曲柄连杆的加工方法技术

本发明专利技术提供了一种曲柄连杆的加工方法，属于机械加工技术领域。它解决了现有的曲柄连杆的加工方法得到的连杆耐冲击韧性差、曲柄连杆容易断裂、使用寿命短等问题。本曲柄连杆的加工方法：Ａ．制作连杆毛坯；Ｂ．正火和镀铜处理；Ｃ．渗碳淬火处理；Ｄ．成品。本发明专利技术的加工方法简单易行，而且实现节能减排效果，并能提高连杆的耐冲击韧性高、内孔和端面具有较高的硬度，使用寿命长等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械
，涉及一种加工方法，特别是一种 。
技术介绍
通用的小型汽油机曲轴钢质材料连杆与连杆轴之间安装滚针 轴承用于解决摩擦问题。其安装滚针轴承的方式有两种第一种 是轴承带有具有足够硬度的轴承壳体，轴承壳体固连到连杆的内 孔中，因此，在对连杆的内孔的设计要求上不需要很高的硬度。 第二种是用开式滚针轴承，既不带有轴承壳体，滚针轴承的滚针 直接与连杆内孔表面滚动摩擦。这种设计就需要连杆内孔表面要 有很高的硬度。为了保证连杆孔内表面有较高的硬度，通常采用如下方式对 连杆进行加工 一种是选用低碳合金结构钢制作连杆毛坯，对连 杆渗碳淬火后再对连杆中部筋板回火；另一种是选用中碳合金结 构钢制作连杆毛坯，对连杆整体淬火再对连杆中部筋板回火处理。 这两种工艺虽然使连杆内孔表面具有了较高的硬度，但连杆由于 不断承受工作冲击需要具有较好的韧性，上述的两种工艺使连杆 两端的外圈以及与中部筋板过渡处的脆性增加，均不能很好的解 决连杆的耐冲击韧性，导致曲柄连杆容易断裂，使用寿命短。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的存在上述的 问题，提供一种能使连杆内孔具有较高硬度且连杆中部及两端外 圈具有较好韧性的连杆加工方法。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现 一种曲柄连杆的 加工方法，其特征在于，该方法包括如下步骤A、 制作连杆毛坯选取低碳合金钢锻造出两端部各具有一对 相对的半球状凹坑的连杆毛坯；B、 正火和镀铜处理对上述的连杆毛坯进行正火处理，再将 连杆毛坯的外表面进行镀铜；C、 渗碳淬火处理将连杆毛坯两端的半球状凹坑的端面的镀 铜除去使该端面露出低碳合金钢表面；在将相对的半球状凹坑进 行加工得到贯通的内孔，对上述的露出低碳合金钢的内孔表面和 上述的端面进行渗碳淬火处理；D、 成品对渗碳处理后的连杆毛坯的内孔进行加工后得到连 杆成品。在锻造出连杆毛坯后，连杆毛坯的两端半球状凹坑为得到内 孔而减少加工余量。对连杆毛坯进行正火处理，可以改善切削加 工性能、消除热加工缺陷和提高普通结构零件的机械性能等作用。 对连杆毛坯进行镀铜，采用的工艺可以为电镀、电解镀或者化学 镀等，作为优选，本工艺采用电镀。镀铜后外表面可以防止渗入 碳元素，连杆的内部依旧保持原有的状态，这样就保持了连杆的 原有的韧性。半球状凹坑处的平面为端面，也是内孔车削的基准 面，并且该端面会与曲柄销孔端面接触摩擦，需要较高的硬度。 同时为了内孔表面具有了较高的硬度，在渗碳前将端面的镀铜除 去得到露出低碳合金钢的端面和内孔表面，以便于的渗碳。渗碳 后，对内孔进行精加工，使内孔的尺寸符合设计时的要求。在上述的中，步骤A中，所述的低碳合 金钢为20CrMo合金钢、20CrMn合金钢、20CrMnSi合金钢、20CrMoTi 合金钢、25CrMo合金钢中的一种。上述低碳合金钢正火处理后具 有良好的加工性能，表面经渗碳处理后抗疲劳性能相当好，表面 硬度高、耐磨，芯部硬度适当，具有很好的抗冲击韧性，十分适合于通用小型汽油机结构单薄且工作中须连续承受冲击负荷的曲 柄连杆。其中，作为优选，所述的低碳合金钢为20CrMo合金钢。20CrMo 钢热强性较高，淬透性较好，无回火脆性，冷应变塑性、可加工 性及焊接性均良好， 一般在调质或渗碳淬火状态下使用。其化学 成分如表1所示表l: 20CrMo钢材料的化学成份(重量百分含量)<table>table see original document page 6</column></row><table>在上述的中，在所述的步骤B中，所述 的正火温度为890 91(TC，在此温度内，硬度能达到HB170 185。 作为优选，正火温度为895 905°C,在此温度内，硬度能达到 HB175 185。在上述的中，在所述的步骤B中，所述 的镀铜的厚度大于0.03mm。其中镀铜厚度为0.03mm是阻隔碳元 素渗入低碳合金钢的最小数据值。在上述的中，在所述的步骤B中，所述 的镀铜的厚度为0.03mm 0.05mm。在该范围内，镀铜厚度的成本 最低，大于0.05腿虽然可以防渗碳，但成本高，不宜大规模推广。 作为优选，镀铜的厚度为0.04mm。在上述的中，在所述的步骤C中，所述 的连杆毛坯的内孔的内表面和内孔的端面通过半精加工将镀铜除 去。通过车床对内孔进行车削，为精加工留合适的余量，并可减 少精加工产生的应力，效率也比精加工高。在上述的中，在所述的步骤C中，所述 的渗碳在热处理网带炉中进行，加温至850 870°C，渗层深度达 到0. 7 1. Omm，硬度达到HRC60 64。在上述的中，在所述的步骤D中，采用内圆磨床、珩磨机、平面磨床对连杆毛坯的内孔和端面进行精加 工。精加工的位置是与滚针轴承摩擦的、经过渗碳淬火的孔内径 及端面，精加工才能达到技术要求的尺寸精度。与现有技术相比，本具有以下的优点1、 本采取镀铜工艺，渗碳层仅限于连杆 的内孔的表面以及端面，淬火的硬度也控制在内孔及端面，使内 孔和端面的硬度达到实际使用的要求，连杆的其余部分依旧保持 在低碳状态，热处理后不提高材质硬度，符合连杆的耐冲击韧性， 延长使用寿命。2、 本在镀铜后，不用再进行回火处理， 简化了工艺工序，加工简单易行，而且实现节能减排效果。3、 将连杆镀上铜后，可以起到防锈的作用，延长使用的寿命。附图说明图1是本的流程图。图2是本中连杆的结构示意图。 图3是本中连杆毛坯的结构示意图。 图4是本中渗碳前的连杆毛坯的结构示 意图。图5是本中渗碳后的连杆毛坯的结构示 意图。图中，连杆毛坯l、内孔2、端面3、筋板4、半球状凹坑5。具体实施例方式以下是本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术的技术方 案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。 实施例1:如图1所示，本，包括如下的步骤 选取低碳合金钢制锻造出连杆毛坯l，该连杆毛坯1为呈条 形，且连杆毛坯l的一端大，另一端小，大端和小端的端部各具 有一对相对的半球状凹坑5。半球状凹坑5处的平面为端面3既内孔2的端面3，连杆毛坯1的中部为筋板4，如图2和图3所示。 本例中的低碳合金钢为20CrMo合金钢。还可以选用20CrMn合金 钢、20CrMnSi合金钢、20CrMoTi合金钢或25CrMo合金钢。在温度为90(TC下对连杆毛坯1进行正火处理；在此温度下， 连杆毛坯1的硬度能达到HB175。正火后，再将连杆毛坯1的外 表面进行镀铜。镀铜采用在常温下电镀，电镀后得到的镀铜的厚 度为0.04mm。除了电镀，还可以采用电解镀或者化学镀等。通过切削半精加工连杆毛坯1两端的半球状凹坑5的端面3， 除去该端面3的镀铜使其露出低碳合金钢表面；在以该端面3作 为基准面，将相对的半球状凹坑5进行机加工得到贯通的内孔2。 大端和小端的内孔均是这样得到的。对连杆毛坯1的两端的内孔 2和端面3均通过普通的切削车床进行半精加工，留余量0.3± 0. 05mm,如图4所示。对露出低碳合金钢的内孔表面和端面进行 渗碳淬火处理。渗碳在热处理网带炉中进行，加温至860°C，渗 层深度0.8mm，硬度达到HRC62,如图5所示。采用内圆磨床、珩磨机、平面磨床对渗碳处理后的连杆毛坯 1的内孔2和端面3进行精加工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种曲柄连杆的加工方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：　Ａ、制作连杆毛坯（１）：选取低碳合金钢锻造出两端部各具有一对相对的半球状凹坑（５）的连杆毛坯（１）；　Ｂ、正火和镀铜处理：对上述的连杆毛坯（１）进行正火处理，再将连杆毛坯 （１）的外表面进行镀铜；　Ｃ、渗碳淬火处理：将连杆毛坯（１）两端的半球状凹坑（５）的端面（３）的镀铜除去使该端面（３）露出低碳合金钢表面；在将相对的半球状凹坑（５）进行加工得到贯通的内孔（２），对上述的露出低碳合金钢的内孔（２）表面和 上述的端面（３）进行渗碳淬火处理；　Ｄ、成品：对渗碳处理后的连杆毛坯（１）的内孔（２）进行加工后得到连杆成品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩明玉，
申请(专利权)人：浙江长宏机电有限公司，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]