本發(fā)明屬于金屬加工領(lǐng)域，具體涉及一種發(fā)動機連桿的加工方法。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的連桿加工工藝中，對連桿毛坯大頭孔進行粗加工，使之呈橢圓形.然后用鋸或磨削來分離連桿和蓋，螺栓孔作為定位用，螺栓孔與連桿大頭分離面的垂直度和兩螺栓孔之間中心距都有嚴格要求。所以連桿和連桿蓋裝配后總有殘余應(yīng)力留在連桿中，到發(fā)動機裝配線上與曲軸裝配時.要拆開連桿和連桿蓋.此時.殘余應(yīng)力造成連桿大頭孔變形。此外連桿和連桿蓋接臺加工包括拉削和磨削.非常耗時且要用螺栓重新組裝連桿部件。然后再對連桿大頭孔進行精加工，所以，傳統(tǒng)的連桿大頭加工工藝非常復(fù)雜。
連桿漲斷加工技術(shù)(也稱連桿裂解)作為一項制造新工藝，于二十紀九十年代在汽車下業(yè)發(fā)達國家發(fā)展起來，并逐漸應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn)領(lǐng)域，但是現(xiàn)有的漲斷連桿的加工方法比較復(fù)雜、工序也較多，且加工后的漲斷連桿的大頭孔容易變形，從而使連桿承載能力、抗剪能力及裝配質(zhì)量較差。
用大功率的固體激光器進行漲斷，如何兼顧精度和效率，是本領(lǐng)域技術(shù)人員面臨的一道難題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，本發(fā)明的目的是提出一種用激光進行發(fā)動機連桿漲斷的加工方法。
實現(xiàn)本發(fā)明上述目的的技術(shù)方案為：
一種發(fā)動機連桿漲斷加工方法，包括步驟：
S1、激光加工漲斷槽:輸出激光導(dǎo)光系統(tǒng)聚焦到大頭孔壁表面，激光切割速度以15mm/s～25mm/s移動。
S2、連桿漲斷:漲斷軸插入連桿的大頭孔內(nèi)，液壓缸帶動斜鐵向上移動，推動漲斷套徑向漲開，連桿蓋和連桿體瞬間被漲開，
在漲開的同時有兩個動作：1，壓縮空氣打開，吹在漲斷面上；2，大頭外側(cè)始終受到外部給予的背壓力，使得漲開的連桿蓋和連桿體被迅速對齊。
S3、預(yù)擰緊:采用氣動螺栓輸入，螺栓預(yù)擰緊工序采用有扭矩測試功能的擰緊槍擰緊，
工位主要由氣動螺栓輸入裝置、Bosch擰緊槍、螺栓孔吹氣裝置、小頭孔定位裝置等組成。
S4、終擰緊：螺栓終擰緊用有扭矩測試功能的擰緊槍，轉(zhuǎn)動-1140°角度松螺栓，然后分離連桿體和連桿蓋，振動鐵屑，最后定值扭矩擰緊螺栓，扭矩為12～15NM。
工位主要由Bosch擰緊槍、連桿體和連桿蓋的分離裝置、震屑裝置、小頭孔定位裝置等組成。工作過程是：1，松螺栓(角度：-1140°)；2，分離連桿體和連桿蓋；3，振動鐵屑；4，定值扭矩擰緊螺栓(扭矩：14NM)；5，定值角度擰緊螺栓(80°)
其中，所述發(fā)動機連桿的材質(zhì)為鑄鐵或粉末合金。
其中，激光加工所用激光器為Nd:YAG脈沖固體激光器，功率范圍2.0～3.5KW，脈沖頻率為40～60HZ，激光入射角度在10～50度，所述入射角度為激光和加工表面法線的夾角。
其中，步驟S1激光聚焦到大頭孔壁表面，金屬開始熔化蒸發(fā)，形成激光割槽，控制漲斷槽寬為0.10mm～0.20mm，深度為0.45～0.6mm。
其中，步驟S3中，擰入螺栓的扭矩為5～8NM，擰緊螺栓的扭矩為10～15NM。
其中，步驟S4中，擰緊螺栓的定值角度為80°。
本發(fā)明的有益效果在于：
本發(fā)明提出的加工方法，
1、節(jié)省了連桿蓋與連桿體的結(jié)合面的加工；
2、節(jié)省了螺栓定位孔的加工；
3、節(jié)省了連桿蓋的單獨輸送；
4、凹凸不平的漲斷面增大了連桿蓋與連桿體的結(jié)合面的面積,這樣增強了連桿總成在裝機后的承載能力和抗剪切能力；
5、連桿體和連桿蓋通過自然形成的漲斷面組合裝配，不但重復(fù)精度和定位精度好,連桿大頭孔的形狀公差的精度(圓度、圓柱度)也保持得好
6、通過統(tǒng)計和計算:與傳統(tǒng)連桿加工方法相比，激光漲斷技術(shù)可減少機加工工序50％-60％，降低生產(chǎn)成本5％-20％。
具體實施方式
現(xiàn)以以下最佳實施例來說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
實施例1：
發(fā)動機連桿的材質(zhì)為鑄鐵，漲斷操作為：
1、激光加工漲斷槽，輸出激光導(dǎo)光系統(tǒng)聚焦到大頭孔壁表面，激光切割速度以15mm/s移動。
所用激光器為Nd:YAG脈沖固體激光器，功率范圍2.5KW，脈沖頻率為50HZ.
激光入射角度在15度。金屬開始熔化蒸發(fā)，形成激光割槽，漲斷槽寬為0.12mm，深度為0.45mm。肉眼觀察為清晰的V形槽(V形上面的開口寬為0.12mm)。
2、連桿漲斷，漲斷軸插入連桿的大頭孔內(nèi)，液壓缸帶動斜鐵向上移動，推動漲斷套徑向漲開，連桿蓋和連桿體瞬間被漲開，在漲開的同時有兩個動作：1，壓縮空氣打開，吹在漲斷面上；2，大頭外側(cè)始終受到外部給予的背壓力，使得漲開的連桿蓋和連桿體被迅速對齊。
3、預(yù)擰緊，螺栓預(yù)擰緊工位主要由氣動螺栓輸入裝置、Bosch擰緊槍、螺栓孔吹氣裝置、小頭孔定位裝置等組成。工作過程是：1，氣動輸入螺栓；2，擰入螺栓(扭矩：7NM)；3，擰緊螺栓(扭矩：12NM)。
4、終擰緊工位介紹：螺栓終擰緊工位主要由Bosch擰緊槍、連桿體和連桿蓋的分離裝置、震屑裝置、小頭孔定位裝置等組成。工作過程是：1，松螺栓(角度：-1140°)；2，分離連桿體和連桿蓋；3，振動鐵屑；4，定值扭矩擰緊螺栓(扭矩：14NM)；5，定值角度擰緊螺栓(80°)
加工完成的發(fā)動機連桿檢測應(yīng)力，其抗拉強度達900MPa，大頭孔的加工精度為±0.1mm(大頭孔直徑變化需控制在0.05mm以下)
實施例2
發(fā)動機連桿的材質(zhì)為鑄鐵。漲斷操作如下：
1、激光加工漲斷槽，輸出激光導(dǎo)光系統(tǒng)聚焦到大頭孔壁表面，激光切割速度以15mm/s移動。
所用激光器為Nd:YAG脈沖固體激光器，功率范圍3KW，脈沖頻率為50HZ.
激光入射角度在15度。金屬開始熔化蒸發(fā)，形成激光割槽，漲斷槽寬為0.12mm，深度為0.5mm。肉眼觀察為清晰的V形槽。
2、連桿漲斷，漲斷軸插入連桿的大頭孔內(nèi)，液壓缸帶動斜鐵向上移動，推動漲斷套徑向漲開，連桿蓋和連桿體瞬間被漲開，在漲開的同時有兩個動作：一、壓縮空氣打開，吹在漲斷面上；二，大頭外側(cè)始終受到外部給予的背壓力，使得漲開的連桿蓋和連桿體被迅速對齊。
3、預(yù)擰緊，螺栓預(yù)擰緊工位主要由氣動螺栓輸入裝置、Bosch擰緊槍、螺栓孔吹氣裝置、小頭孔定位裝置等組成。工作過程是：1，氣動輸入螺栓；2，擰入螺栓(扭矩：7NM)；3，擰緊螺栓(扭矩：12NM)。
4、終擰緊工位介紹：螺栓終擰緊工位主要由Bosch擰緊槍、連桿體和連桿蓋的分離裝置、震屑裝置、小頭孔定位裝置等組成。工作過程是：1，松螺栓(角度：-1140°)；2，分離連桿體和連桿蓋；3，振動鐵屑；4，定值扭矩擰緊螺栓(扭矩：14NM)；5，定值角度擰緊螺栓(80°)
加工完成的發(fā)動機連桿檢測應(yīng)力其抗拉強度達900MPa，大頭孔的加工精度為±0.1mm(大頭孔直徑變化需控制在0.05mm以下)。
對比例1：
發(fā)動機連桿的材質(zhì)為鑄鐵。漲斷操作如下：
1、激光加工漲斷槽，輸出激光導(dǎo)光系統(tǒng)聚焦到大頭孔壁表面，激光切割速度以15mm/s移動。
所用激光器為Nd:YAG脈沖固體激光器，功率范圍3.1KW，脈沖頻率為50HZ。
激光入射角度在15度。金屬開始熔化蒸發(fā)，形成激光割槽，漲斷槽寬為0.12mm，深度為0.45mm。肉眼觀察為U形槽，不能獲得規(guī)整的V型槽。
對比例2：
發(fā)動機連桿的材質(zhì)為鑄鐵。漲斷操作如下：
1、激光加工漲斷槽，輸出激光導(dǎo)光系統(tǒng)聚焦到大頭孔壁表面，激光切割速度以15mm/s移動。
所用激光器為Nd:YAG脈沖固體激光器，功率范圍1.8KW，脈沖頻率為50HZ。
激光入射角度在15度。金屬開始熔化蒸發(fā)，形成激光割槽，得到的漲斷槽寬為0.12mm，深度為0.35mm。不能達到漲斷需要的深度。
以上的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變型和改進，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。