[實用新型]發動機連桿毛坯鍛造模具

有效

• 申請號: 201720748287.5
• 申請日: 2017-06-26
• 公開（公告）號: CN206854571U
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 田宏霞;王峰
• 申請（專利權）人: 常州機電職業技術學院
• 主分類號: B21J13/02
• 分類號: B21J13/02;B21K3/00
• 代理公司: 常州市科誼專利代理事務所32225
• 代理人: 孫彬

技術領域

本實用新型涉及一種發動機連桿毛坯鍛造模具，屬于發動機連桿毛坯的鍛造領域。

背景技術

目前，粉鍛連桿是將常規粉末冶金工藝與機械精鍛相結合，既具有粉末冶金的特性，又具有機械精鍛的優點，其基本工藝流程如下：混粉→壓制成預制坯→燒結成鍛坯→快速送至預熱鍛模→致密化閉模鍛造成形。采用粉鍛工藝制造的連桿，具有密度高、材料利用率高、力學性能好、鍛件精度高、加工余量少、質量偏差很小，粉鍛連桿的質量偏差只有0.5％，可以不必進行重量分組，給生產管理帶來極大便利。連桿裂解的關鍵工序是加工裂解槽，加工裂解槽的方法有切削加工，線切割加工，以及激光加工。另外，加載速度對裂解效果也有一定的影響。連桿粉鍛的鍛壓設備通常在500噸～1000噸之間，根據強度不同，選用的鍛壓噸位有所不同。粉末冶金連桿材料通過提高粉坯的密度和添加合金元素，可達到鋼質零件同等的力學性能，并且適合脹斷工藝，質量偏差很小。

粉末燒結鍛造連桿的特點是：

1、粉末冶金連桿材料利用率很高，沒有傳統鍛造不可避免的鍛造飛邊，據統計，傳統的鍛造工藝材料利用率在70％左右，而粉末冶金在83％以上。

2、連桿模具壽命很高，其使用周期很長，無需頻繁更換模具，而傳統鍛造連桿模具需定期修整和更換。

3、連桿加工余量非常小，甚至螺栓的安裝座面都無需加工。

4、加工性能好，刀具壽命長。

5、形狀精度高，連桿無需質量分組，大大簡化了生產管理。

6、與非調質鋼一樣，適合脹斷工藝，簡化加工工藝，降低生產成本，而且裂解后大頭孔變形更小。

脹斷連桿工藝對材料的要求是，在滿足強韌等綜合性能的前提下，限制韌性指標，使裂解后連桿斷面呈現脆斷特性，連桿大頭端脹裂時吸收能量少，變形量小(裂解前后直徑平均變化量＜0.05mm)。目前可用于裂解工藝的材料有高碳鋼、微合金鋼、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、粉末冶金等。脹斷連桿基本工藝過程為：粗加工大、小頭端孔→鉆螺栓孔→大頭端孔加工應力裂解槽→楔鐵向下推動脹套對連桿產生壓力→連桿大頭端從裂解槽裂開→利用斷裂嚙合面裝配→精加工大、小頭端孔，其加工工序減少到只有11道。脹斷連桿利用斷裂粗糙面進行定位，復位精度高，承載能力強，無需加工體、蓋結合面及定位銷孔，降低了螺栓聯接孔的精度要求，減少了零件數量、減少了加工工序，也減輕了連桿重量。具有良好的經濟效益，應用前景十分廣闊。

然而，對于脹斷工藝中普遍采用的大頭端應力槽，通常需要采用傳統設備加工出該應力槽，比如切槽、激光刻痕等工藝，增加了工藝流程的復雜性，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證，增加了脹斷工藝參數設定的不確定性。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種發動機連桿毛坯鍛造模具，它解決了當前粉鍛發動機連桿的脹斷工藝流程比較多，且漲斷力參數設定不確定性的問題。

實現本實用新型目的的技術方案是：一種發動機連桿毛坯鍛造模具，由上鍛模、中鍛模基座和下鍛模組成，數個上鍛模緊固在上鍛模基座上，上鍛模之間設有上鍛模導向套；中鍛模基座上設有數個與上鍛模相對應的中鍛模連桿成型槽，中鍛模基座上還設有數個和上鍛模導向套相對應的中鍛模導向孔，同時在中鍛模基座兩端設有大頭端粉體進口和小頭端粉體進口；下鍛模底座上設有數個與上鍛模相對應的下鍛模和下鍛模導向軸，所述的上鍛模由上鍛模連桿大頭孔芯軸、上鍛模連桿大頭端、上鍛模連桿中段、上鍛模連桿小頭端和上鍛模連桿小頭端芯軸組成，所述上鍛模連桿大頭孔芯軸上設有上鍛模漲斷應力端，下鍛模由下鍛模連桿大頭端、下鍛模連桿中段和下鍛模連桿小頭端組成，所述下鍛模連桿大頭端孔內設有下鍛模連桿大頭端應力槽。

進一步，所述上鍛模漲斷應力端具有凸出部，該凸出部為V形或U形或圓弧形。

進一步，所述上鍛模漲斷應力端的凸出部為V形時，其長度為0.4～0.7mm，銳角夾角45～70°。

采用了上述技術方案，本實用新型由上鍛模、中鍛模基座和下鍛模組成，每個部分可以根據更換周期進行分段更換，避免了模具的整體更換，節約了模具制造成本；通過本實用新型上相應的上鍛模漲斷應力端，在發動機連桿毛坯上預設了應力裂解槽，從而簡化了后續脹斷工藝流程，節約了制造成本；同時成型的應力槽的一致性好，易于確定脹斷設備的漲斷力參數，簡化了生產過程中的工藝管理。

附圖說明

圖1：本實用新型的發動機連桿毛坯鍛造模具的工作狀態示意圖；

圖2：本實用新型的上鍛模的俯視圖；

圖3：本實用新型的上鍛模的左視圖；