I汽車連桿鍛造工藝研究的國內(nèi)外文獻綜述我國對于汽車連桿的成形工藝研究甚至要比歐美等世界汽車制造工業(yè)大國晚，在早期的我國主要是采用鑄造這種工藝來生產(chǎn)連桿，雖然已經(jīng)能夠直接生產(chǎn)出各種類型和形狀不同的連桿，但是其內(nèi)部組織和外觀上的精確度都存在欠缺，達不到歐美國家的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，進而嚴(yán)重影響了這種連桿的動力學(xué)性能和其外觀上的質(zhì)量，并且造成了在生產(chǎn)中的浪費原材料而且生產(chǎn)過程中工藝操作步驟較多導(dǎo)致效率低。但隨著一些歐美核心技術(shù)逐漸流入我們的世界，并且在電子科學(xué)、計算機技術(shù)以及一些新型先進設(shè)備中得到了快速發(fā)展，我國的汽車連桿生產(chǎn)技術(shù)有了舉足的進步。1國內(nèi)研究現(xiàn)狀國內(nèi)發(fā)動機連桿的制造和生產(chǎn)方式主要包括傳統(tǒng)的錘鍛、鑄造和粉末鍛造，并且正在研制和開發(fā)各種復(fù)合材料的連桿等[3]，在汽車連桿發(fā)展進入二十世紀(jì)九十年代以來，大部分連桿都是采用模鍛的技術(shù)生產(chǎn)。鑄造連桿因其材料力學(xué)性能和精度不能滿足當(dāng)今的標(biāo)準(zhǔn)要求，因此基本不被采用。模鍛連桿的使用原材料主要分別分為是彈性調(diào)質(zhì)鋼和非彈性調(diào)質(zhì)鋼，1993年以前一汽公司的鋼消耗35mnvs非彈性調(diào)質(zhì)鋼2500t可以用于加工制造汽車ca6102發(fā)動機上的模鍛連桿，基本上已經(jīng)完全替換和去掉了在非調(diào)質(zhì)鋼中的模鍛連桿。作為一種類型屬于長方直軸型的精密鍛造鑄鐵機械鍛件，連桿在其整體形狀、尺寸、及對其承載時的重量、公差、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等各個方面都必須具有嚴(yán)格的鍛造技術(shù)質(zhì)量要求，因此，公認地連桿是不易加工和鍛造的。如今汽車連桿鍛造的新型技術(shù)主要有以下幾個：1、模具采用楔橫軋工藝進行模鍛前的加工制坯，節(jié)能、節(jié)省材料、成本低，產(chǎn)量高，模具使用壽命長。通過AutoCAD軟件的功能，實現(xiàn)楔橫軋模具的具體結(jié)構(gòu)的輔助設(shè)計，可以顯著地提高其設(shè)計效率及零件尺寸的精度。2、實現(xiàn)了從振動加熱爐中的流式振動加熱上料、感應(yīng)式振動加熱、料型和溫度計的分類和料選擇等再到采用楔橫軋機制坯的操作全程工藝自動化，節(jié)省勞動力，降低了勞動強度，鍛件內(nèi)部的各種性能得到很大的改善。3、設(shè)計并自主開發(fā)研制出了用于切邊、沖連皮以及熱校正等復(fù)合汽車連桿的模具，對連桿尺寸的精度有很大的改善，設(shè)備數(shù)量和工序也節(jié)省了許多。4、選用非調(diào)質(zhì)鋼作為連桿的材料，省去了使用調(diào)質(zhì)鋼在大型機床上的特殊熱處理工序。非調(diào)質(zhì)鋼廣泛適于裂解的加工工藝，改變了我們傳統(tǒng)的連桿零件加工中各個環(huán)節(jié)關(guān)鍵部件的整體生產(chǎn)加工過程，以分離式型鋼整體連桿加工工藝取代傳統(tǒng)分體式連桿零件加工，省去了用于分離鋼表面的切割拉削與焊接打磨等復(fù)雜工藝，降低了鋼對螺栓和多孔連桿加工的生產(chǎn)精度和加工技術(shù)上的要求，具有省時、節(jié)約加工精度和加工用的器械、節(jié)材和環(huán)保、產(chǎn)品質(zhì)量高、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點。裂解材料加工應(yīng)用技術(shù)的裂解是指將連桿裂解按分離體表面所有連桿體同時采用的一種新技術(shù)工藝——連桿裂是分離體表面受熱膨脹后的裂解技術(shù)工藝。就是將連桿蓋與連桿主體上分離開。而且這個不能采用傳統(tǒng)的銑、鋸或著拉等切削加工，只能預(yù)先加工出兩條應(yīng)力集中槽，并且應(yīng)力集中槽應(yīng)處于連桿大頭和連桿體的斷裂線處，然后用一個兩邊帶有一對楔形的楔型壓頭沿著兩條接近處的壓頭往下緩慢移動，再進入連桿大頭孔，壓頭往向下移動的時候會產(chǎn)生徑向力作用于連桿的大頭孔處，所以就能產(chǎn)生裂縫，并且這些裂縫都在應(yīng)力集中槽的尖端，裂縫在徑向力的作用下繼續(xù)擴大，連桿蓋和連桿體因此而分開。分離面是否可裝配是決定連桿脹斷工藝是否實用的重要性質(zhì)。連桿主體和連桿蓋在脹斷后的分離面不帶塑性變形產(chǎn)生的脆性斷裂是最理想的，也是可裝配性的最佳狀態(tài)。連桿材料對其耐脆性和斷裂程度的影響很大，根據(jù)研究結(jié)果表明，燒結(jié)的粉末金屬具有很好的可脹斷性。連桿大頭在采用膨脹切割工藝之后，連桿大頭與連桿體之間的分離面完全嚙合，因此不會受到分離面、螺栓孔等加工影響，也會減少其加工誤差。在采用連桿的脹斷工藝之后，連桿的大頭與連桿的小頭之間的變形和受集中槽深度的影響很大。5、如今的汽車、摩托車對連桿的要求愈加嚴(yán)格，生產(chǎn)質(zhì)量高、效率好、消耗少、成本低的產(chǎn)品成為當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)的需求。為此，六十年代中期研發(fā)成功的粉末鍛造技術(shù)，取得成功后首次鍛造成許多零件，如汽車連桿、曲軸等。粉末鍛造技術(shù)是將粉末冶金工藝和精密鍛造結(jié)合起來的一項特殊的加工工藝。這項技術(shù)在如今的市場競爭力是非常小的，它具有無需切削加工的性質(zhì)。以切削金屬粉末材料為主要加工原料，通過材料預(yù)制成形的加工壓制，在保護氣中對其毛坯進行一次加熱后經(jīng)燒結(jié)及再壓制作為一次加工鍛造后的毛坯，然后在大型壓力機上一次加工鍛造后再成形并一次實現(xiàn)完成了無縫的飛邊精密加工模鍛，獲得了與普遍的模鍛技術(shù)制作的同樣的高密度、外觀復(fù)雜不同形狀的精細精密鍛件。粉末鍛造既囊括了粉末冶金的鍛造成形加工性能較好的技術(shù)優(yōu)勢，同時又具有改變材料內(nèi)部組織以及使其力學(xué)性能改善的特點。因此擴展并合并了粉末冶金和鍛造工藝的特點，利用這些技術(shù)的特點，生產(chǎn)出強度高、效率高、性能好的連桿，并解決了大批量生產(chǎn)的難題。因此此項技術(shù)在未來生產(chǎn)將會得到推廣。6、通過大量數(shù)據(jù)做出預(yù)測，汽油機將會往高輸出功率和低燃油消耗的方向發(fā)展。所以對汽油機連桿有嚴(yán)格的要求，對其應(yīng)該需要保持高可靠性以及摩擦損失小等要求。但是由于這些零部件的成本和生產(chǎn)效率問題，若是設(shè)計大幅度減小壁厚的輕型連桿會有很大的難度。因此，采用例如我們所使用的高強度鋁合金(包括粉末冶金等)的自動化可控制鍛造(沒有任何鑄造缺陷)，疲勞強度比一般提高2-2.5倍，坯件的質(zhì)量很小小和離散度低的燒結(jié)式鍛造連桿。另外，燒結(jié)鋁合金連桿也被廣泛應(yīng)用于除四輪車以外的汽車上。2國外研究現(xiàn)狀德國一所專門正在研究鋁的大學(xué)幾年前曾經(jīng)宣布開始研究采用復(fù)合碳纖維塑料增強型和復(fù)合工程塑料纖維加熱型的方法被用來設(shè)計制造用于柴油發(fā)動機的鍛鋼連桿，其產(chǎn)品質(zhì)量僅為普通柴油鍛鋼連桿的48%，但實際使用價格卻是普通柴油鍛鋼連桿的6.7倍。因為目前的生產(chǎn)成本居高不下，這種新型連桿驅(qū)動技術(shù)在目前汽車電子工程制造行業(yè)中能夠獲得大批量廣泛推廣的美好前景仍然十分遙遠。由于這種鋁合金具備結(jié)構(gòu)密度小、強度高的兩大優(yōu)點，所以采用這種鋁基復(fù)合材料加工生產(chǎn)的汽車引擎上的連桿部件具有引擎輕量化的使用效果。因此使用鋁基復(fù)合材料制作汽車連桿的話，便可以一定程度實現(xiàn)輕量化。本田公司采用了由不銹鋼和鋼化玻璃等碳纖維材料，將其加固成的增強板和鋁基板的復(fù)合材料。組成制造廠并生產(chǎn)其中的小型轎車專用引擎驅(qū)動連桿，據(jù)日本媒體報道至少已經(jīng)有5萬件此類引擎連桿被中國日本人廣泛采用。參考文獻：[1]孫常奮,袁志強,許久海,安宏宇.一種錘上自由鍛大截面船用連桿鍛造工藝及其鍛造工具[P].CN112743033A,2021-05-04.[2]孫常奮,袁志強,許久海,安宏宇.一種船用柴油機連桿自由鍛造工具[P].CN112743034A,2021-05-04.[3]劉天海.一種用于連桿鍛造的鑲塊式鍛造模具[P].CN212945214U,2021-04-13.[4]楊進洪,孫慶武,周忠秋,王鐵勇.用于檢測連桿毛坯鍛造模錯模量的工具[P].CN212692731U,2021-03-12.[5]陳學(xué)慧,孫有飛,翟文琪,李萌哲,賈瑞文.一種鍛造分模面上特殊流線的連桿[P].CN212643296U,2021-03-02.[6]劉宗江,肖宜仰,劉慶義,齊建,錢福梅.某脹斷連桿鍛造工藝工裝設(shè)計及驗證[J].鍛壓裝備與制造技術(shù),2021,56(01):79-82.[7]聶國清,周程鵬達,徐有林,張麗.汽車發(fā)動機連桿鍛造用輥鍛機離合器制動器控制機構(gòu)[P].CN212469598U,2021-02-05.[8]聶國清,陳亮,徐有林,徐占宏,鄭鐵軍,郭權(quán),張麗.一種汽車發(fā)動機連桿鍛造用棒料剪溫剪系統(tǒng)[P].CN112157441A,2021-01-01.[9]柳雅龍,嚴(yán)樹賢.一種發(fā)動機連桿毛坯鍛造模具[P].CN212191076U,2020-12-22.[10]馮宇陽,周蕾,劉磊,劉凱旋,趙秀明,毛向陽.38MnVS4微合金非調(diào)質(zhì)鋼漲斷連桿控鍛控冷工藝[J].鍛壓技術(shù),2020,45(12):1-6+14.[11]聶國清,周程鵬達,徐有林,張麗.汽車發(fā)動機連桿鍛造用輥鍛機離合器制動器控制機構(gòu)[P].CN112091141A,2020-12-18.[12]楊龍城.一種連桿的鍛造模具[P].CN112045161A,2020-12-08.[13]任靜,張愛青,殷志亮,陳紅曉,魏廣水.一種連桿鍛造模具用的模座[P].CN211990773U,2020-11-24.[14]沈艷,鄧向陽,張艷軍,林俊,萬文華.一種汽車脹斷連桿用中碳非調(diào)質(zhì)鋼的生產(chǎn)工藝及其鍛造方法[P].CN111961988A,2020-11-20.[15]向小文,何海兵,羅小輝.一種汽車發(fā)動機連桿鍛造用模具預(yù)熱爐取模工裝[P].CN211938910U,2020-11-17.[16]張政,張全兵,周彬