活塞工艺夹具设计

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：

A n h u i Vo c a c t i o n a l& Te c h n i c a l C o l l e g e o f I n d u s t r y&Tr a d e

毕业论文

活塞工艺夹具设计

所在系院：机械与汽车工程系

专业班级：机械制造与自动化(一）班

学生学号： 2014490133

学生姓名：吴冯立

指导教师：方旭

年月日

安徽工贸职业技术学院

毕业设计（论文）任务书

系（院）专业班级

学生姓名学号

一、题目：

二、内容与要求：

毕业论文应按照《安徽工贸职业技术学院毕业设计（论文）工作管理规定》的要求书写，论文应具有一定的专业性、创新性、观点正确、论据充分、层次分明、条理清楚、语言简练，目的是培养学生运用所学专业知识分析问题、解决问题的能力，提高学生综合素质和创新思维能力。

三、设计（论文）起止日期：

任务下达日期：年月日

完成日期：年月日

指导教师签名：

年月日四、教研室审查意见：

教研室负责人签名：

年月日

安徽工贸职业技术学院毕业设计（论文）

活塞工艺夹具设计

摘要活塞是内燃机重要零件之一，发动机在工作的时候，燃油燃烧所产生的气体膨胀力使活塞运动，通过连杆的传动，使曲轴快速旋转。活塞在很高的温度、很高的压力下做长时间变负荷的高速往复运动。因此对活塞的各项指标要求很高。它在工作时的状况会影响到发动机的燃油消耗率和使用持久度的关键，而且还关系到发动机的排放功能。若活塞设计不合理，内燃机工作时所会让活塞的整个温度都非常高。并且热量的不平均分布会让活塞发生变形。所以，活塞的加工在发动机的设计中非常重要。因此，针对各种内燃机活塞机械加工工艺过程的广泛探索，从而缩短或简化工艺流程、提高产品质量、降低生产制造成本也变得越来越重要。本毕业设计论文对活塞加工技术的发展、活塞的结构特点、活塞各个工作面的加工特征进行了分析，以及在夹具设计过程中应该注意的问题。

关键词：活塞加工工艺夹具设计

安徽工贸职业技术学院毕业设计（论文）

Piston technology of fixture design

Abstract Through the design of the piston machining technology development at home and abroad, the structure characteristic, working conditions and the analysis of the structure characteristics, design process and design of a piston, which mainly include: the piston material selection, blank manufacturing method, mechanical machining allowance, each process to determine the determination of cutting conditions. Finally, has designed a set of machine tool fixture boring piston pin hole jig, which includes the following content: positioning, clamping device, fixing device, composed of standard parts selection, fixture design and in the process should pay attention to the problem. Through the analysis and demonstration, process design and fixture design of the piston is reasonable.

Keywords：Piston,technology,process,fixture,positioning and clamping.

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摘要 (Ⅰ)

引言 (1)

1 活塞材料及毛坯的选择 (2)

1.1活塞材料 (2)

1.2毛坯选择 (2)

1.2.1毛坯的发放 (2)

1.2.2确定机械加工余量 (2)

1.3定位基准的选择 (2)

1.3.1粗基准的选择 (2)

1.3.2精基准的选择 (3)

2 活塞的加工工艺 (4)

2.1活塞的结构特点 (4)

2.1.1活塞顶部 (4)

2.1.2活塞头部 (4)

2.1.3活塞裙部 (4)

2.2活塞的加工阶段划分 (4)

3 夹具体的设计 (6)

3.1夹具体的毛坯结构 (6)

3.2夹具体外形尺寸的确定 (6)

3.3夹具体的排屑结构 (6)

四．四孔夹具设计 (6)

4.1 工件的定位 (7)

4.2 定位误差的分析与计算 (9)

4.3 工件的夹紧 (9)

4.4 导向装置的确定 (9)

4.5 标准件的选择 (10)

五．结论 (11)

六．参考文献 (12)

七．致谢 (13)

安徽工贸职业技术学院毕业设计（论文）

引言

制造业是国民经济的支柱产业，其发展程度体现了一个国家科学技术和生产力的发展水平。近年来我国国民经济增长迅速，社会购买力不断提升，汽车工业更是呈现了前所未有的发展势头。2012年中国汽车产销量突破2000万辆，2013年更是突破了2300万辆，当今，中国已成为世界最主要的汽车产销大国之一。汽车市场的持续增长为汽车零部件制造业提供了广阔的市场空间和难得的发展机遇。在汽车当中，活塞相当于汽车的“心脏”，它在运行过程中它承受交变的机械负荷同时又承受热负荷，是发动机中工作条件最为恶劣的零部件之一，是影响发动机性能指标和平均无故障使用寿命的较为薄弱的零件，同时也是最为关键的零部件之一。随着汽车整车对发动机的动力性、经济性、环保性以及可靠性要求越来越严格。何实现活塞生产中的高产量、低成本、高标准、准时交付、快速响应以及使产品快速占领市场等要求，已经越来越成为现在制造业中企业所追求的目标。因此，针对各种内燃机活塞机械加工工艺过程的广泛探索从而缩短或简化工艺流程、提高产品质量、降低制造成本尤为显得重要。

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1 活塞材料及毛坯的选择

1.1 活塞材料

活塞的设计应当根据发动机的各项指标，使用条件和加工条件的各方面考虑，先设计出加工技术上与经济上很合理的何塞接够方法，再设计出相关的技术需要。活塞结构特征选择重点如下：

（1）为了降低活塞的惯性力和质量应该选用密度很小的材料。

（2）运用导热系数较大的材料，来减低活塞顶部的温度，使活塞能够充分的散热。

（3）可以保持良好的高温力学性能。

（4）拥有优秀的减小摩擦力的性能，来降低摩擦损失并拥有充足的热稳性和耐磨性。

（5）易于铸造或模压，易于加工。

（6）具有较好的耐腐蚀性。

1.2毛坯选择

1.2.1毛坯的发放

毛坯一般由铸造车间生产，经检测合格后入库，再由物流部按照生产计划统一发放毛坯进入机加工车间进行生产。

1.2.2确定机械加工余量

铸锻件的机械加工余量按JB3735-85确定，加工余量的确定应根据估算的锻件的重量、加工精度及锻件形状的复杂系数来确定，由《简明机械加工工艺手册》查得：金属型铸件的尺寸公差等级为6～8级。相应的加工余量为：外圆加工余量为4.0mm，销孔加工余量为3.0mm。

1.3定位基准的选择

1.3.1粗基准的选择

粗基准选择应从以下几方面考虑：

（1）应当尽量选用不加工表面作为粗基准，当在工件上有很多不需加工的表面时，以其中与加工面的位置精度要求较高的表面作为粗基准。

（2）选择加工余量较为均匀的表面作为粗基准。

（3）选择加工余量较小的表面作为粗基准。

（4）作为粗基准的表面应尽量平整，没有冒口、浇口以及飞边等缺陷，以便定位可靠。

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（5）一般粗基准只能使用一次，特别是对于主要的定位基准，这样可以避免产生较大的位置误差。

1.3.2 精基准的选择

活塞属于薄壁筒形零件，其径向刚度较差，并且其主要表面的尺寸精度以及各主要表面之间的相对位置精度要求较高。根据这种结构特点和其技术要求，精基准的选择应主要从以下几方面考虑：

（1）尽量用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以避免产生基准不重合误差。

（2）当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能的采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以避免产生基准转换误差。

（3）当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”的原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。

（4）为获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。

（5）有多种方案可供选择时，应选择定位准确、稳定、加紧可靠，可使夹具结构简单的表面作为精基准。