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460自动辊锻机上连杆制坯辊锻工艺两例 蒋 鹏 罗守靖 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院 哈尔滨 150001 胡福荣 北京机电研究所 摘要 连杆是发动机的高精度的关键零件 基本以制坯辊锻+模锻的工艺成形 目前 国内连杆辊锻多采用 带机械手的ARWS系列自动辊锻机 和连杆锻造时有一模一件和一模两件两种相对应 其辊锻工艺的设计也 有不同的特点 介绍了两种连杆的制坯辊锻工艺 关键词 连杆 辊锻 锻造 辊锻机 0 前言 连杆是发动机的高精度的关键零件 根据国家有关统计资料和十五规划目标 预测国内连杆锻 [1] 坯市场的年需求量 2002年为4500 万支左右 2005年为 5500 万支左右 其市场是巨大的 连 杆属轴杆类锻件 其大头 小头 杆部截面积相差较大 需经制坯使坯料体积沿轴线合理分布后再 进入模锻工序 为特别适用于辊锻制坯的典型零件 我国也曾对连杆的成形辊锻工艺进行过多年研 [2,3] [4] 究 但辊锻过程中的前滑难以控制 而且随着锻压设备水平的提到 但对连杆这样的小型锻件 利用成形辊锻来减小模锻力似乎越来越没有必要 因此 连杆辊锻制坯-模锻成形为目前国内外的通 用工艺 1 连杆一模一件锻造时辊锻制坯工艺 图1 是一种6 缸柴油机连杆的三维造型图 该连杆在10000kN 摩擦压力机上一模一件终锻成形 使用 460ARWS 自动辊锻机制坯 图1 6 缸柴油机连杆三维造型图和锻件简图 该连杆杆部总延伸系数为5.65 杆部辊锻道次取4 道 因属延伸系数较大的变形 从每道次延 伸系数较大来看 选用图2 所示的圆椭圆方椭圆方型系 其优点 金属四面受压 变形 金属组织性能均匀 延伸系数大 变形效率高 稳定性好 小头部总延伸系数为 1.56 延伸系数较小 取小头部辊锻道次为2 道次 选用图3 所示圆椭 圆 圆型槽 其优点 保证辊后坯料形状规整 与方形杆部不存在角度配合等问题 对后续模 锻成形工序有利 变形较均匀 能有效地防止辊锻时产生的局部应力 不易产生裂纹 能得到良 [5] 好的表面 该型槽系的缺点是可使用的延伸系数小 椭圆件在圆形型槽中不稳定 有时会出现飞 边 但在延伸系数较小的情况下 上述缺点可以避免 图2 圆椭圆方椭圆方型系图 图3 圆椭圆 圆型系图 根据计算或图解法可确定杆部各道次延伸系数如下 l 1.76,l 1.48, l 1.58,l 1.37 I II III IV 小头部各道次延伸系数 lI 1.32 lII 1.18 辊锻工步图如图4 所示 对一模一件锻造连杆而言 该工艺具有一定的典型性 0 下料 A B A-A B-B 1 第工步辊锻 AC B C-C 2 第工步辊锻 C D D-D 3 第工步辊锻