脉冲光纤激光加工36MnVS4胀断连杆裂解槽关键技术及装备的研究
发布时间：2021-03-24 03:49
与传统的连杆加工方式相比,胀断连杆加工利用预制裂解槽形成的应力集中,实现连杆毛坯件的快速脆性胀断,无需对接合面和螺栓孔进行配合加工,利用裂解面自然形成的三维结构,即可对连杆体与连杆盖进行精准配合。其具有精度好、工序少、效率高、成本低、节省材料等优点,已成为国内外连杆制造的最主要方式。裂解槽的加工是胀断连杆加工的关键工序,因此精密、高效、稳定的裂解槽加工设备则是胀断连杆技术应用的基础。在裂解槽的加工技术中,激光加工与机械拉削加工及电火花线切割加工相比,激光加工的裂解槽呈窄而尖的形貌,且其加工效率高、精度高、稳定性好,已成为国内外胀断连杆裂解槽加工的发展趋势。目前,国内连杆裂解槽激光加工技术的应用及其装备开发还处于起步阶段,除吉林大学及大族激光开发了连杆裂解槽Nd:YAG激光加工设备外,高端激光加工裂解槽设备基本依靠进口。此外,随着汽车发动机连杆向高质量、轻量化、低成本的方向发展,新开发的合金钢36MnVS4是一款极具代表性的胀断连杆专用材料,其疲劳强度高、切削加工性能好,能大幅实现轻量化,现已被许多欧洲汽车厂家广泛使用,未来具有广阔的应用前景。在国内36Mn VS4材料的研制已取得一定成...
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
连杆加工工序对比图
连杆裂解加工技术概述1 胀断连杆加工技术原理胀断连杆加工的原理是利用材料在快速脆性断裂时几乎不发生塑性变形造的连杆整体毛坯件大头孔内壁，加工两条几何尺寸相同且对称的裂解槽垂直于理论裂解面的载荷（理论裂纹面是指垂直于连杆轴线且沿大头孔直定剖分面），利用缺口形成的应力集中，当载荷增加到某一临界值时，毛槽根部按预定裂纹面快速断裂，形成连杆体和连杆盖，利用断裂面的凹凸的杆体和连杆盖精确复位，最后采用定扭矩上螺栓法，将连杆体和连杆盖紧起进行后续的加工[4]。2 胀断连杆关键加工工序如图 1-2 所示，胀断连杆加工主要包括裂解槽加工、胀断、装配螺栓等关键
图 1-3 连杆胀断缺陷Fig.1-3 Defect of connecting rod cracking连杆盖的结合位置决定了连杆裂解面位置。早期本田公司提称的裂解槽，进行连杆的裂解。一方面由于连杆大头端面的加工变得较复杂，另一方面连杆在后续的精加工中无法杆的工作性能，导致连杆的寿命降低。示，经过后续的研究发现，裂解槽的最佳加工位置在垂直头孔内侧面处[16]。在此处加工，连杆胀断时裂解载荷更小时可以保证在后续的大头孔精加工中将裂解槽痕迹完全去及配合精度[17]。序用施加的外载荷使连杆体与连杆盖快速断裂分离。其理论基张开型断裂（Ⅰ型裂纹）模式对裂纹扩展的抗力最低，将
【参考文献】：
期刊论文
[1]脉冲光纤激光加工36MnVS4连杆裂解槽的研究[J]. 张冲,王冠,杨志刚,刘赞丰. 激光与红外. 2018(03)
[2]脉冲光纤激光切割连杆裂解槽工艺参量优化[J]. 张冲,王冠,杨志刚,刘赞丰. 激光技术. 2018(03)
[3]聚晶金刚石复合片激光切割工艺研究[J]. 郭强,贾志新,高坚强,黄金刚,刘文彪,权万龙. 激光与红外. 2017(06)
[4]金属基复合材料及其在发动机制造中的应用[J]. 尹庆方. 中国金属通报. 2017(05)
[5]36MnVS4连杆裂解加工模拟及缺陷分析[J]. 寇淑清,宋玮峰,石舟. 吉林大学学报(工学版). 2017(03)
[6]发动机连杆组件的装配技术要点[J]. 祝兴旺. 农机使用与维修. 2015(05)
[7]连杆用36MnVS4钢的胀断性能[J]. 师周龙,邵成伟,惠卫军,张英建,徐乐,项金钟. 钢铁研究学报. 2014(04)
[8]连杆裂解起裂及三维裂纹扩展分析[J]. 寇淑清,杨宏宇,赵勇,杨慎华. 内燃机工程. 2013(S1)
[9]激光切割的钻具热影响区裂纹形成的研究[J]. 焦健,郭继富,王林,王铁宝,李国彬. 冶金设备. 2012(03)
[10]发动机连杆材料的研究现状[J]. 徐燕茹,苏铁熊,龚玉霞,李慧. 内燃机与配件. 2011(08)
博士论文
[1]连杆断裂剖分过程数值模拟及主要裂解缺陷分析[D]. 杨宏宇.吉林大学 2014
[2]发动机连杆裂解加工关键技术研究与装备开发[D]. 郑黎明.吉林大学 2012
[3]基于小范围屈服断裂的连杆胀断参数研究及应用[D]. 赵勇.吉林大学 2011
[4]连杆/箱体主轴承座裂解槽脉冲激光加工数值模拟及试验研究[D]. 王金伟.吉林大学 2011
硕士论文
[1]36MnVS4/C70S6连杆裂解加工性能对比及缺口参数选择[D]. 宋玮峰.吉林大学 2017
[2]电火花线切割连杆裂纹扩展的多尺度仿真研究[D]. 杨青天.广东工业大学 2016
[3]连续激光切割C70S6裂解槽数值模拟[D]. 于凤雨.吉林大学 2013
[4]基于国产器件的高功率脉冲光纤激光器研究[D]. 龚智群.国防科学技术大学 2012
[5]发动机缸体主轴承座材料裂解性能及加工数值模拟[D]. 王蒙.吉林大学 2012
[6]发动机连杆静动态强度CAE仿真分析[D]. 朱小平.浙江大学 2012
本文编号：3096995
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
连杆加工工序对比图
连杆裂解加工技术概述1 胀断连杆加工技术原理胀断连杆加工的原理是利用材料在快速脆性断裂时几乎不发生塑性变形造的连杆整体毛坯件大头孔内壁，加工两条几何尺寸相同且对称的裂解槽垂直于理论裂解面的载荷（理论裂纹面是指垂直于连杆轴线且沿大头孔直定剖分面），利用缺口形成的应力集中，当载荷增加到某一临界值时，毛槽根部按预定裂纹面快速断裂，形成连杆体和连杆盖，利用断裂面的凹凸的杆体和连杆盖精确复位，最后采用定扭矩上螺栓法，将连杆体和连杆盖紧起进行后续的加工[4]。2 胀断连杆关键加工工序如图 1-2 所示，胀断连杆加工主要包括裂解槽加工、胀断、装配螺栓等关键
图 1-3 连杆胀断缺陷Fig.1-3 Defect of connecting rod cracking连杆盖的结合位置决定了连杆裂解面位置。早期本田公司提称的裂解槽，进行连杆的裂解。一方面由于连杆大头端面的加工变得较复杂，另一方面连杆在后续的精加工中无法杆的工作性能，导致连杆的寿命降低。示，经过后续的研究发现，裂解槽的最佳加工位置在垂直头孔内侧面处[16]。在此处加工，连杆胀断时裂解载荷更小时可以保证在后续的大头孔精加工中将裂解槽痕迹完全去及配合精度[17]。序用施加的外载荷使连杆体与连杆盖快速断裂分离。其理论基张开型断裂（Ⅰ型裂纹）模式对裂纹扩展的抗力最低，将
【参考文献】：
期刊论文
[1]脉冲光纤激光加工36MnVS4连杆裂解槽的研究[J]. 张冲,王冠,杨志刚,刘赞丰. 激光与红外. 2018(03)
[2]脉冲光纤激光切割连杆裂解槽工艺参量优化[J]. 张冲,王冠,杨志刚,刘赞丰. 激光技术. 2018(03)
[3]聚晶金刚石复合片激光切割工艺研究[J]. 郭强,贾志新,高坚强,黄金刚,刘文彪,权万龙. 激光与红外. 2017(06)
[4]金属基复合材料及其在发动机制造中的应用[J]. 尹庆方. 中国金属通报. 2017(05)
[5]36MnVS4连杆裂解加工模拟及缺陷分析[J]. 寇淑清,宋玮峰,石舟. 吉林大学学报(工学版). 2017(03)
[6]发动机连杆组件的装配技术要点[J]. 祝兴旺. 农机使用与维修. 2015(05)
[7]连杆用36MnVS4钢的胀断性能[J]. 师周龙,邵成伟,惠卫军,张英建,徐乐,项金钟. 钢铁研究学报. 2014(04)
[8]连杆裂解起裂及三维裂纹扩展分析[J]. 寇淑清,杨宏宇,赵勇,杨慎华. 内燃机工程. 2013(S1)
[9]激光切割的钻具热影响区裂纹形成的研究[J]. 焦健,郭继富,王林,王铁宝,李国彬. 冶金设备. 2012(03)
[10]发动机连杆材料的研究现状[J]. 徐燕茹,苏铁熊,龚玉霞,李慧. 内燃机与配件. 2011(08)
博士论文
[1]连杆断裂剖分过程数值模拟及主要裂解缺陷分析[D]. 杨宏宇.吉林大学 2014
[2]发动机连杆裂解加工关键技术研究与装备开发[D]. 郑黎明.吉林大学 2012
[3]基于小范围屈服断裂的连杆胀断参数研究及应用[D]. 赵勇.吉林大学 2011
[4]连杆/箱体主轴承座裂解槽脉冲激光加工数值模拟及试验研究[D]. 王金伟.吉林大学 2011
硕士论文
[1]36MnVS4/C70S6连杆裂解加工性能对比及缺口参数选择[D]. 宋玮峰.吉林大学 2017
[2]电火花线切割连杆裂纹扩展的多尺度仿真研究[D]. 杨青天.广东工业大学 2016
[3]连续激光切割C70S6裂解槽数值模拟[D]. 于凤雨.吉林大学 2013
[4]基于国产器件的高功率脉冲光纤激光器研究[D]. 龚智群.国防科学技术大学 2012
[5]发动机缸体主轴承座材料裂解性能及加工数值模拟[D]. 王蒙.吉林大学 2012
[6]发动机连杆静动态强度CAE仿真分析[D]. 朱小平.浙江大学 2012
本文编号：3096995
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/3096995.html
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