汽车连杆机械加工探讨

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连杆是活塞结构设备中最为主要的组成部分，也是汽车发动机中最为主要的传动部件，连杆零件能够将曲轴和活塞互为连接，最终能够保证两个结构稳定进行运转，使得发电机和发动机保持一定的输出功率［1］。连杆在现代工业中的应用也越来越广泛，但是，由于受到空间的限制，连杆零件的本身面积必须尽可能地减小，继而使得其加工工艺能够更为精细，使用专用的夹具来进行加工处理，以期广泛提高连杆零件的整体质量［2］。基于此，加强对连杆零件的机械加工工艺和专用夹具的设计显得非常重要［3］。

1连杆结构特点以及相关材料选择

1．1连杆结构特点

连杆是汽车发动机中非常重要的传动部件，连杆通常是由以下几种零件组成:(1)连杆体;(2)连杆盖;(3)连杆螺栓;(4)连杆轴瓦;(5)连杆小头;(6)连杆大头。连杆的杆身通常被做成H型截面形状和工字型形状，有助于连杆在运行中承受急剧变化的动载荷。连杆大头一般是与曲轴连杆的轴颈互为连接，连杆小头一般是用来安装活塞销［4］。

1．2连杆材料选择

连杆一般是分开式，一部分和杆身连在一起，另外一部分和连杆盖连在一起，两个部分有螺栓固定为一体。连杆一方面是运动件，另外一方面是传力件，在工作中受到比较大的冲击力。基于此，必须选择强度高和抗疲劳性能强的连杆材料。在满足基本工作要求前提下，连杆质量必须尽可能地轻(通常选择45钢、40MnBH、40Cr)，继而减小惯性压力［5］。

2连杆零件机械加工工艺

2．1连杆的精度

连杆的主要作用是将曲轴和活塞连接起来，所以确保连杆的精度是非常重要的环节，确保连杆的精度等于保证连杆能够有效输出动力［6］。与此同时，连杆的加工精度会直接影响到发动机的整体性能，选择合适的连杆机械加工工艺则直接影响着连杆的加工精度。

2．2连杆零件

连杆零件在工作过程中会承受多个方向的载荷，因此必须充分保证连杆零件的正确性和完整性，加工连杆零件过程中需要更高的强度。另外一个角度来看，由于连杆零件的强度与连杆材料的制造存在很大关系，尤其是一些新型的材料使用，使用强度更高的连杆零件能够大大降低材料的消耗率。连杆零件对制造材料的要求也比较高，选择不同类型的材料制造出的连杆精度也存在很大差异。基于此，选择合适的连杆零件材料提高其精度非常重要。

2．3选择连杆定位基面

选择连杆定位基面设计连杆零件机械加工路线是其中一个非常重要的环节，对确定连杆零件的加工方案显得非常关键。基于此，选择好合适的连杆定位基面将直接影响着零件加工的整体质量。在选择连杆定位基面过程中需要注意以下几个方面:(1)选择一个平面为基准面;(2)选择某一平面为粗基准面;(3)综合考虑连杆加工的特殊要求。

2．4选择加工设备和工艺设备

一般而言，连杆零件的生产规模比较庞大，连杆零件的加工主要以机床设备为主，因此选择连杆加工设备和加工装备显得非常重要。连杆加工机床的选择会直接影响着连杆的加工质量和加工进度，不可避免，连杆加工机床的选择类型和种类需要根据连杆的相关要求来进行合理地选择。

2．5连杆的检验

由于连杆零件的加工工序比较多，所以需要对连杆的中间加工工序做好相关检验工作，其中最为主要的检验工作是控制好加工进度和加工形状。与此同时，对连杆的粗糙度进行检验。由于发动机对连杆零件的要求不够抑制，所以对连杆零件的加工精度检验也不够相同。

3连杆机械加工工艺中应该注意的相关问题

3．1合理安排连杆加工工序

连杆是一种刚度比较差的细长杆件，在加工过程中出现变形的可能性极大;另外，由于连杆大头与连杆小头孔比较大，使得产生较大残余应力，因此连杆机械加工需要分开主要表面的粗加工工序和细加工工序。

3．2合理选择切削用量

粗加工不仅仅需要保证比较高的加工精度和表面粗糙度要求，还应该保证比较高的切削用量和切削深度，尽最大努力提高金属的切除率［7］。精加工不仅仅要确保加工精度，还需要采用比较均匀的加工量，从而让加工的质量得到高度保证［8］。连杆机械加工除了需要选用比较先进的加工设备之外，还需要选择合适的机械加工工艺，合适的接卸加工工艺和专用的夹具设备等能够保证连杆的特殊形状要求、位置精度要求以及尺寸要求等，从而大大提高产品的合格率。

3．3专用夹具的设计

由于连杆本身加工过程中所需要的精度比较高，因此使用传统的夹具无法满足生产需求，所以必须设计一些专用的夹具来生产连杆零件。现阶段，我国汽车连杆零件专用夹具的设计技术日益成熟，夹具设计的内容也在进一步的发展当中。在设计专用夹具时，需要对钻套的高度和工件距离加以确定，其中确定好孔径大小是确定钻套高度的基础条件。也就是说，钻套的高度越大，说明孔径越大，连杆零件在孔内移动的偏差就会越小，使得连杆的精密度被进一步提高。在实际设计过程中，保持加工工件与夹具下端之间的距离能够有效保证夹具的使用寿命。

作者:段吉田 单位:清远市技师学院

参考文献:

［1］张贤忠，陈庆丰，周桂峰等．裂解加工汽车连杆用V－N微合金锻钢的连续冷却转变［J］．金属热处理，2015，19(8):45～48．

［2］刘长英，蔡文静，王天皓等．汽车连杆裂解槽视觉检测技术［J］．吉林大学学报(工学版)，2014，44(4):1076～1080．

［3］董征莲，李振明．CIMATRONE9．0软件在汽车连杆模具零件加工中的应用［J］．内燃机，2012，14(4):29～31．

［4］刘保权，马美琴，李金保等．非调质钢汽车连杆的疲劳性能［J］．热加工工艺，2013，42(2):69～71．

［5］杨丁，陈德航．汽车连杆锻压模具的高速铣削工艺设计［J］．四川职业技术学院学报，2014，24(3):172～174．

［6］范东兴．汽车连杆硬度检测及质量监控策略［J］．环球市场信息导报，2016，18(6):129～130．

［7］刘丽红．变频器在连杆钻铰螺纹孔数控机床上的应用［J］．制造技术与机床，2011，18(3):137～139．

［8］龚晓叁．基于正逆向混合技术的汽车连杆数模重建［J］．机械工程师，2013，11(12):126～127．