技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种发动机连杆毛坯锻造模具,属于发动机连杆毛坯的锻造领域。
背景技术
[0002] 目前,粉锻连杆是将常规粉末
冶金工艺与机械精锻相结合,既具有
粉末冶金的特性,又具有机械精锻的优点,其基本工艺流程如下:混粉→压制成预制坯→
烧结成锻坯→快速送至预
热锻模→致密化闭
模锻造成形。采用粉锻工艺制造的连杆,具有
密度高、材料利用率高、
力学性能好、锻件
精度高、加工余量少、
质量偏差很小,粉锻连杆的质量偏差只有0.5%,可以不必进行重量分组,给生产管理带来极大便利。连杆裂解的关键工序是加工裂解槽,加工裂解槽的方法有切削加工,线切割加工,以及激光加工。另外,加载速度对裂解效果也有一定的影响。连杆粉锻的锻压设备通常在500吨~1000吨之间,根据强度不同,选用的锻压吨位有所不同。粉末冶金连杆材料通过提高粉坯的密度和添加
合金元素,可达到
钢质零件同等的力学性能,并且适合胀断工艺,质量偏差很小。
[0003] 粉末烧结锻造连杆的特点是:
[0004] 1、粉末冶金连杆材料利用率很高,没有传统锻造不可避免的锻造
飞边,据统计,传统的锻造工艺材料利用率在70%左右,而粉末冶金在83%以上。
[0005] 2、连杆模具寿命很高,其使用周期很长,无需频繁更换模具,而传统锻造连杆模具需定期修整和更换。
[0006] 3、连杆加工余量非常小,甚至
螺栓的安装座面都无需加工。
[0007] 4、加工性能好,刀具寿命长。
[0008] 5、形状精度高,连杆无需质量分组,大大简化了生产管理。
[0009] 6、与非调质钢一样,适合胀断工艺,简化加工工艺,降低生产成本,而且裂解后大头孔
变形更小。
[0010] 胀断连杆工艺对材料的要求是,在满足强韧等综合性能的前提下,限制韧性指标,使裂解后连杆断面呈现脆断特性,连杆大头端胀裂时吸收
能量少,变形量小(裂解前后直径平均变化量<0.05mm)。目前可用于裂解工艺的材料有高
碳钢、微
合金钢、可锻
铸铁、球墨
铸铁、粉末冶金等。胀断连杆基本工艺过程为:粗加工大、小头端孔→钻螺栓孔→大头端孔加工
应力裂解槽→楔铁向下推动胀套对连杆产生压力→连杆大头端从裂解槽裂开→利用断裂
啮合面装配→精加工大、小头端孔,其加工工序减少到只有11道。胀断连杆利用断裂粗糙面进行
定位,复位精度高,承载能力强,无需加工体、盖结合面及定位销孔,降低了螺栓联接孔的精度要求,减少了零件数量、减少了加工工序,也减轻了连杆重量。具有良好的经济效益,应用前景十分广阔。
[0011] 然而,对于胀断工艺中普遍采用的大头端应力槽,通常需要采用传统设备加工出该应力槽,比如切槽、激
光刻痕等工艺,增加了工艺流程的复杂性,提升了制造成本,且在裂解槽的一致性方面不能得到很好的保证,增加了胀断工艺参数设定的不确定性。实用新型内容
[0012] 本实用新型所要解决的技术问题是:克服
现有技术的不足,提供一种发动机连杆毛坯锻造模具,它解决了当前粉锻发动机连杆的胀断工艺流程比较多,且涨断力参数设定不确定性的问题。
[0013] 实现本实用新型目的的技术方案是:一种发动机连杆毛坯锻造模具,由上锻模、中锻模
基座和下锻模组成,数个上锻模紧固在上锻模基座上,上锻模之间设有上锻模导向套;中锻模基座上设有数个与上锻模相对应的中锻模连杆成型槽,中锻模基座上还设有数个和上锻模导向套相对应的中锻模导向孔,同时在中锻模基座两端设有大头端粉体进口和小头端粉体进口;下锻模底座上设有数个与上锻模相对应的下锻模和下锻模导向轴,所述的上锻模由上锻模连杆大头孔芯轴、上锻模连杆大头端、上锻模连杆中段、上锻模
连杆小头端和上锻模连杆小头端芯轴组成,所述上锻模连杆大头孔芯轴上设有上锻模涨断应力端,下锻模由下锻模连杆大头端、下锻模连杆中段和下锻模连杆小头端组成,所述下锻模连杆大头端孔内设有下锻模连杆大头端应力槽。
[0014] 进一步,所述上锻模涨断应力端具有凸出部,该凸出部为V形或U形或圆弧形。
[0015] 进一步,所述上锻模涨断应力端的凸出部为V形时,其长度为0.4~0.7mm,锐
角夹角45~70°。
[0016] 采用了上述技术方案,本实用新型由上锻模、中锻模基座和下锻模组成,每个部分可以根据更换周期进行分段更换,避免了模具的整体更换,节约了模具制造成本;通过本实用新型上相应的上锻模涨断应力端,在发动机连杆毛坯上预设了应力裂解槽,从而简化了后续胀断工艺流程,节约了制造成本;同时成型的应力槽的一致性好,易于确定胀断设备的涨断力参数,简化了生产过程中的工艺管理。
附图说明
[0017] 图1:本实用新型的发动机连杆毛坯锻造模具的工作状态示意图;
[0018] 图2:本实用新型的上锻模的俯视图;
[0019] 图3:本实用新型的上锻模的左视图;
[0020] 图4:本实用新型的中锻模基座的俯视图;
[0021] 图5:本实用新型的中锻模基座的剖视图;
[0022] 图6:本实用新型的下锻模的俯视图;
[0023] 图7:本实用新型的下锻模的左视图;
[0024] 图8:本实用新型的上锻模导向套和下锻模导向轴的工作状态示意图;
[0025] 图9:本实用新型的发动机连杆毛坯的结构示意图;
具体实施方式
[0026] 为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解,下面根据具体
实施例并结合附图,对本实用新型作进一步详细的说明。
[0027] 如图1~9所示,一种发动机连杆毛坯锻造模具,由上锻模I、中锻模基座II和下锻模III组成,数个上锻模I紧固在上锻模基座上,上锻模I之间设有上锻模导向套5;中锻模基座II上设有数个与上锻模I相对应的中锻模连杆成型槽8,中锻模基座II上还设有数个和上锻模导向套5相对应的中锻模导向孔9,同时在中锻模基座II两端设有大头端粉体进口10和小头端粉体进口11;下锻模底座上设有数个与上锻模I相对应的下锻模III和下锻模导向轴15,所述的上锻模I由上锻模连杆大头孔芯轴1、上锻模连杆大头端2、上锻模连杆中段3、上锻模连杆小头端4和上锻模连杆小头端芯轴6组成,所述上锻模连杆大头孔芯轴上设有上锻模涨断应力端7,下锻模III由下锻模连杆大头端12、下锻模连杆中段13和下锻模连杆小头端14组成,所述下锻模连杆大头端孔内设有下锻模连杆大头端应力槽121。
[0028] 如图1、2所示,所述上锻模涨断应力端7具有凸出部,该凸出部为V形或U形或圆弧形。
[0029] 如图1、2所示,所述上锻模涨断应力端7的凸出部为V形时,其长度为0.4~0.7mm,锐角夹角45~70°。
[0030] 本实用新型的工作原理如下:
[0031] 本实用新型工作时,下锻模III静止不动,上锻模I和中锻模基座II在设备带动下分别向下锻模底座运动。当上锻模I和中锻模基座II分别运动到下锻模底座上时,
金属粉末在压力下分别从大头端粉体进口10和小头端粉体进口11进入上锻模I,上锻模连杆大头孔芯轴1,上锻模连杆小头端芯6,中锻模连杆成型槽8和下锻模III行程的模腔内,与此同时,上锻模导向套5进入到中锻模导向孔9内,实现了上锻模I运动的导向定位。如图7所示,中锻模基座II运动到下锻模III
位置后,上锻模I整体继续向下运动,直至将金属粉末锻压成型,此时下锻模导向轴9进入到上锻模导向套5内,完成了粉末锻造的导向定位。
[0032] 锻造成型完成后,上锻模I和中锻模基座II复位,得到成型的发动机连杆毛坯16,如图9所示,发动机连杆毛坯16上带有预设的应力裂解槽17,在后端机加工时可以直接采用胀断设备加工,无需拉刀加工应力裂解槽或者激光刻印,减少了机加工工序,节约了成本,适合于推广应用。
[0033] 以上所述的具体实施例,对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已,并不用于限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何
修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。