第四章__EA888发动机连杆胀断工艺改进方案技术报告.docVIP

第四章 EA888发动机连杆胀断工艺改进方案 4.1 锻造前改进措施 第一、为了确定EA888连杆的锻造加热温度，与白城中一精锻股份有限公司的同志们一起做了大量的工艺实验。因为锻造前的加热温度与锻造后的冷却速度是互相制约、互相关联的，所以，把此项放在4.2与锻造后冷却速度的控制等问题一并详细阐述。 第二、针对锻造加热温度不稳定的几个产生原因，分别采取了如下措施： 1．针对人工摆料有时间断、不连续的问题，和设备制造厂家共同协商、研究，在原有设备上增加了自动上料装置。这种上料装置只需将料倒入上料机，设备自动排序、自动上料，进料速度可以调节离子经离子处理后，可显著提高材料表面的硬度，使其具有高的耐磨性、疲劳强度，抗蚀能力及抗烧伤性等。 2．在辊锻模上增加了吹风装置。辊锻模上增加吹风装置后，每辊一个坯料，吹风装置会自动吹去辊锻模型腔内残留的氧化皮，避免氧化皮粘结在模具型腔上，从而避免辊坯拉伤。 针对辊坯有飞刺、折叠的问题。白城中一新购买了两个专业软件，一个是专用于辊锻模设计的德国VeraCAD软件，另一个是专用于锻造模拟的俄罗斯Q-Form软件。这两个软件的应用，不仅提高了辊锻模设计效率，更重要的是提高了设计精度。在模拟过程中，可以发现设计缺陷，从而在设计阶段消除，避免了辊坯飞刺、折叠问题的产生。 4.2 锻造中改进措施 第一、针对锻件折纹返工率高的问题，采取了如下措施： 1.改进EA888终锻模具设计。加大筋部和腹板过渡处圆角，原设计此处圆角为R3，更改后圆角为R4。 2. 改进EA888预锻模具设计，主要是改进杆部结构的设计，减小筋部厚度，加大拔模斜度，加大筋部和腹板过渡处圆角。 第二、针对锻件超重废品多的问题，对EA888模具设计进行了改进： 1．减小大头孔处的拔模斜度，由原来的6°改为3°； 2．减小冲孔连皮厚度，由原来的2.4改为1.8，以减小冲孔力及变形量； 3．更改筋部及腹板厚度尺寸，使之与大小头厚度尺寸相匹配； 4．增加大头前端平面厚度，以补偿因冲孔造成的变形量。 第三、 针对锻件错差大的问题，采用德国进口防松楔铁代替了原有的固定楔铁，这种新型楔铁调整是利用楔型调整机构来实现的。它借助于放在后肘板肘承座与机架后壁间的两个楔铁来调整，当拧动螺母，借丝杆使后楔铁沿机架后壁上升时，前楔铁则沿平行于机架侧壁上的导槽向前移动，因而推动肘板与动颚也向前移动，使。 图4-2 EA888连杆模具大头孔设计示意图 第七、针对冲孔后可能出现杆部弯曲的问题，从两方面采取了措施： 1．针对冲头易磨损导致的弯曲问题，从韩国订制了表面经过特殊涂层处理的专用冲头，这种冲头耐热磨损能力强，而且表面不粘结氧化皮，冲孔质量好，冲头寿命高，冲孔变形小，也就不容易出现弯曲现象。 2．在切边冲孔后采用了热压工艺，EA888连杆热压工艺是指连杆在热状态下，切边冲孔后，利用压力机对连杆大小头平面进行精整、校正，一方面可以提高连杆的表面尺寸精度，另一方面对连杆进行校正，避免弯曲。 4.3 锻造后改进措施 锻造后，坯料的加热温度及锻后冷却速度控制，直接决定连杆的内部质量。EA888连杆的技术要求为：锻件采用锻造余热正火处理，金相组织为珠光体+铁素体，铁素体含量不超过35%。力学性能指标要求如下表4-1： 表4-1： 抗拉强度 屈服强度 延伸率 断面收缩率 950~1100MPa ≥750MPa ≥12% ≥30% 要想达到EA888连杆的技术要求，难点就在于铁素体含量的控制。要想控制铁素体的含量，首先要知道铁素体是怎么样形成，或者说是怎么样析出的，这要根据Fe-Fe3C合金相图中组织转变过程来分析。从Fe-Fe3C相图，对于36MnVS4我们处理为普通碳素结构钢，含碳量0.34％，即不考虑合金元素对临界温度、热处理工艺参数等的影响，依据过冷度对转变产物的影响，就是说珠光体转变伪共析区左浓度线，即根据Acm低温延长线，并根据杠杆定律计算：在Ar3稍下，铁素体量～55％；在650℃，铁素体量～51％；在550℃，铁素体量～38％；在500℃，铁素体量≤35％。 为此，我们分温度段用不同的冷却速度进行了试验： 实验条件：一台高温炉，使用温度800～1150℃；一台低温炉，使用温度≤700℃；一台速冷装置，风压达到＞1000Pa；一部美国雷泰的红外测温仪。 我们利用3件精锻连杆，对其进行重新加热，采用了4种控制冷却的方案： 1）950℃奥氏体化加热和保温30MIN结束后，缓冷到850℃吹冷，待降温冷却至550℃后，等温处理保温时间60MIN，出炉缓慢冷却； 2）1150℃奥氏体化加热和保温30MIN结束后，直接吹冷，待降温冷却至550℃后，并等温60MIN，出炉缓慢冷却； 3）1150℃奥氏体化加热