀断口豁口碎裂问题，提高了胀断处理的效率和成品合格率，通过转角法对螺栓预紧可以提高螺栓对分离后的连杆的大头的预紧力，在后续加工中可以定位基准的精度，加工出的连杆精度较高，可以减少连杆在内燃机的损耗，延长了连杆的使用寿命。

附图说明

图1为本发明工艺流程图；

图2为本发明结构示意图。

具体实施方式

为了使发明实现的技术手段、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

一种内燃机连杆制造工艺

步骤一：铸造毛坯

选择型号为40cr合金钢的金属溶液加入铸造模具内，在铸造模具型腔内的连杆盖和连杆身处放入粉末材料，使粉末材料与金属溶液在经过铸造成型和水冷冷却后形成断裂界限，制成连杆毛坯，铸造成型误差为小于0.6毫米，铸造成型温度为1200摄氏度，铸造成型时间为1.4小时，水冷温度为20摄氏度，冷却时间为50分钟；

步骤二：热处理

先将连杆进行加热到600摄氏度，加热后对连杆毛坯进行保温2小时，再将保温后的连杆毛坯进行加热至1000摄氏度，保温5小时，保温后再将连杆毛坯冷却至580摄氏度，最后将冷却处理后的连杆毛坯进行回温加热，回温加热温度为180摄氏度，回温加热后继续保温处理12小时，制成调质连杆毛坯；

步骤三：铣削处理

将调质连杆毛坯的端面在加工中心进行铣削处理，铣削处理加工余量误差小于0.15毫米；

步骤四：粗磨加工

将铣削处理后的调质连杆毛坯的的端面进行磨床粗磨处理，保证调质连杆毛坯上下端面之间的对称度为误差为0.4毫米；

步骤五：钻孔及扩孔

先在连杆的小头钻孔，得到小头孔，再以小头孔为定位基准在连杆的大头钻孔，得到大头孔，再将小头孔进行扩孔处理，最后以小头孔为基准对大头孔进行扩孔处理，粗定位出小头孔和大头孔的位置和尺寸；

步骤六：加工螺栓孔

在连杆的大头两侧钻螺栓孔，再将螺栓孔进行镗孔，镗孔后对螺栓进行攻丝，螺栓孔与连杆的杆体相互平行，且两个螺栓孔以连杆的杆体为基准相互对称；

步骤七：胀断处理

将连杆放在胀断机上对连杆的大头进行胀断处理，使连杆的大头分离，成为第一大头分离部和第二大头分离部，再将连第一大头分离部和第二大头分离部通过螺栓固定为一体，然后采用转角法对螺栓预紧；

步骤八：大头孔与小头孔的精加工

用镗孔机床对小头孔进行精镗加工，加工后以小头孔为定位基准对大头孔进行精镗加工，精镗加工误差小于0.05毫米，圆跳动误差为0.03毫米；

步骤九：端面精加工

将连杆的大头、连杆的小头和连杆的杆体的端面进行精磨加工，让连杆的大头、连杆的小头和连杆的杆体的端面的粗糙度误差小于0.02毫米。

本发明实施例制造工艺制造出的内燃机连杆的刚度、强度、塑性和韧性强好，同时形成的断裂界限可以方便后期在胀断处理分离连杆盖和连杆身时胀断效果好，不会出现胀断口豁口碎裂问题。

本发明的有效果为：通过对铸造成型的连杆毛坯进行热处理可以提高连杆毛坯的刚度、强度、塑性和韧性同时可以改善连杆毛坯内部组织不均匀、不致密和内部化学成分偏差较大的问题，提高连杆毛坯的物理性能，通过在铸造成型前在模具型腔内加入金属粉末形成的断裂界限可以方便后期在胀断处理分离连杆的大头时胀断效果好，不会出现胀断口豁口碎裂问题，提高了胀断处理的效率和成品合格率，通过转角法对螺栓预紧可以提高螺栓对分离后的连杆的大头的预紧力，在后续加工中可以定位基准的精度，加工出的连杆精度较高，可以减少连杆在内燃机的损耗，延长了连杆的使用寿命。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。