康明斯B系列连杆工艺设计的研究与实践
1.1 工艺设计原则
工艺设计以保证质量稳定、生产可靠为原则。该生产线基本上由半自动单机组成,只有螺栓孔的加工和称重去重采用了自动线。在设备选型上,立足国内,力求经济合理,除半精镗、精镗大小头孔引进德国EX-CELL-O公司的精密镗床外,其余设备均为国内制造。在吸取国内外连杆加工经验的基础上,开始采用诸多新型设备,形成了自己的工艺特点。如连杆外部平面的加工采用五台大行程、单溜板、转台式立式拉床,大小头毛坯孔的粗加工,采用两台大刚性双面八轴镗床,切断采用双面卧式圆盘铣床,螺栓孔部分的粗、精加工采用十一工位托盘式自动线;带止口斜结合面的加工采用一台卧式大拉床,平衡去重部分采用电子天平八工位称重去重自动线。机床的设计力求高精度、大刚性、大流量冷却、自动排屑、机外换刀。电气上采用程控、监控系统等。
1.2 连杆主要结构参数
连杆的功能决定了它既是传力构件,又是运动件,它受到很大的燃气燃烧爆发力和惯性力的作用,因此必须具有足够的强度和刚度。B系列发动机连杆的毛坯图、总成图如图1、图2所示,主要结构参数见表1。
图1
图2
表1 连杆主要结构参数
1.3 连杆的工艺特点
(1)连杆体和盖厚度不一样,改善了加工工艺性。连杆盖厚度为31mm,比连杆杆厚度单边小3.8mm,盖两端面精度产品要求不高,可一次加工而成。
由于加工面小,冷却条件好,使加工振动和磨削烧伤不易产生。连杆杆和盖装配后不存在端面不一致的问题,故连杆两端面的精磨不需要在装配后进行,可在螺栓孔加工之前。螺栓孔、轴瓦对端面的位置精度可由加工精度直接保证,而不会受精磨加工精度的影响。
(2)连杆小头两端面由斜面和一段窄平面组成。这种楔形结构的设计可增大其承压面积,以提高活塞的强度和刚性。
在加工方面,与一般连杆相比,增加了斜面加工和小头孔两斜面上倒角工序;用提高零件定位及压头导向精度来避免衬套压偏现象的发生,但却增加了压衬套工序加工的难度。
(3)带止口斜结合面。连杆结合面结构种类较多,有平切口和斜切口,还有键槽形、锯齿形和带止口的。该连杆为带止口斜结合面,其结构如图3所示。
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