（玉林市成鑫机械有限责任公司，广西玉林）
摘要：发动机是汽车的“心脏”，而连杆作为汽车发动机的核心零部件，其加工质量将直接影响发动机和汽车的性能高低：连杆重量差过大，会出现发动机抖动，异响，零部件之间异常磨损等问题，加速发动机报废；连杆机构运动产生的振动可能使裂纹迅速扩展而引起构件断裂，连杆断裂的后果非常严重，轻则机器损坏，重则机毁人忙。用工成本逐年上升，零部件产品质量标准却越来越高，降低制造成本、提高产品质量和提高生产效率等关乎着机械制造企业的生存和发展，工艺优化和装备升级已经刻不容缓，自动化成为劳动密集型企业生存和发展的唯一出路。
关键词：连杆、重量差、裂纹、工艺优化、工装升级
前言：
随着人口红利的逐渐消失，大多数还是处于手工加工阶段的中小型机械制造企业，用工成本逐年上升，关乎着机械制造企业的生存和发展的工艺优化和装备升级已经刻不容缓，自动化成为劳动密集型企业生存和发展的唯一出路。越来越多的机械加工设备被逐渐投入使用,这也进一步完善了我国机械加工行业的综合竞争力和产业结构,但是这也同时对我国机械加工行业产品加工质量和精度提出了更高的要求[1]。发动机排放标准“国6”和“T4”将于2020年正式实施，更严格的发动机排放标准，零部件的质量标准相应也会更严格，传统的手工加工已经不能满足于这样严格标准的要求。
汽车已成为人们出行最主要的交通工具，发动机是汽车的“心脏”，而连杆作为汽车发动机的核心零部件，连杆连接活塞和曲轴，将化学能转换成机械能并输出动力驱动汽车行走，其加工质量将直接影响发动机和汽车的性能高低。
一、工艺升级的重要性
同一台发动机连杆之间重量差和发动机的性能息息相关。连杆是发动机中高速平面运动的零件，为延长汽车发动机的使用寿命，减少发动机的振动，安装在发动机上的每组连杆，要求大、小头重量控制在允许的公差范围之内[2]。若重量差过大，会出现发动机抖动，异响，零部件之间异常磨损等问题，加速发动机报废，所以连杆重量差需要严格控制，连杆小头油孔及倒角质量和连杆的大小头重量差有直接的关系，手工加工的质量一致性较差，已无法满足越来越严格的大小头重量差的技术需求，连杆大小头重量差得到有效控制之后，无需根据大小头重量差区分每一台套的连杆，所有连杆都满足互换性的要求，可以采用可重复利用的大木箱包装连杆，无需每一台套用一个小纸箱包装，大大减少打包的时间，同时每一台套连杆节约了一个纸箱，大大降低了生产成本。
由于各种因素的影响，连杆机构的构件常产生裂纹，裂纹存在不仅改变了裂纹尖端区域的应力、应变场，同时影响到连杆机构的动态特性，这些裂纹若不能及时发现并处理，连杆机构运动产生的振动可能使裂纹迅速扩展而引起构件断裂，这将会对机器造成毁灭性的损伤[3]。连杆断裂的后果非常严重，轻则机器损坏，重则机毁人忙，传统方法钻连杆小头油孔及倒角的表面粗糙度Ra12.5左右，刀纹较深，增加了应力集中的程度，这对于在高温高压高速环境中工作的连杆，大大增加了连杆断裂的风险。加工中心钻连杆小头油孔及倒角的表面粗糙度Ra1.6左右，刀纹较浅，这就大大降低了连杆断裂的风险，传统方法加工的表面质量如图1所示，加工中心加工的表面如图2所示；
二、工艺优化及工装设计和工作过程
现阶段,伴随着工业的迅速发展,创新机械加工工艺已经成为生产制造企业强化竞争力的决定性因素,而完善连杆零件的专用夹具设计则是促进生产效率提升的关键[4]。要提升生产效率，必须对加工工艺进行优化，且同时进行设备和工装的升级，两者是相辅相成的，缺一不可。
（一）工艺优化
传统钻连杆小头油孔及倒角相邻四道工序如下：清洗小头底孔--压衬套--钻小头油孔--小头油孔倒角，四道工序需3人完成，采用加工中心+新工装的方法（以下简称新方法），只需1个人即可完成，这大大提高了劳动效率；传统方法如图3所示，新方法如图4所示：
根据工艺的优化要求，采用新方法钻连杆小头油孔及倒角，新工装需要达到以下功能：1）连杆自主摆动到加工位置及所需角度；2）连杆端面夹紧装置能根据摆动情况做出夹紧松开的动作；
（二）工装的组成
工装的组成包括：1、为其他机构提供安装空间和位置的立板和底板；2、角度摆动机构：驱动连杆往复摆动至所需角度的长油压缸及其附带机构件、连接连杆和油压缸的大头轴芯定位机构件、固定小头孔并为连杆提供转动基准的小头定位轴芯机构件和不同的角度定位机构件等；2、小头端面夹紧机构：驱动夹紧机构夹紧或松开连杆小头端面的短油压缸及其附带机构件、可平移松开或者夹紧连杆小头端面的铰链四杆机构件等。
（三）新方法的工作过程
采用新方法加工连杆小头油孔及倒角的一个循环过程如下图6所示，需要人工参与的只有第一步安装六条连杆和第八步卸下六条连杆，中间的六步机器自动完成，期间工人可完成六条连杆的清洗小头底孔和压衬套工序。
参考文献：
[1]连杆零件的机械加工工艺规程和专用夹具设计研究,汤文辉,山东工业技术[J].经济研究导刊，2019-02-25.
[2]连杆称重去重自动线,二汽科技通讯[J].1977-05-01
[3]含裂纹构件的连杆机构动态特性研究,龙慧,广西大学,2013-05-01.
[4]机械加工工艺过程及对零件精度的影响探索，王帮艳，卢建军，世界有色金属[J].2019-05-24 11:38
论文作者:潘信椿, 黄华堂
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第08期
论文发表时间:2019/9/10
标签：连杆论文; 小头论文; 头油论文; 发动机论文; 倒角论文; 裂纹论文; 机构论文; 《科学与技术》2019年第08期论文;