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              解決方案

              服務創造價值、存在造就未來

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              連桿斷裂解決方案——銻瑪R鉆

              時間:2019-05-24   訪問量:81

              銻瑪工具針對柴油發動機連桿斷裂開發出一種特殊鉆頭,成功解決螺紋底孔底部應力集中的問題。


              連桿斷裂分析


              連桿是發動機動力傳遞的主要部件之一,發動機事故中多數出現了連桿斷裂導致緊急停車和發動機搗缸現象。

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              從圖一中看出連桿大端與桿身呈45°角,柴油機承受的沖擊載荷大部分都會傳遞到連桿上。通過對圖二中連桿斷裂部位的檢測,發現撕裂部位是連桿螺紋孔底部。這是局部過載疲勞斷裂,是零件在交變應力反復作用下造成的。如果連桿斷裂在圖一中的紅線區域,則可以判斷疲勞開裂是從螺紋孔底部開始的,此處嚴重應力集中,促使裂紋逐漸擴展,零件截面不斷削弱。當裂紋擴展到一定程度,在偶然的超載沖擊下,連桿就會沿削弱了的截面發生突然的脆性斷裂。因此,連桿的疲勞斷裂不僅取決于材質自身性能和材料內部的不均勻性,而且與零件的形狀、尺寸、表面狀態、使用條件、外界環境、加工精度緊密相關。


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              連桿發動機往復運動內部機構應力的表現區別如圖三所示。減少應力集中的出現必須要改善底部結構,在螺紋底孔底部增加過渡圓角。部分連桿生產廠家現在采用這種改進措施,即加工R型螺紋底孔(見圖四、圖五),但是一般加工工序分為3步完成:1. 鉆孔(留孔徑尺寸余量);2. 粗加工(清鉆頭頂尖余量);3.R型精鉸刀(完成要求)。這種方案確實解決了問題,但效率低,成本高。


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              銻瑪改進方案


              銻瑪工具經過研發,針對上述情況設計生產出一款R型內冷鉆頭,一把刀將螺紋底孔加工到位,替代上述三支刀具(見下圖)。該鉆頭刀尖采用專門設計的R過渡,既能保證高效切削,又能實現穩定壽命,重要的是解決了螺紋底孔部位的應力集中問題。同時采用雙棱邊的設計,使得鉆頭的穩定性大幅提高,底孔的表面粗糙度也得到改善。


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              具體應用案例:


              連桿材料:C70(另有C60,40Cr,45#鋼)


              鉆頭直徑:D10.50


              加工參數:Vc=80m  Fn=0.2mm/r 


              加工壽命:50m


              失效形式:反復修磨直徑變小


              加工優勢:提高效率,降低成本,提高工件質量。


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