脈沖光纖激光加工36MnVS4脹斷連桿裂解槽關鍵技術及裝備的研究
發(fā)布時間:2021-03-24 03:49
與傳統(tǒng)的連桿加工方式相比,脹斷連桿加工利用預制裂解槽形成的應力集中,實現連桿毛坯件的快速脆性脹斷,無需對接合面和螺栓孔進行配合加工,利用裂解面自然形成的三維結構,即可對連桿體與連桿蓋進行精準配合。其具有精度好、工序少、效率高、成本低、節(jié)省材料等優(yōu)點,已成為國內外連桿制造的最主要方式。裂解槽的加工是脹斷連桿加工的關鍵工序,因此精密、高效、穩(wěn)定的裂解槽加工設備則是脹斷連桿技術應用的基礎。在裂解槽的加工技術中,激光加工與機械拉削加工及電火花線切割加工相比,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、穩(wěn)定性好,已成為國內外脹斷連桿裂解槽加工的發(fā)展趨勢。目前,國內連桿裂解槽激光加工技術的應用及其裝備開發(fā)還處于起步階段,除吉林大學及大族激光開發(fā)了連桿裂解槽Nd:YAG激光加工設備外,高端激光加工裂解槽設備基本依靠進口。此外,隨著汽車發(fā)動機連桿向高質量、輕量化、低成本的方向發(fā)展,新開發(fā)的合金鋼36MnVS4是一款極具代表性的脹斷連桿專用材料,其疲勞強度高、切削加工性能好,能大幅實現輕量化,現已被許多歐洲汽車廠家廣泛使用,未來具有廣闊的應用前景。在國內36Mn VS4材料的研制已取得一定成...
【文章來源】:廣東工業(yè)大學廣東省
【文章頁數】:84 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
連桿加工工序對比圖
連桿裂解加工技術概述1 脹斷連桿加工技術原理脹斷連桿加工的原理是利用材料在快速脆性斷裂時幾乎不發(fā)生塑性變形造的連桿整體毛坯件大頭孔內壁,加工兩條幾何尺寸相同且對稱的裂解槽垂直于理論裂解面的載荷(理論裂紋面是指垂直于連桿軸線且沿大頭孔直定剖分面),利用缺口形成的應力集中,當載荷增加到某一臨界值時,毛槽根部按預定裂紋面快速斷裂,形成連桿體和連桿蓋,利用斷裂面的凹凸的桿體和連桿蓋精確復位,最后采用定扭矩上螺栓法,將連桿體和連桿蓋緊起進行后續(xù)的加工[4]。2 脹斷連桿關鍵加工工序如圖 1-2 所示,脹斷連桿加工主要包括裂解槽加工、脹斷、裝配螺栓等關鍵
圖 1-3 連桿脹斷缺陷Fig.1-3 Defect of connecting rod cracking連桿蓋的結合位置決定了連桿裂解面位置。早期本田公司提稱的裂解槽,進行連桿的裂解。一方面由于連桿大頭端面的加工變得較復雜,另一方面連桿在后續(xù)的精加工中無法桿的工作性能,導致連桿的壽命降低。示,經過后續(xù)的研究發(fā)現,裂解槽的最佳加工位置在垂直頭孔內側面處[16]。在此處加工,連桿脹斷時裂解載荷更小時可以保證在后續(xù)的大頭孔精加工中將裂解槽痕跡完全去及配合精度[17]。序用施加的外載荷使連桿體與連桿蓋快速斷裂分離。其理論基張開型斷裂(Ⅰ型裂紋)模式對裂紋擴展的抗力最低,將
【參考文獻】:
期刊論文
[1]脈沖光纖激光加工36MnVS4連桿裂解槽的研究[J]. 張沖,王冠,楊志剛,劉贊豐. 激光與紅外. 2018(03)
[2]脈沖光纖激光切割連桿裂解槽工藝參量優(yōu)化[J]. 張沖,王冠,楊志剛,劉贊豐. 激光技術. 2018(03)
[3]聚晶金剛石復合片激光切割工藝研究[J]. 郭強,賈志新,高堅強,黃金剛,劉文彪,權萬龍. 激光與紅外. 2017(06)
[4]金屬基復合材料及其在發(fā)動機制造中的應用[J]. 尹慶方. 中國金屬通報. 2017(05)
[5]36MnVS4連桿裂解加工模擬及缺陷分析[J]. 寇淑清,宋瑋峰,石舟. 吉林大學學報(工學版). 2017(03)
[6]發(fā)動機連桿組件的裝配技術要點[J]. 祝興旺. 農機使用與維修. 2015(05)
[7]連桿用36MnVS4鋼的脹斷性能[J]. 師周龍,邵成偉,惠衛(wèi)軍,張英建,徐樂,項金鐘. 鋼鐵研究學報. 2014(04)
[8]連桿裂解起裂及三維裂紋擴展分析[J]. 寇淑清,楊宏宇,趙勇,楊慎華. 內燃機工程. 2013(S1)
[9]激光切割的鉆具熱影響區(qū)裂紋形成的研究[J]. 焦健,郭繼富,王林,王鐵寶,李國彬. 冶金設備. 2012(03)
[10]發(fā)動機連桿材料的研究現狀[J]. 徐燕茹,蘇鐵熊,龔玉霞,李慧. 內燃機與配件. 2011(08)
博士論文
[1]連桿斷裂剖分過程數值模擬及主要裂解缺陷分析[D]. 楊宏宇.吉林大學 2014
[2]發(fā)動機連桿裂解加工關鍵技術研究與裝備開發(fā)[D]. 鄭黎明.吉林大學 2012
[3]基于小范圍屈服斷裂的連桿脹斷參數研究及應用[D]. 趙勇.吉林大學 2011
[4]連桿/箱體主軸承座裂解槽脈沖激光加工數值模擬及試驗研究[D]. 王金偉.吉林大學 2011
碩士論文
[1]36MnVS4/C70S6連桿裂解加工性能對比及缺口參數選擇[D]. 宋瑋峰.吉林大學 2017
[2]電火花線切割連桿裂紋擴展的多尺度仿真研究[D]. 楊青天.廣東工業(yè)大學 2016
[3]連續(xù)激光切割C70S6裂解槽數值模擬[D]. 于鳳雨.吉林大學 2013
[4]基于國產器件的高功率脈沖光纖激光器研究[D]. 龔智群.國防科學技術大學 2012
[5]發(fā)動機缸體主軸承座材料裂解性能及加工數值模擬[D]. 王蒙.吉林大學 2012
[6]發(fā)動機連桿靜動態(tài)強度CAE仿真分析[D]. 朱小平.浙江大學 2012
本文編號:3096995
【文章來源】:廣東工業(yè)大學廣東省
【文章頁數】:84 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
連桿加工工序對比圖
連桿裂解加工技術概述1 脹斷連桿加工技術原理脹斷連桿加工的原理是利用材料在快速脆性斷裂時幾乎不發(fā)生塑性變形造的連桿整體毛坯件大頭孔內壁,加工兩條幾何尺寸相同且對稱的裂解槽垂直于理論裂解面的載荷(理論裂紋面是指垂直于連桿軸線且沿大頭孔直定剖分面),利用缺口形成的應力集中,當載荷增加到某一臨界值時,毛槽根部按預定裂紋面快速斷裂,形成連桿體和連桿蓋,利用斷裂面的凹凸的桿體和連桿蓋精確復位,最后采用定扭矩上螺栓法,將連桿體和連桿蓋緊起進行后續(xù)的加工[4]。2 脹斷連桿關鍵加工工序如圖 1-2 所示,脹斷連桿加工主要包括裂解槽加工、脹斷、裝配螺栓等關鍵
圖 1-3 連桿脹斷缺陷Fig.1-3 Defect of connecting rod cracking連桿蓋的結合位置決定了連桿裂解面位置。早期本田公司提稱的裂解槽,進行連桿的裂解。一方面由于連桿大頭端面的加工變得較復雜,另一方面連桿在后續(xù)的精加工中無法桿的工作性能,導致連桿的壽命降低。示,經過后續(xù)的研究發(fā)現,裂解槽的最佳加工位置在垂直頭孔內側面處[16]。在此處加工,連桿脹斷時裂解載荷更小時可以保證在后續(xù)的大頭孔精加工中將裂解槽痕跡完全去及配合精度[17]。序用施加的外載荷使連桿體與連桿蓋快速斷裂分離。其理論基張開型斷裂(Ⅰ型裂紋)模式對裂紋擴展的抗力最低,將
【參考文獻】:
期刊論文
[1]脈沖光纖激光加工36MnVS4連桿裂解槽的研究[J]. 張沖,王冠,楊志剛,劉贊豐. 激光與紅外. 2018(03)
[2]脈沖光纖激光切割連桿裂解槽工藝參量優(yōu)化[J]. 張沖,王冠,楊志剛,劉贊豐. 激光技術. 2018(03)
[3]聚晶金剛石復合片激光切割工藝研究[J]. 郭強,賈志新,高堅強,黃金剛,劉文彪,權萬龍. 激光與紅外. 2017(06)
[4]金屬基復合材料及其在發(fā)動機制造中的應用[J]. 尹慶方. 中國金屬通報. 2017(05)
[5]36MnVS4連桿裂解加工模擬及缺陷分析[J]. 寇淑清,宋瑋峰,石舟. 吉林大學學報(工學版). 2017(03)
[6]發(fā)動機連桿組件的裝配技術要點[J]. 祝興旺. 農機使用與維修. 2015(05)
[7]連桿用36MnVS4鋼的脹斷性能[J]. 師周龍,邵成偉,惠衛(wèi)軍,張英建,徐樂,項金鐘. 鋼鐵研究學報. 2014(04)
[8]連桿裂解起裂及三維裂紋擴展分析[J]. 寇淑清,楊宏宇,趙勇,楊慎華. 內燃機工程. 2013(S1)
[9]激光切割的鉆具熱影響區(qū)裂紋形成的研究[J]. 焦健,郭繼富,王林,王鐵寶,李國彬. 冶金設備. 2012(03)
[10]發(fā)動機連桿材料的研究現狀[J]. 徐燕茹,蘇鐵熊,龔玉霞,李慧. 內燃機與配件. 2011(08)
博士論文
[1]連桿斷裂剖分過程數值模擬及主要裂解缺陷分析[D]. 楊宏宇.吉林大學 2014
[2]發(fā)動機連桿裂解加工關鍵技術研究與裝備開發(fā)[D]. 鄭黎明.吉林大學 2012
[3]基于小范圍屈服斷裂的連桿脹斷參數研究及應用[D]. 趙勇.吉林大學 2011
[4]連桿/箱體主軸承座裂解槽脈沖激光加工數值模擬及試驗研究[D]. 王金偉.吉林大學 2011
碩士論文
[1]36MnVS4/C70S6連桿裂解加工性能對比及缺口參數選擇[D]. 宋瑋峰.吉林大學 2017
[2]電火花線切割連桿裂紋擴展的多尺度仿真研究[D]. 楊青天.廣東工業(yè)大學 2016
[3]連續(xù)激光切割C70S6裂解槽數值模擬[D]. 于鳳雨.吉林大學 2013
[4]基于國產器件的高功率脈沖光纖激光器研究[D]. 龔智群.國防科學技術大學 2012
[5]發(fā)動機缸體主軸承座材料裂解性能及加工數值模擬[D]. 王蒙.吉林大學 2012
[6]發(fā)動機連桿靜動態(tài)強度CAE仿真分析[D]. 朱小平.浙江大學 2012
本文編號:3096995
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