專利名稱：圓鋼生產發動機連桿成品的聯合生產設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種發動機連桿生產設備的改進，具體地說是一種圓鋼生產發動機連桿成品的聯合生產設備。屬機加工領域。
背景技術：
連桿是發動機的重要部件，在柴油機中把作用于活塞頂面的膨脹力傳遞給曲軸，又受曲軸的驅動而帶動活塞壓縮汽缸中的氣體，連桿在工作中承受著急劇變化的動載荷，其結構剛度、耐疲勞性能、產品精度可直接影響到是否容易變形、斷裂以及發動機的輸出功率。目前所使用的發動機連桿，包括斷面為“工”形連桿及其“工”形連桿一端的小軸孔和另一端的大軸孔。目前的連桿生產設備，主要是采用高強度碳鋼或合金鋼錠，加熱后，先用模鍛法制作連桿毛坯，這種連桿毛坯的中間是斷面為“工”形桿體，一端為小圓形板，另一端為大圓形板，再利用壓力機將小圓形板的中心沖壓上小軸孔，將大圓形板的中心沖壓上大軸孔，還要利用機床對其表面和軸孔進行機加工而成；在大軸孔的外側還要加工出方形板和前凸板；也有的采用輥鍛機先生產出連桿毛坯。以上生產連桿設備的不足在于:由于連桿的幾何形狀復雜，機加工量很大，需用的設備多，且設備不連續，同時，所使用材料的是鋼錠，所以生產效率低、材料浪費多、生產成本高。目前全世界主要汽車制造廠每年需要2億件連桿，其中87.4%為鍛造連桿。從1974年開始，在德國、日本、美國，先后出現了粉末鍛造連桿，其密度高于7.0g/cm3，其疲勞強度接近于凹口的鑄鋼試件。目前所報導的粉末冶金連桿的生產工藝，主要采用溫壓成形技術，主要成分為:油霧化SUM1R0N4100S添加0.8%石墨粉與0.8%硬脂酸鋅的混合粉，壓制成密度7.0g/cm3的壓坯，于1250°C下，真空燒結60min,在N2氣中冷卻到室溫后，切削加工成連桿。這種粉末冶金連桿生產工藝的不足在于:由于溫壓成形技術要求粉末冶金流動性好、松裝密度高，成型過程要對模具和原料加溫至130-150°C，而且溫壓成型機是專用的，需要進口，所以工藝復雜、生產成本高，其產品密度也僅為7.4 g/cm3。經過檢索可知，中國專利201020232289.7公開了一種連桿鍛件制坯的楔橫軋模具，但沒有組成連桿的成套的生產設備，更沒有公開設配之間的連接關系。
發明內容本實用新型的目的在于提供一種既保持了模鍛法生產連桿的優點，又能克服采用合金鋼錠浪費材料的不足，充分發揮楔橫軋機的優點，采用定長圓鋼棒料生產連桿坯件，并能連續生產，從而提高材料的利用率和產品性能、可降低生產成本、提高工作效率的圓鋼生產發動機連桿成品的聯合生產設備。為了達到以上目的，本實用新型所采用的技術方案是:該圓鋼生產發動機連桿成品的聯合生產設備，包括定長圓鋼棒料上料機、中頻加熱爐、模鍛液壓機和沖孔壓力機，在定長圓鋼棒料上料機和中頻加熱爐之間設有定長圓鋼棒料推送汽缸，其特征在于:在中頻加熱爐和模鍛液壓機之間設有楔橫軋機，在楔橫軋機的軋輥上設有將加熱的定長圓鋼棒料軋制成三節軸體狀毛坯的模具，在中頻加熱爐的輸出端設有測溫儀，同時，中頻加熱爐的輸出口通過送料滑道接入楔橫軋機的上、下軋輥之間，中頻加熱爐加熱的定長圓鋼棒料，經測溫儀檢測，對達到1150-1200°C的定長圓鋼棒料，送入楔橫軋機的上、下軋輥之間，進行軋制；對達不到1150°C的定長圓鋼棒料推出送料滑道；進入上、下軋輥之間的熱定長圓鋼棒料，經楔橫軋機的軋制軋成三節軸體狀毛坯；在楔橫軋機與模鍛液壓機之間設有提升送料裝置，楔橫軋機軋制的三節軸體狀毛坯，在熱狀態下，通過提升送料裝置，送入模鍛液壓機的上、下鍛模之間的連桿毛坯模腔內，連桿毛坯模腔的形狀與連桿毛坯的外形一致；將熱狀態下的三節軸體狀毛坯置于上、下鍛模之間的連桿毛坯模腔內，啟動模鍛液壓機，即可將三節軸體狀毛坯模鍛成連桿毛坯；所述的連桿毛坯，中間是斷面為“工”形的桿體，其長度和寬度與所要制作的連桿的“工”形桿體的長度和寬度一致；一端為小圓形板，小圓形板的外周設有圓環，小圓形板的直徑與所要制作的連桿的小軸孔直徑一致；另一端為大圓形板，大圓形板的外周設有環狀沿，環狀沿的外壁中間為方形板和前凸板，大圓形板的直徑與所要制作的連桿的大軸孔的直徑一致；在模鍛液壓機和沖孔壓力機之間設有連桿毛坯傳送裝置，連桿毛坯傳送裝置將連桿毛坯送入沖孔壓力機的連桿毛坯沖孔模具的沖孔模腔內，沖孔模腔的一端置入連桿毛坯的小圓板，另一端置入連桿毛坯的大圓板；在沖孔壓力機的下端連接上兩個柱狀沖頭，兩個柱狀沖頭的直徑分別與連桿毛坯的小圓板和大圓板直徑一致；啟動沖孔壓力機，即可在小圓板和大圓板處同時沖出大、小軸孔，即軋制出了發動機連桿成品O本實用新型還通過如下措施實施:所述的定長圓鋼棒料的直徑為60mm，長度為186mm ;定長圓鋼棒料送入中頻加熱爐內加熱，溫度控制在1150_1200°C ；所述的楔橫軋機軋制成的三節軸體狀毛還，小頭一端的直徑為50mm,長度為70mm,與所要軋制的連桿小頭圓孔位置相對應；大頭一端的直徑為60mm,長度為106mm,與所要軋制的連桿大頭圓孔位置相對應；中間一段的直徑為30mm，長度為120mm，與所要軋制的連桿“工”形桿體位置相對應；所述的定長圓鋼棒料上料機，包括盛定長圓鋼棒料的箱體、彈力板和定長圓鋼棒料推送汽缸，定長圓鋼棒料排列在箱體內的彈力板上，通過彈力板將定長圓鋼棒料上推，上層的定長圓鋼棒料由定長圓鋼棒料推送汽缸推入中頻加熱爐內；所述的測溫儀，包括感溫探頭和控制器、轉動撥桿，感溫探頭測定的溫度傳給控制器，控制器再根據溫度信號指令轉動撥桿是否轉動，如果轉動，可將不合溫度的定長圓鋼棒料撥出軌道；所述的提升送料裝置，包括“U”形斜送料軌道和轉動托輥，轉動托輥平行的排例在“U”形斜送料軌道內，“U”形斜送料軌道的內寬為60-64_ ；連桿毛坯傳送裝置，包括軌道槽、推桿、推爪和液壓缸，推爪設兩根，垂直固定在推桿的底壁上，兩根推爪的距離與連桿毛坯的小圓板和大圓板的前端邊沿距離相一致，推桿與液壓缸的活塞相連接。對于不同規格的發動機連桿，可通過模具的改進，實現不同規格的發動機連桿的生產。本實用新型的有益效果在于:與目前生產發動機連桿所采用的設備相比，既保持了模鍛法生產連桿的優點，又能克服采用合金鋼錠浪費材料的不足，充分發揮楔橫軋機的優點，采用定長圓鋼棒料生產連桿坯件，并能連續生產，從而提高材料的利用率和產品性能、可降低生產成本、提高工作效率；同時，還能通過改進模具適用于不同規格連桿的生產，生產的連桿無飛邊毛刺，無需采用車床車削精加工，從而減少了設備。
圖1為本實用新型的設備裝配結構前視示意圖；圖2為實用新型的楔橫軋機的軋輥上三節軸體狀毛坯的模具展開示意圖；圖3為實用新型的楔橫軋機軋制出的三節軸體狀毛坯俯視示意圖；圖4為實用新型的模鍛液壓機的下鍛模俯視示意圖；圖5為實用新型的模鍛液壓機軋制出的連桿毛坯俯視示意圖。圖中:1、定長圓鋼棒料上料機；2、中頻加熱爐；3、模鍛液壓機；4、沖孔壓力機；5、定長圓鋼棒料推送汽缸；6、楔橫軋機；7、軋輥；8、三節軸體狀毛坯；9、測溫儀；10、送料滑道；11、提升送料裝置；12、連桿毛坯傳送裝置；13、連桿毛坯；131、斷面為“工”形的桿體；132、小圓形板；133、大圓形板；134、圓環；135、環狀沿；136、方形板；137、前凸板；14、鍛模；15、連桿毛坯模腔；16、連桿毛坯沖孔模具；17、柱狀沖頭；18、模具；19、控制器；20、轉動撥桿。
具體實施方式
圖1、圖2、圖3、圖4、圖5給出了一個發動機連桿的實施例。參照該實施例，對本實用新型作進一步描述。該圓鋼生產發動機連桿成品的聯合生產設備，包括定長圓鋼棒料上料機1、中頻加熱爐2、模鍛液壓機3和沖孔壓力機4，在定長圓鋼棒料上料機I和中頻加熱爐2之間設有定長圓鋼棒料推送汽缸5，通過定長圓鋼棒料推送汽缸5將定長圓鋼棒料送入中頻加熱爐2內進行加熱，其特征在于:在中頻加熱爐2和模鍛液壓機3之間設有楔橫軋機6，在楔橫軋機6的軋輥7上設有將加熱的定長圓鋼棒料軋制成三節軸體狀毛坯8的模具18，在中頻加熱爐2的輸出端設有測溫儀9，同時，中頻加熱爐2的輸出口通過送料滑道10接入楔橫軋機6的上、下軋輥7之間，中頻加熱爐2加熱的定長圓鋼棒料，經測溫儀9檢測，對達到1150-1200°C的定長圓鋼棒料，送入楔橫軋機6的上、下軋輥7之間，進行軋制；對達不到1150°C的定長圓鋼棒料推出送料滑道10 ;進入上、下軋輥7之間的熱定長圓鋼棒料，經楔橫軋機6的軋制，軋成三節軸體狀毛坯8 ;在楔橫軋機6與模鍛液壓機3之間設有提升送料裝置11，楔橫軋機6軋制的三節軸體狀毛坯8，在熱狀態下，通過提升送料裝置11，送入模鍛液壓機3的上、下鍛模14之間的連桿毛坯模腔15內，連桿毛坯模腔15的形狀與連桿毛坯13的外形一致；將熱狀態下的三節軸體狀毛坯8置于上、下鍛模14之間的連桿毛坯模腔15內，啟動模鍛液壓機3，即可將三節軸體狀毛坯8模鍛成連桿毛坯13 ;所述的連桿毛坯13，中間是斷面為“工”形的桿體131，其長度和寬度與所要制作的連桿的“工”形桿體的長度和寬度一致；一端為小圓形板132，在小圓形板132的一周為圓環134，小圓形板132的直徑與所要制作的連桿的小軸孔直徑一致；另一端為大圓形板133，大圓形板133的一周為環狀沿135，環狀沿135的外壁中間為方形板136和前凸板137，大圓形板133的直徑與所要制作的連桿的大軸孔的直徑一致；在模鍛液壓機3和沖孔壓力機4之間設有連桿毛坯傳送裝置12，連桿毛坯傳送裝置12將連桿毛坯13送入沖孔壓力機4的連桿毛坯沖孔模具16的沖孔模腔內，沖孔模腔的一端置入連桿毛坯13的小圓板132，另一端置入連桿毛坯13的大圓板133 ;在沖孔壓力機4的下端連接上兩個柱狀沖頭17，兩個柱狀沖頭17的直徑分別與連桿毛坯13的小圓板132和大圓板133直徑一致；啟動沖孔壓力機4，即可在小圓板132和大圓板133處同時沖出大、小軸孔，即軋制出了發動機連桿成品。作為本實用新型的改進:所述的定長圓鋼棒料的直徑為60mm,長度為186mm ;定長圓鋼棒料送入中頻加熱爐內加熱，溫度控制在1150-1200°C ；所述的楔橫軋機軋制成的三節軸體狀毛還8,小頭一端的直徑為50mm,長度為70mm,與所要軋制的連桿小頭圓孔位置相對應；大頭一端的直徑為60mm,長度為106mm,與所要軋制的連桿大頭圓孔位置相對應；中間一段的直徑為30mm，長度為120mm，與所要軋制的連桿“工”形桿體位置相對應；所述的定長圓鋼棒料上料機1，包括盛定長圓鋼棒料的箱體、彈力板和定長圓鋼棒料推送汽缸5，定長圓鋼棒料排列在箱體內的彈力板上，通過彈力板將定長圓鋼棒料上推，上層的定長圓鋼棒料由定長圓鋼棒料推送汽缸5推入中頻加熱爐2內，其工作原理可如子彈夾的原理制作；所述的測溫儀9，包括感溫探頭和控制器19、轉動撥桿20，感溫探頭測定的溫度傳給控制器19，控制器19再根據溫度信號指令轉動撥桿20是否轉動，如果轉動，可將不合溫度的定長圓鋼棒料撥出軌道；所述的提升送料裝置11，包括“U”形斜送料軌道和轉動托輥，轉動托輥平行的排例在“U”形斜送料軌道內，“U”形斜送料軌道的內寬為60-64_，使三節軸體狀毛坯8能不偏歪的送入模鍛液壓機3的上、下鍛模14之間；連桿毛坯傳送裝置12，包括軌道槽、推桿、推爪和液壓缸，推爪設兩根，垂直固定在推桿的底壁上，兩根推爪的距離與連桿毛坯13的小圓板132和大圓板133的前端邊沿距離相一致，推桿與液壓缸的活塞相連接，當連桿毛坯13進入軌道槽內后，兩個推爪卡入連桿毛坯13的小圓板132和大圓板133內，啟動液壓缸，即可將連桿毛坯13準確的推入連桿毛坯沖孔模具16的模腔內。
權利要求1.圓鋼生產發動機連桿成品的聯合生產設備，包括定長圓鋼棒料上料機(I)、中頻加熱爐(2)、模鍛液壓機(3)和沖孔壓力機(4)，在定長圓鋼棒料上料機(I)和中頻加熱爐(2)之間設有定長圓鋼棒料推送汽缸(5)，其特征在于:在中頻加熱爐(2)和模鍛液壓機(3)之間設有楔橫軋機(6)，在楔橫軋機(6)的軋輥(7)上設有將加熱的定長圓鋼棒料軋制成三節軸體狀毛坯(8)的模具(18)，在中頻加熱爐(2)的輸出端設有測溫儀(9)，同時，中頻加熱爐(2)的輸出口通過送料滑道(10)接入楔橫軋機(6)的上、下軋輥(7)之間，中頻加熱爐(2)力口熱的定長圓鋼棒料，經測溫儀(9)檢測，對達到1150-1200°C的定長圓鋼棒料，送入楔橫軋機(6)的上、下軋輥(7)之間，經楔橫軋機(6)軋成三節軸體狀毛坯(8);在楔橫軋機(6)與模鍛液壓機(3 )之間設有提升送料裝置(11)，楔橫軋機(6 )軋制的三節軸體狀毛坯(8 )通過提升送料裝置(11)送入模鍛液壓機(3 )的上、下鍛模(14)之間的連桿毛坯模腔(15 )內，連桿毛坯模腔(15)的形狀與連桿毛坯(13)的外形一致；熱狀態下的三節軸體狀毛坯(8)置于上、下鍛模(14 )之間的連桿毛坯模腔(15 )內，將三節軸體狀毛坯(8 )模鍛成連桿毛坯(13);所述的連桿毛坯(13)，中間是斷面為“工”形的桿體(131)，其長度和寬度與所要制作的連桿的“工”形桿體的長度和寬度一致；一端為小圓形板(132)，小圓形板(132)的外周設有圓環(134)，小圓形板(132)的直徑與所要制作的連桿的小軸孔直徑一致；另一端為大圓形板(133)，大圓形板(133)的外周設有環狀沿(135)，環狀沿(135)的外壁中間為方形板(136)和前凸板(137)，大圓形板(133)的直徑與所要制作的連桿的大軸孔的直徑一致；在模鍛液壓機(3)和沖孔壓力機(4)之間設有連桿毛坯傳送裝置(12)，連桿毛坯傳送裝置(12)將連桿毛坯(13)送入沖孔壓力機(4)的連桿毛坯沖孔模具(16)的沖孔模腔內，沖孔模腔的一端置入連桿毛坯(13)的小圓板(132)，另一端置入連桿毛坯(13)的大圓板(133);在沖孔壓力機(4)的下端連接上兩個柱狀沖頭(17)，兩個柱狀沖頭(17)的直徑分別與連桿毛坯(13)的小圓板(132 )和大圓板(133 )直徑一致。
2.根據權利要求1所述的圓鋼生產發動機連桿成品的聯合生產設備，其特征在于:所述的定長圓鋼棒料的直徑為60mm,長度為186mm ;定長圓鋼棒料送入中頻加熱爐內加熱,溫度控制在1150-1200°C。
3.根據權利要求1所述的圓鋼生產發動機連桿成品的聯合生產設備，其特征在于:所述的楔橫軋機軋制成的三節軸體狀毛還(8),小頭一端的直徑為50mm,長度為70mm ;大頭一端的直徑為60mm,長度為106mm ;中間一段的直徑為30mm,長度為120mm。
專利摘要本實用新型公開了一種圓鋼生產發動機連桿成品的聯合生產設備，包括定長圓鋼棒料上料機、中頻加熱爐、模鍛液壓機和沖孔壓力機，其特征在于在中頻加熱爐和模鍛液壓機之間設有楔橫軋機，在楔橫軋機的軋輥上設有軋制成三節軸體狀毛坯的模具，在模鍛液壓機的鍛模上設有連桿毛坯模腔，在沖孔壓力機的連桿毛坯沖孔模具上設有沖孔模腔，經加熱的定長金屬棒料先軋成三節軸體狀毛坯，再鍛成連桿毛坯，然后沖軸孔。該生產設備，既保持模鍛法生產連桿的優點，又克服采用鋼錠浪費材料的不足，發揮楔橫軋機的優點，并能連續生產，從而提高材料的利用率和產品性能、可降低生產成本、提高工作效率；同時，無需采用車床車削精加工，從而減少了設備。
文檔編號B21J9/02GK202963992SQ201220630580
公開日2013年6月5日 申請日期2012年11月26日 優先權日2012年11月26日
發明者李傳斌, 于濤, 呂增亭, 李莉 申請人:山東泰金精密成型制品有限公司