[发明专利]发动机连杆粉末锻造的方法

说明书

技术领域

本发明涉及发动机连杆的制作领域，具体涉及一种发动机连杆粉末锻造的方法。

背景技术

连杆是汽车发动机中受交变应力极大的零件，要求高强度、高精度，图1为一典型连杆锻件图，传统汽车用连杆一般均用高强度钢锻造而成，首先将切好的原料经中频感应加热炉加热至锻造温度，再在压辊锻机上多道辊压成两头为球形，中段为圆杆状的毛坯，再在锻压机上预锻，最后在终锻模内终锻成形，图2为典型钢锻连杆的锻造示意图，如图2所示，由于是在在上下两个开式模块：上模2.1和下模2.3中终锻成型，此时多余金属沿中间水平模面周边溢出形成飞边2.7，而大孔中间留有连皮2.6，小孔往往锻不出来而形成盲孔2.4。飞边2.7与连皮2.6待以后切除，盲孔2.4靠机加工切除，因此浪费的金属材料大于总重50%，而且锻件2.2周边均留有模锻斜度2.5增加了锻件重量。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种发动机连杆粉末锻造的方法，通过采用金属粉末作为原材料，以及合理制作预制坯，提高了发动机连杆的锻造精度，同时提高了原材料的利用率，并减少了锻造时产生的能量消耗。

本发明提供的一种发动机连杆的粉末锻造方法，包括：

步骤1：制作相似形粉末预制坯；

步骤2：锻造所述预制坯。

所述步骤1包括：

步骤1.1：确定相似形预制坯的式样和尺寸；

步骤1.2：根据步骤1.1确定的相似形预制坯的式样和尺寸，确定并制作相似形预制坯模具；

步骤1.3：向相似形预制坯模具内装粉；

步骤1.4：压制和脱模，得到相似形粉末预制坯。

所述步骤1.1包括：

步骤1.1.1：将待制作的发动机连杆的几何形状分解成多个几何体；

步骤1.1.2：基于所述多个几何体确定相似形预制坯：相似形预制坯的两端的中心距与待制作的发动机连杆两端的中心距相同；所述相似形预制坯的高度高于待制作的发动机连杆的高度；所述相似形预制坯的外缘尺寸小于待制作的发动机连杆的外缘尺寸；所述相似形预制坯的内缘尺寸大于待制作的发动机连杆的内缘尺寸。

所述步骤1.2包括：

步骤1.2.1：确定相似形预制坯模具的凹模型腔尺寸：所述凹模型腔尺寸与步骤1.1确定的相似形预制坯的水平投影尺寸相同；

步骤1.2.2：确定相似形预制坯模具各部分模冲的水平截面尺寸：所述各部分模冲的水平截面尺寸与步骤1.1确定的相似形预制坯的水平投影尺寸相同；

步骤1.2.3：根据预制坯的密度和原料粉的松装比或者根据设定密度，确定相似形预制坯模具的装粉高度；

步骤1.2.4：制作相似形预制坯模具。

所述步骤2包括：

步骤2.1：确定锻件式样和尺寸；

步骤2.2：根据步骤2.1确定的锻件的式样和尺寸，确定并制作闭式锻模；

步骤2.3：加热预制坯并放入闭式锻模内模，闭式锻模的上模下压将预制坯锻压至充满闭式锻模的模腔并致密，然后退回上模；

步骤2.4：从闭式锻模的凹模内顶出闭式锻模的下模，从而完成锻造成型。

所述步骤2.1确定的锻件的两端中心孔距与待制作的发动机连杆两端的中心距相同；所述锻件的高度与待制作的发动机连杆的高度相同；所述锻件的外周边壁部分为直壁；所述锻件两端的内孔壁带有斜度。

所述步骤2.2包括：

步骤2.2.1：确定闭式锻模的凹模内腔尺寸：所述闭式锻模的凹模内腔尺寸与步骤2.1确定的锻件的外形投影尺寸相同，且凹模内腔的腔壁为直壁；

步骤2.2.2：确定闭式锻模的大芯棒和小芯棒：所述大芯棒的外径与步骤2.1确定的锻件的大孔内径相同；所述小芯棒的外径与步骤2.1确定的锻件的小孔内径相同；高度方向均带适当的脱模斜度。

由上述技术方案可知，本发明提供的一种发动机连杆粉末锻造的方法，通过对预制坯模具采用相似形设计，使得预制坯成形后与传统锻件相比两头中心孔距不变，各部分高度方向高度增高，而周边部分外缘尺寸缩减，内缘尺寸增大，保证成形后的预制坯可以顺利进入闭式锻模内锻造成形；此外，预制坯设计时基本遵循单位长度与锻件相应部位质量相等的原则，并根据所设计预制坯的密度进行相应尺寸的设计，可保证预制坯锻造时各部位密度均匀。预制坯设计为与锻件相似形状，中心孔距与锻件相同，仅周边有均匀的间隙，保证入模后定位准确，不致产生折叠、充不满等缺陷。闭式模锻保证了锻件不出飞边，无冲孔连皮或盲孔，不仅节约大量金属而且模具寿命大大提高。

附图说明