CN102172755A - 一种提高中高速柴油机连杆表面质量的制造方法 - Google Patents

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刘英贵
黄文标
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Abstract

本发明公开了一种提高中高速柴油机连杆表面质量的制造方法,按如下步骤进行:1)下料;2)制坯加热,将坯料在800℃~1200℃温度范围内进行加热;3)自由锻制坯,将加热后的坯料采用自由锻锤进行锻打,从而得到外形与锻模型腔侧壁相适应的坯件;4)模锻加热,将坯件在1000℃~1200℃温度范围内进行加热;5)卡压,将加热后的坯件放入卡压型槽内进行卡压,去除坯件表面的氧化皮;6)模锻成型,将卡压后的坯件放入锻模型腔内进行锻造,从而得到符合尺寸的连杆锻件;7)切边,将成型后的锻件进行切边修整;8)热处理,对切边后的锻件进行热处理。本发明低成本,解决中、大型柴油机连杆模锻时去除氧化皮,提高了连杆锻件表面质量。

Description

一种提高中高速柴油机连杆表面质量的制造方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种重型连杆的制造方法,尤其是涉及一种提高中高速柴油机连杆表面质量的制造方法。
背景技术
[0002] 柴油机连杆是用于柴油发动机中的关键和主要受力零件,中、大型的柴油机连杆常规工艺流程为:下料、制坯加热、自由锻制坯、模锻加热、模锻终锻成形、切边以及热处理, 按照此工艺锻造出来的连杆锻件表面质量不易控制,因为在制坯后,连杆毛坯表面就形成了一层氧化皮,再经过完全冷却后的二次加热,在连杆的表面很容易形成一层较厚的氧化皮。终锻时,连杆的上下两面的氧化皮很难被清除,尤其是杆身、大头、小头的氧化皮,故而严重影响柴油机连杆的质量,从而降低其使用寿命。
发明内容
[0003] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够提高中高速柴油机连杆表面质量的制造方法。
[0004] 本发明的技术方案如下:一种提高中高速柴油机连杆表面质量的制造方法,其要点是,按如下步骤进行:1)下料;2)制坯加热,将坯料在800°C〜1200°C温度范围内进行加热;3)自由锻制坯,将加热后的坯料采用自由锻锤进行锻打,从而得到外形与锻模型腔侧壁相适应的坯件;4)模锻加热,将坯件在1000°C〜1200°C温度范围内进行加热;5)卡压,将加热后的坯件放入卡压型槽内进行卡压,去除坯件表面的氧化皮;6)模锻成型,将卡压后的坯件放入锻模型腔内进行锻造,从而得到符合尺寸的连杆锻件;7 )切边,将成型后的锻件进行切边修整;8)热处理,对切边后的锻件进行热处理。
[0005] 本发明中,自由锻制坯的连杆坯件在模锻成型前通过卡压变形的方式,在卡压型槽中通过垂直打击,卡压的作用使模锻加热后坯件表面的氧化皮在模锻成型前松散、脱落, 以防模锻成型时氧化皮进入锻模型腔,影响锻件表面质量,卡压成形后的自由锻制坯坯件有效保证了模锻成型过程中连杆锻件表面质量。因此,卡压型槽和自由锻相结合成为有效保证模锻产品质量的有效手段。
[0006] 所述锻模由上模和下模构成,在该上模和下模合模后形成锻模型腔和卡压型槽, 其中所述锻模型腔位于所述锻模的中部,所述卡压型槽位于所述锻模型腔的一侧,所述卡压型槽由坯件小头型腔、坯件杆部型腔以及坯件大头型腔依次贯通构成,其中所述坯件小头型腔和坯件大头型腔为方形腔,所述坯件杆部型腔为圆弧形腔,并所述坯件小头型腔、坯件杆部型腔以及坯件大头型腔的宽度依次为h、hi、H,所述h、hi、H依次为坯件上小头、杆部、大头宽度尺寸的90%〜95%。将上述坯件小头型腔和坯件大头型腔设计为方形腔,坯件杆部型腔设计为圆弧形腔,如此便于坯件的有效定位,设计坯件小头型腔、坯件杆部型腔以及坯件大头型腔的宽度依次为坯件上小头、杆部、大头宽度尺寸的90%〜95%,以保证在卡压型槽中卡压时坯件变形量为5%〜10%,既能保证有效去除坯件表面氧化皮又不会导致模锻成型时出现折叠等其它问题。
[0007] 所述卡压型槽位于所述锻模型腔的左侧,并所述卡压型槽与所述锻模型腔之间的最近距离为所述锻模型腔深度的1〜2倍,从而以保证模具寿命,方便锻造操作,降低制造成本。
[0008] 有益效果:本发明低成本解决中、大型柴油机连杆模锻时去除氧化皮,提高了连杆锻件表面质量,从而提高了本发明的使用寿命;由于本发明的工艺方法采用卡压方式后,连杆锻件表面质量得到了很大提高,大幅降低了连杆锻件后续处理成本,及降低打磨费用。
附图说明
[0009] 图1为本发明的工艺流程图; 图2为本发明中锻模的结构示意图; 图3为图2的俯视图;
图4为图2中卡压型槽4的结构示意图。
具体实施方式
[0010] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
如图1所示的一种提高中高速柴油机连杆表面质量的制造方法,按如下步骤进行:1) 下料,根据所需制造的中高速柴油机连杆尺寸进行计算来确定下料,下料应保证切口处无毛刺、无卷边以及无裂纹;2)制坯加热,将加热温度控制在800°C〜1200°C温度的范围内, 控制加热速度,与加热炉内气氛,防止加热造成氧化皮过厚,锻造时造成氧化皮坑深度超标;3)自由锻制坯,将加热后的坯料采用自由锻锤进行锻打,从而得到外形与锻模型腔3侧壁相适应的坯件;4)模锻加热,将加热温度控制在1000°C〜1200°C温度范围内对坯件进行快速加热,控制加热炉内气氛;5)卡压,将加热后的坯件放入卡压型槽4内进行卡压,去除坯件表面的氧化皮;6)模锻成型,将锻模放置在10吨或者16吨的锻锤上,再将卡压后的坯件放入锻模型腔3内进行锻造,从而得到符合尺寸的连杆锻件;7)切边,将成型后的锻件进行切边修整,避免锻件扭曲变形;8)热处理,对切边后的锻件进行正回火热处理,从而提高锻件的各项性能。
[0011] 在上述步骤中,所采用锻模如图1、图2和图3所示:所述锻模由上模1和下模2构成,在该上模1和下模2合模后形成锻模型腔3和卡压型槽4,其中所述锻模型腔3位于所述锻模的中部,所述卡压型槽4位于所述锻模型腔3的一侧,所述卡压型槽4由坯件小头型腔如、坯件杆部型腔4b以及坯件大头型腔如依次贯通构成,其中所述坯件小头型腔如和坯件大头型腔4c为方形腔,所述坯件杆部型腔4b为圆弧形腔,并所述坯件小头型腔如、坯件杆部型腔4b以及坯件大头型腔如的宽度依次为h、hi、H,所述h、hi、H依次为坯件上小头、杆部、大头宽度尺寸的90%〜95% ;所述卡压型槽4、坯件小头型腔如以及坯件大头型腔 4c的长度依次为L、1、11,该L、1、11尺寸的设计根据坯件的具体形状而定,设计中应让出一定的距离,以防压蹋毛坯角部造成模锻成型时角部无法充满。
[0012] 请参见图1 :所述坯件杆部型腔4b的圆弧半径为R,圆弧半径R的尺寸可选取比坯件杆部直径略大10〜20mm,以保证卡挤时不致产打滑导致毛坯报废,
请参见图1和图2 :所述卡压型槽4位于所述锻模型腔3的左侧,并所述卡压型槽4与所述锻模型腔3之间的最近距离为所述锻模型腔3深度的1〜2倍。
[0013] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精
神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1. 一种提高中高速柴油机连杆表面质量的制造方法,其特征在于,按如下步骤进行: 1)下料;2)制坯加热,将坯料在800°C〜1200°c温度范围内进行加热;3)自由锻制坯,将加热后的坯料采用自由锻锤进行锻打,从而得到外形与锻模型腔(3)侧壁相适应的坯件;4) 模锻加热,将坯件在1000°C〜1200°C温度范围内进行加热;5)卡压,将加热后的坯件放入卡压型槽(4)内进行卡压,去除坯件表面的氧化皮;6)模锻成型,将卡压后的坯件放入锻模型腔(3)内进行锻造,从而得到符合尺寸的连杆锻件;7)切边,将成型后的锻件进行切边修整;8)热处理,对切边后的锻件进行热处理。
2.根据权利要求1所述的一种提高中高速柴油机连杆表面质量的制造方法,其特征在于:所述锻模由上模(1)和下模(2)构成,在该上模(1)和下模(2)合模后形成锻模型腔(3) 和卡压型槽(4),其中所述锻模型腔(3)位于所述锻模的中部,所述卡压型槽(4)位于所述锻模型腔(3)的一侧,所述卡压型槽(4)由坯件小头型腔(4a)、坯件杆部型腔(4b)以及坯件大头型腔(4c)依次贯通构成,其中所述坯件小头型腔(4a)和坯件大头型腔(4c)为方形腔, 所述坯件杆部型腔(4b)为圆弧形腔,并所述坯件小头型腔(4a)、坯件杆部型腔(4b)以及坯件大头型腔(4c)的宽度依次为h、hl、H,所述h、hl、H依次为坯件上小头、杆部、大头宽度尺寸的90%〜95%。
3.根据权利要求2所述的一种提高中高速柴油机连杆表面质量的制造方法,其特征在于:所述卡压型槽(4)位于所述锻模型腔(3)的左侧,并所述卡压型槽(4)与所述锻模型腔 (3)之间的最近距离为所述锻模型腔(3)深度的1〜2倍。
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