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锻造连杆自动化生产线


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连杆的塑性成形和机加工过程都难度较大, 为 此在锻造生产和 机械加工过程中,容易出现质量问 题。 这些问题的发生, 涉及 许多因素。 所以长期以来, 连杆行业对连杆的材料、锻造工艺 和机械加工制造 工艺一直在不断的改进和研讨。其目的就是既 满足 产品技术性能和使用要求,又要能够降低成本,提高 效率 和最大程度地增加经济效益。 连杆属于长轴类精密锻件,市场需求量巨大。长期以来,连杆一 直被视为较难锻造和加工的一种零件,因此,国内外对连杆的材 料、锻造工艺和切削制造工艺均在不断地探讨和革新。国内已经 出现各种工艺来生产连杆. 然而合理的连杆锻造工艺规划,对保证 产品质量,提高生产效率,降低生产成本取到至关重要的作用。


2、锻件精度低 " 一致性差 " 锻件表层易产 生脱碳 " 很难达到 r s s + 捷达等高精度连杆锻件对 精度和质量提出的要求
3、将切边 + 冲连皮与热校正分成多个独立 的工序 " 不仅增加了操 作人数及设备数量 " 而且也不易保证连杆大小头的中心距精度
4、制坯精度底 " 飞边肥大 Ś、环保:没有污染、噪声和粉尘。
7、适应性强:能加热各种形状不同的工件。 8、设备占地小,不足两平方米,方便客户最大限度利用生产空间。
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锻造连杆自动化生产线突出特点:


1、采用IGBT为主器件、全桥逆变。
2、100%负载持续率设计,可连续工作。 3、保护功能完善,可靠性高。
锻造连杆自动化生产线
目 录
第一章: 第一章:请在此处输入您的标 锻造连杆自动化生产线简介 题
Contents
第二章: 第二章:请在此处输入您的标 锻造连杆自动化生产线技术 题
第三章: 第三章:请在此处输入您的标 锻造连杆自动化生产线案例 题
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锻造连杆自动化生产线简述
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锻造连杆自动化生产线技术
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锻造连杆自动化生产线工艺分析 1.工艺方案的选定: 由于国内车型繁多,各主机厂加工方式的不同,其对连杆的要求也 不一样,这样势必导致采用不同的锻造工艺来满足用户要求.目前 国内连杆锻造成形方案有4种(图1)。 采用哪一种成形工艺方案,必须根据连杆的质量要求来选定,四种 方案采用哪一种成形工艺方案,必须根据连杆的质量要求来选定, 四种方案特点比较如表1所示。

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在我国 " 传统的连杆锻造工艺是采用火焰加热 " 空气锤上型砧制坯 " 摩擦压力机或蒸空锤锻 造 " 切边 + 冲连皮 " 最后进行热校正 , 其缺 点表 现为: 1、自动化程度低 , 主要工序全部依靠手工 操作 " 导致生产率低 " 操 作人数多且劳动强度大 " 生产节拍难以保证 " 产品质量受操作水平 的影响 程度较大

随着我国轿车工业的发展,发动机的制造技术也随着发展, 而连杆是发动机的重要部件之一,其工作环境温度为 90~100℃,运转速度为3000~5000r/min, 为了保持高速运转 下的曲轴始终处于平衡状态,还要求连杆质量公差限制在一 定范围内。对连杆不仅有较高的尺寸精度要求,而且对质量 公差也有严格的控制,以方便用户在加工后的分组。有的连 杆加工后不分组,则对锻件质量公差要求就更高。
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轿车连杆重量公差国际上通用的标准为产品 重量的 2%~3%, 而一般内燃机的连杆重量公差要只 求在 3%~5%范围内。 要满足和适应不同连杆模锻件的生产,就要选 择不同 的模锻生产工艺和方法。 与此同时, 机械制造 加工 的方法也在不断的改变,过去只有机械切削加 工, 而 现在又增加了裂解 (胀断、 撑断、 断裂刻分 ) 加 工 新技术。这些技术从根本上改变了传统的连杆加 工方 法, 是对传统连杆加工的一种重大变革。 其中裂 解 连杆要求材料塑性变形小、 强度好、 脆性适中, 工 艺性好等等。
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锻造连杆自动化生产线组成部分


一、电源部分
频率在超音频频段(20-30)KHZ之间加热电源可用全固 态IGBT超音频感应加热电源,全固态电源由于其设备占地 小节水性能好,整机效率高,输出电压安全系数高等诸多 优点。 二、机械部分


机械控制采用可编程序控制器(PLC)控制,控制度高,动 作准确,加热方式采用旋转行进增加了杆身温度的均匀性。

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连杆的典型锻造工艺流程: 下料剥皮 中频加热 制坯分料 模锻成形 冲孔、切边、热 校正 调质或非调质钢可控冷却 抛丸 磁粉探伤 外观检验 冷精压 直线度检验校直 防锈装箱 入库

上述工艺流程中锻造成形是关键,它关系到连杆锻件的质量和 生产效率及生产成本。
4 生产线的配置 根据连杆质量要求及投资规模选定不同的生产线进行生产,常见 的连杆生产线配置如下:
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用于普通工件的感应加热电源控制系统示意图
高压桥
TA 656VAC
S300
低压桥
低压桥起动条件
逆变器
来自S300
负载电路
全控
来自S300
半控
IMF
来自S300
S300 S300MF
U
P.L.C.CABUET PROFIBUS
AL300
P2 JP24 JP23 J22
TF300
P1
S300A
J8 J7 J6 J5 J4 J3 J2 J1
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锻造连杆自动化生产线显著优点:

1、与传统加热手段相比较(油、煤、气),具有环保、节能、操作方 便、劳动强度低的显著优点;
2、与可控硅中频相比较节能10%~30%,对电网没有谐波干扰; 3、与电阻炉相比较节能50%~60%; 4、对客户产品具有加热快、受热均匀、无氧化层、产品质量好等优点; 5、感应器由变压器隔离,非常安全。
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整体式连杆(整体式连杆是指连杆体和连杆盖整体锻造,通过后续加工再 分离的连杆)。 下表为国内部分车型所用连杆的信息:下表为国内部分车型所用连杆的信 息:
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连杆加工的主要加工表面为大小头孔,两端面,连杆盖与连杆体的 接合面和螺栓孔等。次要表面为油孔、锁口槽、螺栓孔、供作工工 艺基准的工艺凸台等。还有称重去重、检验、清洗和去毛刺等工序。 连杆的加工工序多,采用多种加工方法,主要有:磨削,钻削,拉 削,镗削等。 连杆加工中,主要采用了以下几种机床,分别是:双轴立式平面磨 床、立式六轴钻床、立式内拉床,双面卧式组合铣床,双面卧式钻 孔组合机床,金刚镗床。其中双轴立式平面磨床的型号是:M77; 立式六轴钻床的型号是:Z2;立式内拉床的型号是:L51;立式外 拉床的型号是:L71;双面卧式组合铣床的型号是:双面卧式钻孔 组合机床:金刚镗床的型号是:T70
5、加热炉及锻造设备的能耗高 为了满足高精度连杆对锻造生产线提出的自 动化及质量方面的要求 " 缩短该领域内我国与国际先进水平之间的差距 " 我们开发了连杆 精密锻 造工艺 " 研制成功了自动化精密锻造生产线.
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各类生产线均应以特定的产 品为对象 " 以相 应的工艺为 基础 " 设备为工艺服务 " 又 是工艺的 具体体现 , 研制高 性能连杆锻造生产线应以精 密 锻造工艺为龙头 , 图1所 示为某型号摩托车连杆锻件 示意图 。根据其形状复杂 程度,尺寸精度 + 重量公差 要求 高等特点 确定出锻造 工艺流程如图1所示 , 由于 该锻件尺寸小 " 重量轻 " 为 了提高生产率 "模 锻工步可 采用一模两件的方法
辊锻制坯可有效地解决复杂锻件截面差大的问题,使制坯形状更接近 于锻件的直线形状和尺寸,减少锻件飞边,节省原材料。由于摩擦压 力机具有模锻锤和锻压机的双重工作特性,在摩擦压力机上进行预锻、 终锻及校正成形。工艺过程较为稳定,锻件质量较好。同时,也具有 较高的生产率。该种生产线的辊锻机可配备半自动送出料机或自动辊 锻机械手,工序间采用传送带输送锻件。该种连杆锻造生产线比较适 合于中小企业,如企业资金充足,可选择一台高能螺旋压力机替代2台 摩擦压力机。
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辊锻制坯——电液锤生产线
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连杆是汽车发动机上的关键零部件,也是典型 的、重要的复 杂系数最高的模锻件。连杆的制造精 度、产品的内在和外在 质量都将直接影响发动机的 整机性能和水平。 连杆在发动机 的高速运转过程中致使连杆内部 产生高频交变应力,它要承 受缸内每一冲程气体爆 破的冲击压力和曲轴扭转时的惯性拉 力。当汽车发 动机转速为 3000~5000r/min 时,其受力频率 非常 高。由于连杆是在高速转动的疲劳载荷下工作, 因 此, 对连杆的强度要求是相当高的。另外, 由于要保 持曲轴在高 速运转时始终处于平衡状态, 为此, 连杆 的重量公差也必须 控制在一定的范围内。
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配有自动进给装置和温度控制系统的锻造生产线
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伴随着制造业的不断发展,企业引进自动化生产线所带来的 优势表现的越来越明显,自动化生产线生产不仅提高了产品 生产率,缩短生产周期,提高产品质量,更直接提高企业的 经济效益,在人员成本越来越高的今天,企业实现无人自动 化生产更是刻不容缓,直接影响着企业的发展,企业的未来。

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工艺设计以保证质量稳定、生产可靠为原则。有的生产线基本上 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。 中国连杆产业发展出现的问题中,许多情况不容乐观,如产业结 构不合理、产业集中于劳动力密集型产品;技术密集型产品明显 落后于发达工业国家;生产要素决定性作用正在削弱;产业能源 消耗大、产出率低、环境污染严重、对自然资源破坏力大;企业 总体规模偏小、技术创新能力薄弱、管理水平落后等。
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