连杆加工工艺规程及连杆体后平面加工工序夹具设计

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连杆的加工工艺及夹具设计解读

连杆的加工工艺及夹具设计解读

编号XXXX职业技术学院毕业论文学生姓名XXX学号XXXXXX系部机电工程系专业机械制造与自动化班级XXXXXX指导教师XXX 副教授顾问教师XXX 副教授二〇一三年十一月摘要摘要连杆作为传递力的主要部件广泛应用于各类动力机车上,是各类柴油机或汽油机的重要部件,本文主要论述了连杆的加工工艺及其夹具设计。

连杆在传递力的过程中,承受着很高的周期性冲击力、惯性力和弯曲力,这就要求连杆应具有高的强度、韧性和疲劳性能。

同时,因其是发动机重要的运动部件,故要求很高的重量精度。

而连杆的刚性比较差,容易产生变形,因此在安排工艺过程时,就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。

逐步减少加工余量、切削力及内应力的作用,并修正加工后的变形,就能最后达到零件的技术要求。

随着汽车行业的发展,连杆的需求量在不断增加,也出现了许多不同的加工制造工艺。

如何制定一套合理的加工工艺及专用夹具是我这次设计的主要内容。

关键词:连杆变形加工工艺夹具设计AbstractAbstractAs a power transmission link of the main components of the power machine is widely used in various types of vehicles, various types of diesel or petrol is an important machine parts. Link in the process of power transfer, under pressure from the cyclical high impact, inertia and bending strength. This link should have high strength and toughness and fatigue properties. At the same time, because it is an important engine of the moving parts, and called for a high weight accuracy. With the development of the automotive industry, the link in the ever-increasing demand, there have been many different manufacturing process. How to develop a rational process, I was the main elements of the design.Keywords:Transmission shaft Processing technology Fixture design Heat Treatment目录目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章绪论 (1)1.1问题的提出 (1)1.2本文研究的目的和研究内容 (1)第二章连杆结构工艺分析 (2)2.1连杆的作用 (2)2.2连杆的结构 (2)2.3连杆的材料及保护措施 (2)2.4连杆的主要技术条件及要求 (2)2.4.1大、小头孔中心距 (3)2.4.2大、小头孔轴心线在两个互相垂直方向的平行度 (3)2.4.3连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度 (3)2.4.4螺栓孔的技术要求 (3)2.4.5小头衬套的技术要求 (4)2.4.6大、小头孔两端面的技术要求 (4)2.4.7有关结合面的技术要求 (4)3.3材料的可锻性 (6)3.4连杆的加工工艺过程及工艺方案 (6)3.4.1连杆的加工工艺过程安排 (6)3.4.2连杆的加工工艺过程设计 (6)3.5.1工艺过程的安排 (9)3.5.2定位基准的选择 (9)3.5.3 确定合理的夹紧方法 (11)3.5.4 连杆两端面的加工 (11)3.5.6连杆大小头孔的加工 (11)3.5.7螺栓孔的加工 (12)3.5.8连杆的检验 (12)3.5.9加工设备及工艺装备的选择 (12)3.6连杆加工工艺设计应考虑的问题 (13)3.6.1工序安排 (13)3.6.2定位基准 (13)3.6.3夹具使用 (14)3.7切削用量的选择原则 (14)3.7.1 粗加工时切削用量的选择原则 (14)3.7.2 精加工时切削用量的选择原则 (15)3.8加工余量、切削用量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (15)3.8.1毛坯尺寸的确定 (15)3.8.2粗磨连杆大小两端面 (17)3.8.3钻、拉小头孔 (17)3.8.4切断整体锻件 (17)3.8.5 精拉连杆体和连杆盖的两侧接合面及圆弧面 (17)3.8.6锪连杆体和连杆盖的螺栓窝座 (18)3.8.7精加工螺栓孔 (18)目录3.8.8粗、精镗大头孔 (18)3.8.9精镗小头青铜衬套孔 (19)3.9计算工序的工时定额 (19)3.9.1基本时间 (19)3.9.2辅助时间 (20)3.9.3作业时间 (20)3.9.4布置工作场地时间 (20)3.9.5休息和生理需要时间 (20)3.9.6单件工时 (20)3.9.7准备和终结时间 (21)3.10零件的修复 (21)第四章夹具设计 (22)4.1精镗小头青铜衬套孔夹具 (22)4.2设计方案及设计思想 (22)4.3夹具的结构工艺 (24)4.4 夹紧力的确定 (25)4.5 夹具的操作方法 (27)第五章总结与展望 (28)致谢 (29)参考文献 (30)第一章绪论第一章绪论连杆是汽车发动机中的主要传动部件之一,连杆的作用是将活塞承受的力传给曲轴,并使活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。

{生产工艺技术}连杆加工工艺及夹具设计

{生产工艺技术}连杆加工工艺及夹具设计

{生产工艺技术}连杆加工工艺及夹具设计摘要连杆是柴油机的主要传动件之一,本文主要论述了连杆的加工工艺及其夹具设计。

连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高,而连杆的刚性比较差,容易产生变形,因此在安排工艺过程时,就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。

逐步减少加工余量、切削力及内应力的作用,并修正加工后的变形,就能最后达到零件的技术要求。

关键词:连杆变形加工工艺夹具设计闰土机械外文翻译成品TB店Abstracts Theconnectingrodisoneofthemaindrivingmediumofdieselengine,t histextexpoundsmainlythemachiningtechnologyandthedesignofcl ampingdeviceoftheconnectingrod.Theprecisionofsize,theprecis ionofprofileandtheprecisionofposition,oftheconnectingrodisd emandedhighly,andtherigidityoftheconnectingrodisnotenough,e asytodeform,soarrangingthecraftcourse,needtoseparatetheeach mainandsuperficialthickfinishmachiningprocess.Reducethefunc tionofprocessingthesurplus,cuttingforceandinternalstresspro gressively,revisethedeformationafterprocessing,canreachthes pecificationrequirementforthepartfinally.Keyword:ConnectingrodDeforminationProcessingtechnologyDesig nofclampingdevice第一章概述1.1工艺和夹具设计的特点及意义1.2国内外研究现状与发展方向1.3课题研究1.1机床专用夹具的分类与组成1.1.1机床夹具的分类机床夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和夹紧的装置,它的种类繁多,为了设计、制造和管理的方便,可以从不同的角度对机床的夹具进行分类。

连杆加工工艺及夹具设计

连杆加工工艺及夹具设计

连杆加工工艺及夹具设计1. 前言嘿,大家好!今天咱们聊聊一个听起来可能有点复杂,但其实挺有趣的话题——连杆加工工艺和夹具设计。

别担心,我会尽量让这个话题轻松易懂,就像聊家常一样。

你知道,连杆可是在各种机器里不可或缺的角色,就像是戏里那个默默奉献的配角,虽然不常被提到,但没有它可真不行。

接下来,我们就一起深入这个领域,看看它的加工工艺是怎么运作的,以及夹具设计的重要性。

2. 连杆加工工艺2.1 加工流程首先,咱们得知道连杆的加工流程是怎么样的。

一般来说,连杆的制作分为几个主要步骤:切割、成型、加工和检验。

想象一下,切割就像是把一个大西瓜切成小块,得准确到位,才不会浪费材料。

然后呢,成型就像是给连杆“塑身”,要让它达到合适的形状和尺寸,这里可是技术活儿哦!加工更是要精细,比如钻孔、磨削等等,每一步都得仔细,不然后面就可能出大问题。

2.2 材料选择再说说材料选择,连杆一般用钢、铝合金或者一些特种材料。

不同的材料就像不同的食材,有的更结实,有的更轻便。

选择得当,才能做出既耐用又合适的连杆。

你要是拿土豆做法式大餐,那可就大错特错了,得用优质的食材才能发挥出色。

类似的道理,选对材料,才能让连杆在机器里发挥最大效能。

3. 夹具设计3.1 夹具的作用接下来,我们得说说夹具设计。

夹具就像是连杆加工中的小助手,帮助把连杆固定住,让加工过程变得简单又安全。

想象一下,如果你要修车,却没有合适的工具,那可真是让人头疼的事儿。

夹具的好坏直接影响到加工精度和效率,好的夹具能让加工过程事半功倍,简直就像一位得力助手,让你事事顺心。

3.2 设计要点说到夹具设计,可就有一套讲究了。

首先,要考虑到材料的性质,比如硬度和厚度,这样才能确保夹具能稳稳地固定住连杆。

其次,设计的时候还得留点空间,避免夹具和加工工具之间的碰撞,简直就像是给自己的工作留条后路,免得出岔子。

再者,夹具的结构得简单易操作,这样一来,使用起来才不会让人觉得像是在解谜。

汽车连杆加工工艺及夹具设计

汽车连杆加工工艺及夹具设计

汽车连杆加工工艺及夹具设计1. 前言嘿,朋友们!今天我们来聊聊汽车连杆的加工工艺和夹具设计。

这可不是枯燥无味的机械话题,咱们就像聊聊天一样,把它变得生动有趣。

汽车连杆呢,简单来说,就是发动机和活塞之间的小桥梁。

它的工作就像一个努力的小推手,把发动机的动力传递给轮子,让你的车子开得飞快。

不过,别以为连杆就只是个简单的零件哦,背后可是有一套复杂的加工工艺和夹具设计在支撑呢。

2. 汽车连杆的加工工艺2.1 材料的选择首先,连杆的材料选择可是一门大学问。

通常用铝合金和高强度钢,为什么呢?因为它们既轻又强,像个健身教练,既能减轻车重,又能承受巨大的压力。

想象一下,如果连杆用的是塑料,那汽车一加速,连杆可能就会“咔嚓”一声散架,谁敢上路啊?所以,材料得选得好,才能保证车子的安全。

2.2 加工工艺流程接下来就是加工工艺流程了,听起来很高大上,其实就是把材料变成连杆的步骤。

一般来说,这个流程包含了锻造、铣削、钻孔和热处理等。

想象一下,锻造就像是在锻造一把利剑,经过高温高压的锤炼,连杆逐渐成型;接着铣削和钻孔,简直就像是在给连杆做美容,修整得光滑又完美,最后热处理则是给它来个“热身”,增强它的强度。

看吧,这整个过程就像是一个轮回,变得越来越完美。

3. 夹具设计的重要性3.1 夹具的角色好啦,聊完了连杆的加工,我们再来看看夹具。

这玩意儿就像是连杆加工过程中的“好帮手”,没有它,工件就像没有了灵魂。

夹具的作用就是把连杆稳稳地固定住,让加工过程中的每一步都能精确无误。

想想,如果夹具不牢靠,那加工的时候岂不是跟在跳舞?摇摇晃晃的,结果可想而知,可能就要“事与愿违”了。

3.2 夹具的设计原则在设计夹具的时候,有几个原则必须牢记。

第一,稳定性!夹具要稳如老狗,保证工件不晃动。

第二,方便性,夹具要容易装卸,省得工人们像解谜一样折腾半天。

第三,通用性,设计得尽量通用,这样能在多个工序中使用,节省成本和时间。

咱们的目标就是让夹具像一位优秀的团队成员,默契配合,事半功倍。

连杆体机械加工工艺规程与小头钻孔夹具设计

连杆体机械加工工艺规程与小头钻孔夹具设计

连杆体机械加工工艺规程与小头钻孔夹具设计连杆体机械加工工艺规程与小头钻孔夹具设计连杆体是汽车发动机的重要组成部分之一,它连接了活塞和曲轴,使得活塞通过连杆来转换为曲轴的旋转。

连杆体的精度和质量对发动机的性能和寿命具有重要影响,因此必须经过严格的机械加工过程。

本文将介绍连杆体的加工工艺规程和小头钻孔夹具的设计。

一、加工工艺规程1.材料准备连杆体一般采用高强度合金钢或铸铁材料,加工前必须进行材料检验和确定材料性能。

2.车削(1)粗车:连杆体粗车时,首先需要进行材料去残余应力处理,然后根据设计图纸的尺寸进行切削,达到加工公差要求。

此时需要注意刀具的选择和切削参数的设置。

(2)细车:在粗车完成后,需要经过细车处理。

细车时需要注意保证加工表面的精度和光洁度。

为达到高精度要求,可采用数控车床进行加工。

3.磨削精度要求更高的情况下,需要进行磨削加工。

首先进行车磨双道的精密外圆磨削,然后进行车磨双道的内圆磨削,最后进行小孔和键槽的磨削。

4.平面及孔加工若要在连杆体上加工平面及孔,可采用数控铣床和钻床等设备进行加工。

加工时需要严格控制加工参数,保证平面和孔的中心连续性和精度。

5.质量检测在加工完成后,需要进行质量检测,检查加工精度和尺寸是否符合设计要求,以及其他性能指标是否合格。

二、小头钻孔夹具设计对于一些结构较为复杂的连杆体,如工字形连杆,往往需要进行小头钻孔加工。

在这种情况下,需要设计一种小头钻孔夹具来保证加工质量和效率。

小头钻孔夹具结构图如下:小头钻孔夹具由基座、卡板、夹紧耳、垂直板等部分组成。

其中,卡板采用可拆卸式结构设计,方便清理和更换。

夹紧耳设计成V形,以保证连接精度和夹紧力。

垂直板和基座采用定位销连接,以保证夹具的重复定位精度。

在使用小头钻孔夹具时,需要先确定加工位置和夹紧力,然后安装和固定夹紧耳。

夹紧耳采用顶紧式夹紧,在夹紧过程中要注意加大夹紧力,以确保零件牢固夹紧,不易滑动或旋转。

小头钻孔夹具使用完成后,要及时清理夹具残留的切屑和润滑油,以保证下次使用的加工质量和效率。

连杆加工工艺及夹具设计

连杆加工工艺及夹具设计

连杆加工工艺及夹具设计1. 引言连杆是一种在机械传动系统中广泛应用的关键零件,其质量和加工精度对整个传动系统的性能和可靠性有重要影响。

本文将介绍连杆的加工工艺和夹具设计,旨在提供一种高效、精确、稳定的加工过程。

2. 连杆加工工艺连杆加工工艺的关键步骤包括材料准备、坯料切割、粗加工、热处理、精加工和表面处理。

2.1 材料准备连杆通常使用高强度合金钢作为材料,需要经过材料选择、材料检验和材料切割等步骤。

材料的选择应考虑到使用环境和工作负荷,并严格按照工艺要求进行材料检验以确保材料质量的稳定性。

材料切割要求准确、无损伤,以保证后续加工步骤的进行。

2.2 粗加工连杆粗加工包括车削、钻孔和铣削等步骤。

在车削过程中,需要根据工作图纸的要求,采用适当的工艺参数和切削工具,进行外形和内孔的车削。

钻孔过程中要注意孔径和孔位的准确度,以及切削液的使用,以确保钻孔质量。

在铣削过程中,要根据工作图纸对轮廓的要求,确定铣削路径和铣削工具的选择。

2.3 热处理连杆在粗加工后需要进行热处理,以提高其力学性能和耐磨性。

常用的热处理方法包括淬火和回火。

淬火过程中,将连杆加热至适当温度后迅速冷却,以提高硬度和强度。

回火过程中,将经过淬火的连杆再次加热至适当温度并保温一段时间后冷却,以减轻内部应力,提高连杆的韧性。

2.4 精加工精加工是对连杆进行最终形状和尺寸的加工。

常见的精加工工艺包括磨削、滚轧和镗削。

磨削是通过砂轮对连杆进行外轮廓和内孔的加工,以达到较高的加工精度。

滚轧是通过滚轮对连杆进行外廓和内孔的加工,以提高表面质量和寿命。

镗削是通过镗刀对连杆进行孔的精加工,要求孔径精度高、表面光滑。

2.5 表面处理连杆经过精加工后需要进行表面处理,以提高其外观质量和防腐性能。

常见的表面处理方法包括喷涂、镀层和热处理。

喷涂是将涂料喷涂在杆上,通过干燥和固化形成坚固的保护层。

镀层是将金属镀层沉积在杆上,以增加其表面硬度和耐磨性。

热处理是通过加热和冷却过程改变连杆的组织结构,以提高其防腐性能。

连杆体零件的机械加工工艺规程的及夹具设计

连杆体零件的机械加工工艺规程的及夹具设计

开题报告设计题目:连杆体零件的机械加工工艺规程的及夹具设计设计的目的此次设计是学生完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性环节,是使学生综合运用所学过的基本理论,基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练,这对学生即将从事的有关技术工作和未来事业的开拓都具有一定的意义。

其主要目的是:1.培养学生综合分析和解决本专业的一般工程问题的独立能力,拓宽和深化所学的知识。

2. 培养学生树立正确的设计思想,设计思维,掌握工程设计的一般程序,规范和方法。

2.培养学生正确的使用技术知识,国家标准,有关手册,图册等工具书,进行设计计算,数据处理,编写技术文件等方面的工作能力和技巧。

4. 培养学生进行调整研究,面向实际,面向生产,向工人和工程技术人员学习的基本工作态度,工作作风和工作方法。

序言机械制造工艺及设备毕业设计是我们完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节,是使我们综合运用所学过的基本课程,基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。

我们在完成毕业设计的同时,也培养了我们正确使用技术资料,国家标准,有关手册,图册等工具书,进行设计计算,数据处理,编写技术文件等方面的工作能力,也为我们以后的工作打下坚实的基础,所以我们要认真对待这次综合能力运用的机会!目录序言 (4)一课题简介 (5)二设计内容 (7)2.1零件分析 (7)2.1.1零件的作用 (7)2.1.2零件的工艺分析 (7)2.1.3零件毛坯的选择 (7)2.1.4零件的定位基准面的选择 (7)三制定加工工艺路线 (8)四 .机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (10)五 .确定切削用量及基本工时 (11)六 .夹具设计 (21)6.1 问题的提出 (21)6.2 定位误差分析 (23)6.3 夹具设计及操作简要说明 (23)参考文献 (25)心得与体会 (26)一课题简介本零件主要用于连接和传递及动力的场合,它要求的精度较高。

汽车连杆加工工艺及夹具设计

汽车连杆加工工艺及夹具设计

汽车连杆加工工艺及夹具设计汽车连杆是发动机中非常重要的零部件,它连接活塞和曲轴,传递活塞的运动力到曲轴上,是发动机正常运转的关键。

因此,汽车连杆的加工工艺及夹具设计显得尤为重要。

本文将就汽车连杆的加工工艺及夹具设计进行详细介绍。

汽车连杆的加工工艺是指对汽车连杆进行加工时所采用的工艺方法和步骤。

汽车连杆的加工工艺主要包括锻造、粗加工、精加工和热处理等环节。

首先是锻造环节,汽车连杆的锻造是通过将金属坯料放入锻造模具中,利用冲击力和压力使其产生塑性变形,从而得到所需形状和尺寸的加工方法。

然后是粗加工环节,汽车连杆的粗加工主要包括车削、铣削和钻削等工艺,通过这些工艺将锻造后的汽车连杆进行初步的成型。

接着是精加工环节,汽车连杆的精加工主要包括磨削、镗削和拉削等工艺,通过这些工艺将汽车连杆进行精细加工,以满足其精度和表面质量的要求。

最后是热处理环节,汽车连杆的热处理是为了提高其强度和硬度,使其具有良好的机械性能。

在汽车连杆的加工工艺中,夹具设计起着至关重要的作用。

夹具是用来固定工件,保证工件在加工过程中的位置精度和加工质量的工具。

汽车连杆的加工对夹具的设计要求非常高,因为汽车连杆的形状复杂,加工难度大,所以需要设计出合理的夹具来保证加工质量和效率。

首先,夹具的选择要根据汽车连杆的形状和加工工艺来确定。

汽车连杆的形状复杂,需要设计出符合其形状的夹具,以保证汽车连杆在加工过程中的稳定性和精度。

其次,夹具的刚性和稳定性是夹具设计的关键。

汽车连杆在加工过程中需要承受较大的切削力和振动力,所以夹具的刚性和稳定性要能够满足这些要求。

再次,夹具的使用要方便和安全。

夹具的设计要考虑到操作人员的使用习惯和安全要求,使其能够方便地安装和拆卸,并保证操作人员的安全。

最后,夹具的成本也是夹具设计的考虑因素之一。

夹具的设计要尽量减少成本,提高经济效益。

综上所述,汽车连杆的加工工艺及夹具设计是汽车发动机制造中非常重要的环节。

合理的加工工艺和夹具设计能够保证汽车连杆的加工质量和效率,提高汽车发动机的性能和可靠性。

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广东技术师范学院天河学院汽车制造工艺学课程设计说明书课题:连杆加工工艺规程及连杆体后平面加工工序夹具设计*名:***学号: *************专业:机械设计制造及自动化班级:本机制 083指导教师:**蒋文明二〇一一年十一月汽车制造工艺学课程设计任务书系部:机电工程系课程代码:0340132_ 班级:本机制083一、设计题目:连杆加工工艺规程及连杆体后平面加工工序夹具设计二、主要内容:1.毛坯选择;2.连杆加工工艺路线制定;3.连杆体后平面加工工序工序具体内容确定;4.连杆体后平面加工工序夹具设计;5.确定生产类型(产量可自己确定或直接设定生产类型)三、具体要求及应提交的材料1.填写工艺过程卡时,除连杆体后平面加工工序,其它工序机床确定名称,夹具确定类型,刀具与量具也确定名称;2.工艺路线制定因是同一个零件,必须独立完成;3.同组夹具结构必须有差异;4.必须按时完成;设计说明书按规定格式书写;5.完成应提交的材料:设计说明书一份、夹具装配总图一张、连杆体零件图一张、工艺过程卡片及连杆体后平面加工工序工序卡片各一份;6.不校核设计能力,若要校核自己确定年产量(中批或大批生产或大量生产)。

四、主要技术路线提示1.确定生产类型(设定为中批或大批量生产),对零件进行工艺分析,画零件图;2.确定毛坯种类及制造方法;3.拟订零件机械加工工艺过程,选择各工序的加工设备和工艺装备(刀具、夹具、量具、辅具),确定连杆体后平面加工工序及相关加工余量和工序尺寸,计算连杆体后平面加工工序的切削用量和工时定额;≤T/3。

4.夹具设计必须满足△d五、进度安排(设计共两周10天)1.准备一天(课程设计工艺讲解、画图工具准备、借阅相关工具书和资料等);2.画零件图一天;3.制定工艺路线两天;4.确定连杆体后平面加工工序工序具体内容一天;5.夹具设计及完成总装图三天;6.完成设计说明书及答辩两天。

六、推荐参考资料(不少于3篇)1.王凡主编《实用机械制造工艺设计手册》机械工业出版社 2008.5 ;2.肖继德、陈宁平主编《机床夹具设计(第二版)》机械工业出版社 2000.5 3.孙丽媛《机械制造工艺及专用夹具设计指导》冶金工业出版社 2002;4.曾东建《汽车制造工艺学》机械工业出版社2006.1;5.崇凯主编《机械制造技术基础课程设计指南》化学工业出版社 2007.2。

指导教师:签名日期:年月日教研室主任:系主任:审核日期:年月日目录序言 (1)一、课程设计目的 (2)二、生产纲领及零件说明 (2)三、毛坯方面说明 (3)四、连杆的技术要求 (5)五、连杆的机械加工工艺过程 (6)六、切削用量的选择原则 (8)七、确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差 (9)八、工时定额的计算 (10)九、专用夹具设计 (21)课程设计总结 (23)参考文献 (24)序言《汽车制造工艺学课程设计》是我们学习完大学阶段的汽车类基础和技术基础课以及专业课程之后的一个综合的课程设计。

通过本课程的训练,将有助于我们对所学知识的理解,并为后续的课程学习以及今后的工作打下一定的基础。

对于本人来说,希望能通过本次课程设计的学习,学会将所学理论知识和工艺课程实习所得的实践知识结合起来,并应用于解决实际问题之中,从而锻炼自己分析问题和解决问题的能力;同时,又希望能超越目前工厂的实际生产工艺,而将有利于加工质量和劳动生产率提高的新技术和新工艺应用到机器零件的制造中,为改善我国的汽车制造业相对落后的局面探索可能的途径。

但由于所学知识和实践的时间以及深度有限,本设计中会有许多不足,希望各位老师能给予指正。

一、课程设计目的汽车制造工艺学课程设计是车辆工程专业学生学完《汽车制造工艺学》后,进行的一个重要的实践性教学环节。

通过设计培养学生综合运用所学知识的能力,为以后的毕业设计进行一次综合训练和准备。

通过本课程设计使学生在下述各方面得到训练:1. 运用汽车制造工艺学课程中的基本理论解决零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定、机床、工具、量具的选择等问题,以保证零件的加工质量。

2. 通过设计,获得根据被加工零件的加工要求,设计出高效、省力、经济合理、能保证加工质量的夹具的能力。

3. 学会使用手册及图表资料。

培养查阅各种资料的能力,同时掌握与本设计有关的各种资料。

二、生产纲领及零件说明1. 生产纲领生产纲领的大小对生产组织和零件加工工艺过程起着重要的作用,它决定了各工序所需专业化和自动化的程度,以及所选用的工艺方法和工艺装备。

发动机连杆零件的年产量为30000件,现已知该产品属于轻型机械,根据生产类型与生产纲领的关系查阅参考文献,确定其生产类型为大批量生产。

大批量生产的工艺特征:(1)零件的互换性:具有广泛的互换性,少数装配精度较高处,采用分组装配法和调整法。

毛坯的制造方法和加工余:广泛采用金属模机器造型,模锻或其他高效方法。

毛坯精度高,加工余量小。

(2)机床设备及其布置形式:广泛采用高效专用机床及自动机床,按流水线和自动排列设备。

(3)工艺装备:广泛采用高效夹具,复合刀具,专用量具或自动检验装置,靠调整法达到精度要求。

(4)对工人的技术要求:对调整工的技术水平要求高,对操作工的技术水平要求较低。

(5)工艺文件:有工艺过程卡或工序卡,关键工序要调整卡和检验卡。

(6)成本:较低。

(7)生产率:高。

(8)工人劳动条件:较好。

2. 零件说明连杆是汽车发动机中的主要传动部件之一,它把作用于活塞顶面的膨胀的压力传递给曲轴,又受曲轴的驱动而带动活塞压缩气缸中的气体。

连杆在工作中承受着急剧变化的动载荷。

连杆由连杆体及连杆盖两部分组成。

连杆体及连杆盖上的大头孔用螺栓和螺母与曲轴装在一起。

为了减少磨损和便于维修,连杆的大头孔内装有薄壁金属轴瓦。

轴瓦有钢质的底,底的内表面浇有一层耐磨巴氏合金。

在连杆体大头和连杆盖之间有一组垫片,可以用来补偿轴瓦的磨损。

连杆小头用活塞销与活塞连接。

小头孔内压入青铜衬套,以减少小头孔与活塞销的磨损,同时便于在磨损后进行修理和更换。

在发动机工作过程中,连杆受膨胀气体交变压力的作用和惯性力的作用,连杆除应具有足够的强度和刚度外,还应尽量减小连杆自身的质量,以减小惯性力的作用。

为了保证发动机运转平衡,同一发动机中各连杆的质量不能相差太大。

考虑到装夹、安放、搬运等要求,连杆大、小头的厚度相等(基本尺寸相同)。

在连杆小头的顶端设有油孔,发动机工作时,依靠曲轴的高速转动,把气缸体下部的润滑油飞溅到小头顶端的油孔内,以润滑连杆小头衬套与活塞销之间的摩擦运动副。

三、连杆的材料和毛坯粉末锻造技术是常规的粉末冶金工艺和精密锻造有机结合而发展起来的一项颇具有市场、竞争力的少、无切削金属加工方法,以金属粉末为原料,经过预成形压制,在保护气氛中进行加热烧结及作为锻造毛坯,然后在压力机上一次锻造成形和实现无飞边精密模锻,获得了与普通模锻件相同密度、形状复杂的精密锻件。

它既有粉末冶金成形性能较好的优点,又发挥锻造变形有效地改变金属材料组织和性能作用的特点,使粉末冶金和锻造工艺在生产上取得了新的突破,特别适宜大批量生产高强度、形状复杂的结构零件,因此在各工业部门中有较大推广应用的发展前途。

汽车发动机连杆是承受强烈冲击及动态应力最高的典型动力学负荷零件,其负荷与其自身质量成比例,因此杆的轻量化对发动机具有特别的重要意义。

如减轻发动机质量,可导致发动机上所有摆动体质量的减少,对发动机的运转噪声、震动、燃料消耗等将产生良好的作用。

更重要的是,由于粉末锻造采用粉末坯料的称量法,使每根连杆得到同一重量,因此,连杆联接曲轴旋转时,明显减轻了动平衡所引起的影响。

粉末锻造工艺是一种可以精减工艺、减少公害和节约资源的合乎时代要求的技术,是一项跨世纪的先进的高新技术。

连杆的材料参考了德国krebsoge公司为宝马公司生产的美洲虎发动机AJ—V8型粉末锻造连杆,所用预合金钢粉的牌号为 ,其化学成分(W)为:0.25%~0.35%Mn、0.25%~0.45%Mo、0.25%~0.35%Ni、0 1%~0 1%Cr、0 65%C、其余为Fe。

由于这种低合金钢粉的化学成分均匀,物理性能及工艺性能优良,从而使经粉末锻造制成的高强度连杆零件的综合性能,特别是冲击韧性及疲劳性能显著提高。

毛坯的生产工序如下:1.配料及混料:将低合金钢粉,经配料计算和准确称取粉重后,置于混料机内混和30min左右,至分布均匀。

2.压预成形坯:在压制机上将粉料压制成连杆预成形坯。

对预成形坯的形状及尺寸设计应合理,对其密度、质量、质量变化和尺寸要严格精确控制,以避免超负荷而损坏模具。

3.烧结:在通有还原性保护气氛的烧结电炉中进行,其温度为1100—1130℃,至完全合金化。

然后,将烧结体移入无氧化性气氛的保温炉(约1000℃)中进行保温。

4.闭式模锻:为了节约能源,将粉末预成形压坯直接从保温炉内送人压力机模具中进行闭式模锻。

烧结体经致密化封闭锻造时,可将80%理论密度的烧结体锻造直至接近100%理论密度。

(必须指出,粉末锻造连杆的变形温度对其性能的影响很大,烧结预成形坯经l000℃保温出炉时,应尽量缩短停留时间,立即投人模锻工序。

若模锻温度过低,在连杆表层的残留微孔隙增多,则使连杆的密度下降;若停留时间过长,则连杆内部易被氧化。

这两种情况都能导致连杆的冲击韧性和疲劳强度降低。

)图3-1 粉末锻造过程示意图粉末锻造连杆除了要求粉末性能一致、粉末的流动性和填充性要好及合理的预制坯形状及尺寸设计外,还需要较复杂的工艺设备和严格的质量控制。

为提高模具使用寿命与保证粉末锻造连杆质量的一致,其关键是实现生产工艺过程的计算机自动化。

四、连杆的技术要求连杆的作用是把活塞和曲轴联接起来,使活塞的往复直线运动变为曲柄的回转运动,以输出动力,同时又压缩汽缸内气体。

因此,连杆的加工精度将直接影响柴油机的性能,而工艺的选择又是直接影响精度的主要因素。

反映连杆精度的参数主要有5个:(1)连杆大端中心面和小端中心面相对连杆杆身中心面的对称度;(2)连杆大、小头孔中心距尺寸精度;(3)连杆大、小头孔平行度;(4)连杆大、小头孔尺寸精度、形状精度;(5)连杆大头螺栓孔与接合面的垂直度。

1.大、小头孔的尺寸精度、形状精度为了使大头孔与轴瓦及曲轴、小头孔与活塞销能密切配合,减少冲击的不良影响和便于传热。

大头孔公差等级为IT6,表面粗糙度Ra应不大于0.8μm;大头孔的圆柱度公差为0.012 mm,小头孔公差等级为IT8,表面粗糙度Ra应不大于3.2μm。

小头压衬套的底孔的圆柱度公差为0.0025 mm,素线平行度公差为0.04/100 mm。

2.大、小头孔轴心线在两个互相垂直方向的平行度两孔轴心线在连杆轴线方向的平行度误差会使活塞在汽缸中倾斜,从而造成汽缸壁磨损不均匀,同时使曲轴的连杆轴颈产生边缘磨损,所以两孔轴心线在连杆轴线方向的平行度公差较小;而两孔轴心线在垂直于连杆轴线方向的平行度误差对不均匀磨损影响较小,因而其公差值较大。

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