制造具有轴承瓦的连杆的方法以及具有轴承瓦的连杆技术

一种制造具有轴承瓦的连杆的方法，其中不采用单独制造连杆和轴承瓦的制造方法和将轴承瓦装配到连杆上的方法，以减少制造连杆的工序、劳动力和成本。轴承瓦合金材料制成的一个中空的圆柱形的模子（３８）作为内部构件插入和安装到一个连杆（１０）的大端部分（１２）的圆形大端孔（１８）的内表面内侧。旋转冲压工具（２６）的一个锥形表面（３０）在旋转的同时被压到中空圆柱形模子（３８）上，且加热和软化中空圆柱形模子（３８）以使得轴承瓦金属材料制成的中空圆柱形模子（３８）轴向地和径向向外流动，从而轴承瓦金属层（２２）直接连接和形成在大端孔（１８）的内表面上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】该本专利技术涉及一种制造具有一个轴承瓦(bearing)或多个轴承瓦的连杆的方法，并且涉及一种具有一个轴承瓦或多个轴承瓦的连杆。
技术介绍
将车辆发动机的活塞和曲轴连接起来的连杆包括一个位于曲轴侧的大端部分、一个位于活塞一侧的小端部分和一个在两个端部之间的杆部。该小端部分具有一个圆形的装配孔(即一个小端孔)，一个用于连接的活塞销(a pisoton pin)可旋转地安装在其中；大端部分具有一个装配孔(即一个大端孔)，一个用于连接的曲柄销(a crankpin)可旋转地安装在其中。一个连杆瓦(con rod bearing)与连杆的大端部分和小端部分的相反连杆相装配孔的内表面装配在一起，该轴承瓦整体为圆柱形，并且曲柄销和活塞销通过该连杆瓦在相应的装配孔中可旋转地安装以用来连接。在传统方法中，上述连杆瓦是预先与连杆分别制造出来的，然后与两个装配孔的相应内表面装配起来。这样，连杆的大端部分和小端部分通过相应的连杆瓦分别连接到曲柄销和活塞销上。每个连杆瓦是通过将厚度大约0.3mm的轴承瓦金属(即合金)连接到一个薄板上来制造的，该薄板也叫做衬垫金属(backmetal)，该薄板通过一个冷加工的箍制造，箍的厚度大约为1.5mm。也就是说每个连杆瓦的制造过程需要复杂的步骤，包括(1)铸造轴承瓦合金的步骤，(2)将轴承瓦合金加工到薄板中的步骤，(3)将衬垫金属和轴承瓦金属加工入一个衬里(clad)中的步骤，和(4)机加工该衬里的步骤。这样，每个连杆瓦的制造需要很多人力、时间和成本。另外，当连杆瓦与连杆装配在一起的时候，需要很高精度。这样，连杆瓦需要小心加工。特别需要解释的是，当连杆瓦与连杆装配在一起的时候，杂质可能进入它们之间的间隙，或者间隙的精度可能出现问题。这样，连杆瓦的装配就变得困难并且需要精心。此外，还有一个问题是连杆瓦也可以由于轧住(seizer)、疲劳、与销子一起旋转、或腐蚀而损坏(即在出现很小振动的情况下，连杆瓦的外径和/或连杆装配孔的内表面都会发生磨损，并且轴承瓦也会被磨损所产生的力损坏)。同时，要通过喷涂，在连杆的装配孔的相应内表面上要覆盖轴承瓦金属材料，从而在装配孔的相应内表面上形成轴承瓦金属层(即相应的轴承瓦)。然而，在使用喷涂工序的时候，如果连杆的材料是不合格的，就会降低轴承瓦与连杆之间的连接强度(bondingdegree)。此外，因为由喷涂形成的轴承瓦金属层没有与连杆的材料混合，所以金属层的剥离强度(peel strength)比较低。此外，当轴承瓦金属层是由喷涂方法形成的时候，喷枪不能插入连杆小端部分的装配孔(即小端孔)中，因此就不得不沿着倾斜的方向喷涂轴承瓦金属材料，导致轴承瓦金属层的连接强度降低，甚至引起剥落或断裂。在下面标注的专利文献1公开了一种滑动-轴承瓦结构。在所公开的专利技术中，一个连杆瓦是通过一个衬垫金属和一个轴承瓦金属构成的，并且衬垫金属的外圆周面要进行例如喷丸硬化(a shotpeening)以便改善其硬度并减少例如连杆瓦由于腐蚀引起的磨损。然而，上述连杆瓦是预先与连杆分别制造出来的，然后与连杆装配起来。在这方面现有技术与本专利技术不同。专利文献2公开一种制造具有轴承瓦的连杆的方法。在所公开专利技术中，环状轴承瓦金属安装在连接具有一个帽的连接-杆的装配孔中，然后进行烧结(sinter)以便轴承瓦合金渗透入装配中，然后切除帽部分。然而，在公开的专利技术中，环状轴承瓦金属预先与连杆分开制造的，然后再装配连接到连杆的装配孔中。这样，在先的专利技术与本专利技术不同。专利文献1日本专利申请公开文本9-222117 专利文献2日本专利申请公开文本9-137202
技术实现思路
专利技术要解决的问题 在上述背景下，才产生出本专利技术，因此本专利技术的一个目的是提供一种制造具有轴承瓦的连杆的方法，以及一种具有轴承瓦的连杆，其中，它们都不需要将轴承瓦与连杆分开制造的步骤或将轴承瓦与连杆装配在一起的步骤，以便减少制造具有轴承瓦的连杆所需的工序、劳动力、和成本，并解决上述将轴承瓦与连杆分开制造所产生的各种问题。技术方案 权利要求1涉及一种制造具有一个轴承瓦或多个轴承瓦的连杆的方法，其特征在于预先用轴承瓦金属材料制造一个圆柱形成型体，其形状为圆柱形，横截面形状与连杆的大端部分和/或小端部分的圆形的装配孔的圆形内表面对应，圆柱形成型体作为内部构件插入并安装在装配孔的内表面内侧，在该装配孔的内表面上，通过旋转的冲压工具的盘状旋转冲压部分的端部的外圆周表面形成一个大致锥形表面，其可沿着冲压工具的轴向和移动方向可以看到，该锥形表面外径小于装配孔的内径，大于被冲压的圆柱形成型体的内径，该锥形表面在旋转的同时，被冲压到圆柱形成型体的端面上以便通过摩擦加热并软化圆柱形成型体，并且该旋转冲压部分是沿着轴向移动，同时该旋转冲压部分旋转并且该旋转冲压工具除了旋转冲压部分之外的其它部分不与圆柱形成型体接触，使得由轴承瓦金属材料制成的圆柱体塑性地流入(plastically flow)与轴向相同的方向以及径向向外的方向，由此轴承瓦金属层直接连接并形成在装配孔的内表面上。权利要求2从属于权利要求1，其特征在于，多个所述连杆层叠在一起，因此它们对应的装配孔的相应的轴线彼此重合，由轴承瓦金属材料制成的圆柱体的长度等于相应的装配孔轴向长度的总和，圆柱体插入连杆的每一个相应的装配孔中，以便位于上述每个装配孔中，该旋转冲压工具在旋转的同时也沿着轴向移动，由此轴承瓦金属层直接连接并形成在连杆相应的装配孔的对应内表面上，并随后连杆彼此分离。权利要求3涉及具有一个轴承瓦或多个轴承瓦的连杆，其特征在于在连杆的大端部分和/或小端部分的一个圆形装配孔的内表面上，通过摩擦生热和施加一定压力使得轴承瓦金属材料塑性地流动从而直接连接并形成一个圆柱形轴承瓦金属层。专利技术的运行与优点 根据权利要求1，用轴承瓦金属材料制造的圆柱形体，作为内部构件被插入并安装在连杆的圆形装配孔的内表面内侧，旋转冲压工具的盘状旋转冲压部分，更准确地说是，作为盘状旋转冲压部分在轴向和移动方向上的外圆周表面的锥形表面在旋转的同时被轴向压到轴承瓦金属材料的圆柱形成型体的端面上，以便通过摩擦对圆柱形成型体的冲压部分进行加热和软化，旋转冲压部分在旋转的同时沿着轴向移动，而除了旋转冲压部分之外的旋转冲压工具的其它部分没有与圆柱形成型体接触，使得圆柱形成型体沿着与轴向相同的方向以及径向向外的方向塑性地流动，由此轴承瓦金属层直接连接并形成在连杆的装配孔的内表面上。这样，在目前的制造方法中，旋转冲压工具、特别是其盘状旋转冲压部分的锥形表面在旋转的同时被压到插入装配孔内表面内侧的轴承瓦金属材料上，以便通过摩擦加热并软化金属材料，从而引起同样的塑性流动，由此轴承瓦金属层直接连接并形成在装配孔的内表面上。因此，就不必单独制造由衬垫金属和轴承瓦金属构成的连杆瓦，而在传统方法中包括许多步骤。另外，也不需要将连杆瓦与连杆装配起来。这样，就可以简化制造具有一个轴承瓦或多个轴承瓦的连杆的方法的步骤，并减少制造连杆所需的成本。另外，这样形成的轴承瓦金属层牢固地结合在装配孔的内表面上，并不会产生在传统方法中，由于连杆瓦和连杆单独制造之后再装配起来而产生的上述问题。此外，在本制造方法中，旋转冲压工具与轴承瓦金属材料接触的外圆周面的面积可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造具有一个轴承瓦或多个轴承瓦的连杆的方法，其特征在于，预先用轴承瓦金属材料制造一个圆柱形成型体，其形状为圆柱形，横截面形状与连杆的大端部分和／或小端部分的圆形的装配孔的圆形内表面对应，该圆柱形成型体作为内部构件插入并安装在装配孔的内表面内侧，在该装配孔的内表面上，通过旋转的冲压工具的盘状旋转冲压部分的端部的外圆周表面形成一个大致锥形表面，其可沿着冲压工具的轴向和移动方向可以看到，该锥形表面的外径小于装配孔的内径，大于被冲压的圆柱形成型体的内径，锥形表面在旋转的同时被轴向压到圆柱形成型体的端面上，以便通过摩擦加热和软化圆柱形成型体，旋转冲压部分在轴向上移动，同时旋转冲压部分旋转，而旋转冲压工具除了旋转冲压部分之外的其它部分不与圆柱形成型体接触，使得轴承瓦金属材料形成的圆柱体沿着轴向和径向向外方向塑性流动，以使得轴承瓦金属层直接连接并形成在装配孔的内表面上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-11-30 346962/20041.一种制造具有一个轴承瓦或多个轴承瓦的连杆的方法，其特征在于，预先用轴承瓦金属材料制造一个圆柱形成型体，其形状为圆柱形，横截面形状与连杆的大端部分和/或小端部分的圆形的装配孔的圆形内表面对应，该圆柱形成型体作为内部构件插入并安装在装配孔的内表面内侧，在该装配孔的内表面上，通过旋转的冲压工具的盘状旋转冲压部分的端部的外圆周表面形成一个大致锥形表面，其可沿着冲压工具的轴向和移动方向可以看到，该锥形表面的外径小于装配孔的内径，大于被冲压的圆柱形成型体的内径，锥形表面在旋转的同时被轴向压到圆柱形成型体的端面上，以便通过摩擦加热和软化圆柱形成型体，旋转冲压部分在轴向上移动，同时旋转冲压部分旋转，而旋转冲压工具除了旋转冲压部...

【专利技术属性】
技术研发人员：村上秀树，篠田刚，南部圭司，
申请(专利权)人：独立行政法人科学技术振兴机构，村上秀树，篠田刚，
类型：发明
国别省市：JP[日本]