CN106944737A - 连杆超声辅助裂解加工方法及其加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了连杆超声辅助裂解加工方法及其加工装置，涉及连杆加工领域，包括机架、定块、滑块和滑块座、垂直锁紧油缸、楔形拉杆、调整块体等，该方法及其装置扩大了裂解连杆使用材料的范围；减小了连杆裂解时所需的裂解力、断裂面的变形、裂解过程中产生的掉渣、连杆大头孔失圆等情况的产生；提高了连杆与盖接合面的啮合精度和连杆装配质量。

Description

连杆超声辅助裂解加工方法及其加工装置

技术领域

本发明涉及连杆加工领域，尤其涉及到连杆超声辅助裂解加工方法及其加工装置。

背景技术

传统的连杆加工方法的主要工序是对锻件毛坯首先粗铣，磨连杆的两个侧面，并将连杆盖与杆铣开，分别加工连杆盖与杆上的螺栓孔，再分别磨削连杆盖与杆部的结合面，最后对装配在一起的连杆进行精磨两侧面、精镗大小头孔等工序。传统的加工工艺中的杆与盖的切断以及杆与盖结合面磨削这两道工序的生产效率较低，并且对加工精度的要求比较高，加工之后的废品率较高，花费成本较大，目前世界上使用传统加工方法的工厂已经很少了。

连杆裂解是利用材料断裂理论，首先在锻造的连杆毛坯大头孔上开裂解槽，形成应力集中。然后在裂解加工设备上对连杆大头孔内侧面施加径向力，使裂纹由内向外不断扩展直至连杆完全裂解。最后在断裂面完全啮合的条件下，穿入螺栓并拧紧至所要求的扭矩。裂解加工方法为整体加工，仅需6道工序，具有加工方法简单、节省精加工设备、节材节能、生产成本低等优势。连杆裂解工艺凭借其巨大的优越性已被世界上大部分连杆加工产商所选择，但是连杆裂解过程中很难控制断裂面的变形和保证断裂面的质量，会导致连杆裂解后不能完全啮合，到目前为止还没有找到较好的解决办法，因而裂解连杆的材料受到一定的限制，无法对常规的连杆材料如40Cr钢进行裂解。

自从连杆裂解加工技术产生以来，美国福特公司、MTS公司、德国ALFLING公司以及日本的多家公司先后研究开发了裂解加工设备。例如美国通用公司采用“气动下拉式”方法对连杆进行裂解加工，并申请了专利，其专利公开号为US4768694，专利公开日期Sep.6,1988；美国福特公司采用“水平式”工装对连杆大头孔进行裂解加工，其专利公开号为US5105538A，专利公开日期Apr.21，1992；美国MTS公司采用“装有液压活塞的裂解块”进行裂解加工，其专利公开号为US4754906A，专利公开日期Jul.5,1988；德国ALFLING公司采用“水平力作用”的工装进行裂解加工，其专利公开号为US5169046，专利公开日期Dec.8,1992；日本实用新型者采用“偏心转轴作用方式”进行裂解加工，其专利公开号为特开平11-245122，专利公开日期平成11年1999月14日……，上述生产技术或专利技术中主要存在的主要问题是在裂解完成后，连杆大头孔变形较大，杆与盖接合面变形较大，影响杆与盖的啮合质量和装配精度，并无法对常规的连杆材料如40Cr钢进行裂解。

吉林大学自行研究开发了具有“背压”裂解功能的连杆定向裂解机床，并申请了专利，其专利公开号为CN2511428Y，专利公开日期为2002年9月18日。连杆定向裂解机床采用下拉式楔形裂解机构，通过由液压缸驱动的楔形拉杆沿轴向直线运动，靠楔形拉杆的作用迫使专门设计的胀断移动套水平运动，对连杆大头孔施加水平作用力，在瞬时载荷的作用下完成连杆大头的快速裂解过程，但同样也存在以上问题。

专利公开号为CN202701336U，专利公开日期为2013年1月30日，该专利方法是在传统的连杆材料如40Cr钢上需裂解面处使用脆性金属，形成复合双金属裂解连杆，使如40Cr钢连杆材料可以进行裂解加工。但是双金属裂解连杆增加了复合双金属制造工艺，很难应用到大规模生产，而且复合双金属连杆未能很好解决其他裂解方法的裂解过程中的变形、掉渣、啮合质量和装配精度等问题。

有文献资料对振动载荷下合金的裂纹扩展进行了研究，发现高频振动下，带有缺口的物体会在缺口处迅速形成应力集中现象，加快物体在缺口处的断裂；同时可以削弱裂纹尖端的塑性区和残余应力对裂纹扩展的影响，但是并未对高频振动产生裂纹、振动对裂纹的控制以及提高断裂面的啮合质量有所描述，也未有把振动用于连杆裂解。

在连杆裂解过程中使用超声振动进行辅助加工，可以有效地减小连杆裂解时所需的裂解力、减少断裂面的变形、减少裂解过程中断裂面的掉渣数，减少了断裂线偏移、连杆大头孔失圆、单边裂解、裂纹分叉等情况的产生，从而可以降低加工成本，提高连杆与盖的定位精度以及装配质量，进而提高连杆裂解的生产效率和合格率。

发明内容

根据上述问题，本发明连杆裂解过程中使用超声振动进行辅助加工，可以有效地减小连杆裂解时所需的裂解力、减少断裂面的变形、减少裂解过程中断裂面的掉渣数，减少了断裂线偏移、连杆大头孔失圆、单边裂解、裂纹分叉等情况的产生，从而可以降低加工成本，提高连杆与盖的定位精度以及装配质量，进而提高连杆裂解的生产效率和合格率。

在连杆裂解工艺中加入超声振动，连杆上产生应力波，其频率为超声振动的频率；超声应力波在连杆上传播时，连杆处在交变载荷的作用下；将超声振动加到连杆上，从微观上看，微小裂纹在交变载荷的作用即应力波的作用下逐渐长大；同时又因为超声振动波在裂纹面上进行折射和反射，越是离裂纹尖部近的越容易发生相互冲击或者相互摩擦，裂纹尖部越容易断裂；超声振动波就在连杆内部传递，但超声应力波经过裂纹时，裂纹两边的金属材料的振动并不一致，裂纹的两侧频繁的进行接触和分离，超声波通过裂纹尖部时裂纹相互撞击和滑动转化为热，裂纹尖部温度最高，这些都有助于减小裂纹扩展过程中的阻力；同时从微观动力学角度看，超声振动波作用于裂纹实际上是存在一个惯性力对裂纹尖部进行作用，裂纹在交变载荷作用下扩展，由于一直有交变力作用于裂纹区域，力的每一次交变裂纹就会长大一次；由于裂纹的开裂和位错的反射一直沿着晶格滑移的方向进行，因此在超声振动裂解的情况下，裂解更容易，裂解力更低；超声振动频率和振幅的增大对连杆裂纹扩展有很大的影响；超声振动频率和幅值的增大在微观上会导致材料微粒子的振动频率和振动幅值的增大；超声振动的频率和振幅增大后，连杆材料粒子的动能增大，导致裂纹尖部热能和疲劳载荷增大，引起裂纹尖部的疲劳断裂和热变形；同时引起裂纹尖部的惯性力增大，从而促进裂纹尖部开裂和晶格位错的发展，裂纹只有在裂纹尖部的动能消耗完毕才会停下来，因此振动幅值和振动频率的增大加快了裂纹的扩展。

在常规的裂解加工装置上设置超声振动，通过控制超声振动的振幅、频率和振动模态，使连杆裂解区域材料处于超声振动之中，并且在连杆裂解槽区域迅速形成应力集中现象，加速连杆的断裂，削弱裂纹尖端的塑性区和残余应力对裂纹扩展的影响。通过控制超声振动的振幅、频率和振动模态，来控制裂纹的扩展和断口的形成，并在楔形拉杆力和超声振动的共同作用下完成裂解分离。

完成连杆的裂解分离后，把裂解分离后形成的裂解面合上，重新调整超声振动的振幅、频率和振动模态，在超声振动的作用下使裂解断面以低振幅高频率相互磨合，减少因连杆裂解断面上倒勾、尖锐棱角以及杂质对啮合质量的影响，使裂解面达到要求的吻合度，提高杆与盖接合面的啮合精度，提高连杆装配质量。

连杆超声辅助裂解加工方法，在常规的裂解加工装置上设置超声振动，通过控制超声振动的振幅、频率和振动模态，使连杆裂解区域材料处于超声振动之中，对裂纹尖端的塑性区和残余应力实施控制，改善裂解质量；把裂解分离后形成的裂解面合上，重新调整超声振动的振幅、频率和振动模态，在超声振动的作用下使裂解断面以低振幅高频率相互磨合，减少连杆裂解断面上倒勾、尖锐棱角，使裂解面达到要求的吻合度，提高裂解连杆的装配质量；包括如下步骤：

步骤S1：将机架安装在实验台上，在待裂解的连杆的大头孔开设裂解槽，将待裂解的连杆的小头端安装在小头定位块上，将连杆的大头端安装在裂解定套与裂解动套上；

步骤S2：调试丝杠螺母机构从而带动小头定位块使得连杆的小头端有一定的压紧力，调整水平压紧油缸从而带动压紧块使得连杆的大头端有的压紧力，同时调试垂直锁紧油缸从而使得压紧块的压紧稳定，连杆两侧压紧力约为裂解力的

步骤S3：调整变幅杆、换能器和超声电源系统中的超声振动的振幅、频率和振动模式，启动超声电源，从而使得楔形拉杆在一定的振幅、频率和振动模态上振动；

步骤S4：启动裂解液压缸，从而带动楔形拉杆以一定的速率下移，使得分离的连杆的大头端形成裂解裂纹面后关闭超声电源；

步骤S5：重新调整超声振动的频率、振幅和振动模态，或使用原超声振动参数，启动超声电源，重新启动裂解液压缸，使得楔形拉杆上移，从而使得楔形拉杆再次与裂解定套和裂解动套在超声振动环境下紧密结合；从而分离的连杆的大头端重新合上，此时，关闭裂解液压缸使其停止工作；

步骤S6：根据连杆大头端上的刻度标记，利用激光测距装置检测裂解面吻合度，使啮合精度达到使用要求，关闭超声电源；装配螺栓，完成裂解工作。

进一步的，超声振动辅助加工可以用其它的振动方式代替。

进一步的，连杆裂解时超声波发生器频率的调节范围15KHz-60KHz；超声波振幅范围为100μm-200μm；超声波在裂解过程采用的振动模式为轴向振动或径向振动，振动方向与楔形拉杆的运动方向相同。

进一步的，调节裂解液压缸对楔形拉杆(12)的拉力Q与水平作用在连杆上的裂解力N之间的关系为：其中：α为楔形块楔角，为楔形块与定套之间的摩擦角，为楔形块与动套之间的摩擦角。

进一步的，连杆裂解后啮合过程，频率调节范围为20KHz-60KHz，超声波振幅范围为20μm-150μm，超声波在裂解过程采用的振动模式为轴向振动或径向振动；

基于连杆超声辅助裂解加工方法的加工装置，包括连杆小头孔压紧机构、连杆大头孔裂解机构、连杆盖压紧机构、滑块机构、激光测距系统以及超声振动系统组成，其特征在于在常规的裂解加工装置上设置超声振动，通过控制超声振动的振幅、频率和振动模式，使连杆裂解区域材料处于超声振动之中，控制材料的微观裂解形貌，减少裂解时的塑性变形，在楔形拉杆力与超声振动的合力作用下完成裂解分离，然后重新调整超声振动的频率和振幅，或使用原超声振动参数，使裂解分离后形成的裂解面在此超声振动条件下进行合装，在超声振动的作用下使裂解面达到要求的吻合度；

所述连杆小头孔压紧机构包括丝杠螺母机构向右推动调整块体，使安装在调整块体上的小头定位块定位、压紧连杆，检测系统包括激光测距装置、裂解定套和裂解动套上的刻度，可以检测裂解面的吻合度，超声振动机构包括变幅杆、换能器以及超声电源，变幅杆与楔形拉杆通过螺柱连接，变幅杆通过固定台安装在导轨架上，随着楔形拉杆的上下移动而在导轨架上移动，在工作过程中产生竖直方向上的振动。

进一步的，丝杠螺母机构向右推动调整块体，使小头定位块压紧连杆。

进一步的，超声振动可加载在背压装置上。

进一步的，超声振动装置的变幅杆与楔形拉杆通过螺柱紧密连接，使楔形拉杆在工作过程中产生竖直方向上的振动，并且超声振动装置通过固定台随着楔形拉杆上下移动而在导轨架上移动。

进一步的，胀套内的下拉式楔形拉杆与裂解液压缸间的连接有震动隔离器。

有益效果：

1.该加工方法扩大了裂解连杆使用材料的范围，减小连杆裂解时所需的裂解力、断裂面的变形、裂解过程中产生的掉渣、连杆大头孔端失圆等情况的产生，提高连杆与盖接合面的啮合精度，提高连杆装配质量和装配精度。

2.在常规的裂解加工装置上设置超声振动，通过控制超声振动的振幅、频率和振动模态，使连杆裂解区域材料处于超声振动之中，削弱裂纹尖端的塑性区和残余应力对裂纹扩展的影响，通过控制超声振动的振幅、频率和振动模态，来控制裂纹的扩展和断口的形成，减小连杆裂解时所需的裂解力、断裂面的变形、裂解过程中产生的掉渣、连杆大头孔失圆等情况的产生，并在楔形拉杆力和超声振动的共同作用下完成裂解分离。

3.完成连杆的裂解分离后，把裂解分离后形成的裂解面合上，重新调整超声振动的振幅、频率和振动模态，在超声振动的作用下裂解面相互磨合，使裂解面达到要求的吻合度，提高连杆与盖接合面的啮合精度，提高连杆装配质量。

4.采用一种连杆超声辅助裂解加工方法与装置，扩大裂解连杆使用材料的范围，对常规的连杆材料如40Cr钢可以进行裂解。

5.减小连杆裂解时所需的裂解力、断裂面的变形、裂解过程中产生的掉渣、连杆大头孔失圆等情况的产生，使原来常规的裂解工艺更加完善。

6.在超声振动的作用下裂解面相互磨合，使裂解面达到要求的吻合度，提高杆与盖接合面的啮合精度，提高连杆装配质量。

7.调整超声振动的振幅、频率和振动模态，可以适应不同材料、不同尺寸的连杆的裂解要求；可有效减少加工成本，降低废品率。

8.楔形拉杆与裂解液压缸之间设置有震动隔离器，可以起到减缓裂解液压缸随着楔形拉杆振动，提高裂解液压缸工作的稳定性。

附图说明

图1为连杆超声辅助裂解加工装置的主视图；

图2为加工后的连杆大头裂解示意图；

图3为裂解力和超声振动的合力示意图。

附图标记如下：

1.裂解液压缸；2.矩形连接块；3.连接支架；4.机架；5.定块；6.导向套；7.丝杠螺母机构；8.调整块体；9.小头定位块；10.连杆；11.裂解定套；12.楔形拉杆；13.变幅杆；14.换能器；15.超声电源；16.裂解动套；17.连杆盖；18.压紧块；19.定位销；20.水平压紧油缸；21.水平油缸活塞杆；22.滑块；23.连接块；24.定位螺杆；25.连接板；26.背压油缸；27.液压蓄势器；28.活塞杆；29.垂直锁紧油缸；30.滑块座；31.刻度标记；32.激光测距装置；33.垂直锁紧液压缸；34.背压活塞；35.固定台；36.导轨。

具体实施方式

为对本发明做进一步的了解，现结合附图做进一步的描述：

结合附图1，连杆超声辅助裂解加工装置，包括机架4、定块5、滑块22和滑块座30；机架4固定安装在实验台上，机架4上开设有孔；所述定块5和滑块座30均安装在机架4上；滑块座30上安装有滑块22；滑块22和滑块座30对应位置形成竖直阶梯孔B，且形成竖直阶梯孔B内安装有垂直锁紧油缸29；定块5与滑块座30和滑块22相结合处组成竖直阶梯孔A，且竖直阶梯孔A内安装有楔形拉杆12；所述楔形拉杆12下端安装有矩形连接块2；所述矩形连接块2与裂解液压缸1相连接；所述竖直阶梯孔A上端安装有裂解定套11和裂解动套16；所述裂解定套11和裂解动套16组成倒T形孔；所述楔形拉杆12穿过倒T形孔；定块5上端面一侧设置有凹坑，凹坑内设置有调整块体8；所述调整块体8一侧设置有丝杠螺母机构7；所述丝杠螺母机构7包括丝杠螺母7-1和丝杠螺母座7-2；所述丝杠螺母座7-2固定安装在定块5侧壁上；所述丝杠螺母7-1一端安装在丝杠螺母座7-2上，另一端与调整块体8配合；所述调整块体8上端面上安装有小头定位块9；所述楔形拉杆12上端设置有变幅杆13；所述变幅杆13上端与换能器14相连接；所述变幅杆通过固定台35安装在导轨36上；所述换能器14与超声电源15相连接；裂解动套16右侧设置有压紧块18；所述压紧块18通过定位销19与水平油缸活塞杆21一端相连接；所述水平油缸活塞杆21安装在水平压紧油缸20内；所述水平油缸活塞杆21另一端与竖直的活塞杆28垂直接触；所述活塞杆28安装在垂直锁紧油缸29内；所述活塞杆28与垂直锁紧液压缸33相连接；滑块22远离定块5端的竖直面上设置有连接块23和定位螺杆24；所述连接块23和定位螺杆24另一端均设置在连接板25上，所述连接板25置于机架4上，且连接块23通过背压活塞34与背压油缸26相连接，所述背压油缸26与液压蓄势器27相连接。其中，所述楔形拉杆12与裂解定套11配合处为圆柱形，与裂解动套16配合处为锥形。楔形拉杆12上安装有导向套6；所述导向套6固定在定块5和滑块座30下端。机架4下端设置有连接支架3；所述连接支架3上开设有孔，且孔与矩形连接块2相配合。丝杠螺母座7-2为L形。楔形拉杆12与矩形连接块2之间采用螺纹连接，为防止裂解液压缸1中的活塞杆及楔形拉杆12的转动，在裂解液压缸1中的活塞杆与矩形连接块2间采用螺母备紧，并在连接支架3的顶面板上开一个矩形窗口，其左右两侧面与矩形连接块2保持公差配合关系。而楔形拉杆12向下运动过程中，用导向套6导向。

在连杆裂解加工中采用了“背压式”的裂解方式，在裂解前丝杠螺母机构7向右推动调整块体8，使安装在调整块体8上的小头定位块9定位、压紧连杆10，同时一个水平压紧油缸20通过连接在其活塞杆端部的压紧块18来压紧连杆10的大头端，由一个垂直锁紧油缸29锁紧，使得连杆10大头端中心断裂面处于预压紧状态。

当连杆10小头端放入小头定位块9，连杆10大头端置于裂解定套11、裂解动套16后，丝杠螺母机构7向右推动调整块体8，使安装在调整块体8上的小头定位块9定位、压紧连杆10，同时一个水平压紧油缸20通过连接在水平油缸活塞21端部的压紧块18来压紧连杆10大头端盖端，在水平油缸20驱动压紧块18压紧连杆10后，垂直锁紧油缸29立刻动作，使具有斜面的锁紧活塞杆28上升并压紧水平活塞杆21。

此时，载有盖端水平压紧油缸20与垂直锁紧油缸29的滑块22已由背压油缸26驱动，压紧在连杆10杆端的定块5上。调试超声振动的振幅、频率、振动模态和方向，开启超声振动装置，裂解液压缸1动作，驱动楔形拉杆12向下运动，变幅杆13随着楔形拉杆12向下运动，在运动过程中产生竖直方向上的振动，楔形拉杆12与变幅杆13通过螺柱连接，变幅杆13通过固定台35安装在导轨36上，随着楔形拉杆12的上下移动而在导轨36上移动。楔形拉杆12再将向下作用力变成水平作用力，从而推动裂解动套16。在裂解动套16水平作用力下，裂纹将沿连杆10大头端中心处预先加工好的裂解槽快速扩展，从而使连杆10大头端分离。在楔形拉杆12向下运动的过程中，滑块22也将向右移动，滑块22向后移动将使背压油缸26的背压活塞34压缩后腔液压油，而此时背压油缸26的换向阀并不换向，使少量较高压力的液压油流向蓄势器27。这样可保证在裂解过程中连杆盖也处于背压状态下，从而可获得较好的断裂面。

调试超声振动的振幅、频率和振动模态，开启超声振动装置，在楔形拉杆12的向下作用下，连杆裂解部位快速断裂。由于连杆断裂时盖端将与本体分离，盖端将有一定量的位移，为保持裂解时所需的背压力，采用背压油缸26，背压油缸后腔与液压蓄势器27相通。当盖端产生位移时，背压油缸26的液压油排入蓄势器27中，可保证在裂解过程中连杆盖端始终有背压力的作用。在“背压”断裂方式下，可获得啮合性较好的断裂面，减少断裂的撕裂现象，减少掉渣的数量，从而达到提高连杆裂解质量的目的。

结合图2和3，关闭超声电源15，重新调整超声振动的振幅、频率和振动模态，或使用原振动参数，开启超声振动装置，然后裂解液压缸1驱动楔形拉杆12开始复位，滑块22在背压油缸26驱动下向前运动，使裂解动套16与裂解定套11合拢。使分离后的连杆盖17与连杆体10啮合。使用激光检测系统、裂解动套16和裂解定套11上的刻度检测裂解面吻合度，使啮合精度达到使用要求，关闭超声振动装置。

连杆超声辅助裂解加工装置的加工方法，包括如下步骤：

步骤S1：将机架4安装在实验台上，在待裂解的连杆10的大头孔开设裂解槽，将待裂解的连杆10的小头端安装在小头定位块9上，将连杆10的大头端安装在裂解定套11与裂解动套16上；

步骤S2：调试丝杠螺母机构7从而带动小头定位块9使得连杆10的小头端有一定的压紧力，调整水平压紧油缸20从而带动压紧块18使得连杆10的大头端有的压紧力，同时调试垂直锁紧油缸20从而使得压紧块18的压紧稳定，连杆两侧压紧力约为裂解力的

步骤S3：调整变幅杆13、换能器14和超声电源15系统中的超声振动的振幅100μm-200μm、频率15KHz-60KHz和振动模态轴向振动或径向振动，启动超声电源15，从而使得楔形拉杆12在一定的振幅、频率和振动模态上振动；

步骤S4：启动裂解液压缸1，使楔形拉杆12以一定的速率下移，使得分离的连杆10的大头端形成裂解裂纹面后关闭超声电源15，裂解液压缸对楔形拉杆12的拉力Q与水平作用在连杆上的裂解力N之间的关系为：其中：α为楔形块楔角，为楔形块与定套之间的摩擦角，为楔形块与动套之间的摩擦角；

步骤S5：连杆裂解后啮合，重新调整超声振动的频率、振幅，或使用原超声振动参数，频率调节范围为20KHz-60KHz，超声波振幅范围为20μm-150μm，超声波在裂解过程采用的振动模式为轴向振动或径向振动；启动超声电源15，重新启动裂解液压缸1，使得楔形拉杆12上移，从而使得楔形拉杆12再次与裂解定套11和裂解动套16在超声振动环境下紧密结合；从而分离的连杆10的大头端重新合上，此时，关闭裂解液压缸1使其停止工作；

步骤S6：根据连杆10大头端上的刻度标记31，利用激光测距装置32检测裂解面吻合度，使啮合精度达到使用要求，关闭超声电源15；装配螺栓，完成裂解工作。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.连杆超声辅助裂解加工方法，其特征在于，在常规的裂解加工装置上设置超声振动，通过控制超声振动的振幅、频率和振动模态，使连杆裂解区域材料处于超声振动之中，对裂纹尖端的塑性区和残余应力实施控制，改善裂解质量；把裂解分离后形成的裂解面合上，重新调整超声振动的振幅、频率和振动模态，在超声振动的作用下使裂解断面以低振幅高频率相互磨合，减少连杆裂解断面上倒勾、尖锐棱角，使裂解面达到要求的吻合度，提高裂解连杆的装配质量；包括如下步骤：

步骤S1：将机架(4)安装在实验台上，在待裂解的连杆(10)的大头孔开设裂解槽，将待裂解的连杆(10)的小头端安装在小头定位块(9)上，将连杆(10)的大头端安装在裂解定套(11)与裂解动套(16)上；

步骤S2：调试丝杠螺母机构(7)从而带动小头定位块(9)使得连杆(10)的小头端有一定的压紧力，调整水平压紧油缸(20)从而带动压紧块(18)使得连杆(10)的大头端有的压紧力，同时调试垂直锁紧油缸(20)从而使得压紧块(18)的压紧稳定，连杆两侧压紧力约为裂解力的

步骤S3：调整变幅杆(13)、换能器(14)和超声电源(15)系统中的超声振动的振幅、频率和振动模式，启动超声电源(15)，从而使得楔形拉杆(12)在一定的振幅、频率和振动模态上振动；

步骤S4：启动裂解液压缸(1)，从而带动楔形拉杆(12)以一定的速率下移，使得分离的连杆(10)的大头端形成裂解裂纹面后关闭超声电源(15)；

步骤S5：重新调整超声振动的频率、振幅和振动模态，或使用原超声振动参数，启动超声电源(15)，重新启动裂解液压缸(1)，使得楔形拉杆(12)上移，从而使得楔形拉杆(12)再次与裂解定套(11)和裂解动套(16)在超声振动环境下紧密结合；从而分离的连杆(10)的大头端重新合上，此时，关闭裂解液压缸(1)使其停止工作；

步骤S6：根据连杆(10)大头端上的刻度标记(31)，利用激光测距装置(32)检测裂解面吻合度，使啮合精度达到使用要求，关闭超声电源(15)；装配螺栓，完成裂解工作。

2.根据权利要求1所述的连杆超声辅助裂解加工方法，其特征在于，超声振动辅助加工可以用其它的振动方式代替。

3.根据权利要求1所述的连杆超声辅助裂解加工方法，其特征在于，连杆裂解时超声波发生器(15)频率的调节范围15KHz-60KHz；超声波振幅范围为100μm-200μm；超声波在裂解过程采用的振动模式为轴向振动或径向振动，振动方向与楔形拉杆(12)的运动方向相同。

4.根据权利要求1所述的连杆超声辅助裂解加工方法，其特征在调节裂解液压缸对楔形拉杆(12)的拉力Q与水平作用在连杆上的裂解力N之间的关系为：其中：α为楔形块楔角，为楔形块与定套之间的摩擦角，为楔形块与动套之间的摩擦角。

5.根据权利要求1所述的连杆超声辅助裂解加工方法，其特征在于，连杆裂解后啮合过程，频率调节范围为20KHz-60KHz，超声波振幅范围为20μm-150μm，超声波在裂解过程采用的振动模式为轴向振动或径向振动。

6.根据权利要求1所述的基于连杆超声辅助裂解加工方法的加工装置，其特征在于，包括连杆小头孔压紧机构、连杆大头孔裂解机构、连杆盖压紧机构、滑块机构、激光测距系统以及超声振动系统组成，其特征在于在常规的裂解加工装置上设置超声振动，通过控制超声振动的振幅、频率和振动模式，使连杆裂解区域材料处于超声振动之中，控制材料的微观裂解形貌，减少裂解时的塑性变形，在楔形拉杆力与超声振动的合力作用下完成裂解分离，然后重新调整超声振动的频率和振幅，或使用原超声振动参数，使裂解分离后形成的裂解面在此超声振动条件下进行合装，在超声振动的作用下使裂解面达到要求的吻合度；

所述连杆小头孔压紧机构包括丝杠螺母机构(7)向右推动调整块体(8)，使安装在调整块体(8)上的小头定位块(9)定位、压紧连杆(10)，检测系统包括激光测距装置(32)、裂解定套(11)和裂解动套(16)上的刻度，可以检测裂解面的吻合度，超声振动机构包括变幅杆(13)、换能器(14)以及超声电源(15)，变幅杆(13)与楔形拉杆(12)通过螺柱连接，变幅杆(13)通过固定台(35)安装在导轨架(36)上，随着楔形拉杆(12)的上下移动而在导轨架(36)上移动，在工作过程中产生竖直方向上的振动。

7.根据权利要求6所述的连杆超声辅助裂解加工装置，其特征在于，丝杠螺母机构(7)向右推动调整块体(8)，使小头定位块(9)压紧连杆(10)。

8.根据权利要求6所述的连杆超声辅助裂解加工装置，其特征在于，超声振动可加载在背压装置上。

9.根据权利要求6所述的连杆超声辅助裂解加工装置，其特征在于，超声振动装置的变幅杆(13)与楔形拉杆(12)通过螺柱紧密连接，使楔形拉杆(12)在工作过程中产生竖直方向上的振动，并且超声振动装置通过固定台(35)随着楔形拉杆(12)上下移动而在导轨架(36)上移动。

10.根据权利要求6所述的连杆超声辅助裂解加工装置，其特征在于，胀套内的下拉式楔形拉杆(12)与裂解液压缸(1)间的连接有震动隔离器。