柴油机“连杆”零件的机械加工工艺规程的编制及工装设计 机械设计毕业论文
设计论文-连杆零件的加工工艺设计与制造及相关工序的夹具设计学位论文

目录摘要 (2)前言 (3)第一章机械加工工艺规程的制定1.1零件的工艺性分析 (4)1.2毛坯的确定 (5)1.3连杆工件的定位基准和定位方案分析 (6)1.4加工经济度与加工工序安排 (7)1.5典型表面的加工方法 (8)1.6连杆加工工艺过程的确定 (8)1.7加工设备与工艺装备的选择 (10)1.8工艺尺寸链的计算 (10)第二章机械加工工艺卡片的设计2.1确定加工工艺过程 (12)2.2机械加工余量的确定 (12)2.3切削用量及基本工时计算 (12)第三章铣连杆结合面夹具3.1零件本工序的加工要求分析 (24)3.2确定夹具类型 (24)3.3确定夹具的基本布局 (24)3.4拟定定位方案和选定定位元件 (25)3.5确定加紧方案 (25)3.6确定对刀装置 (25)3.7定位误差计算 (25)3.8切削力及夹紧力的计算 (26)结束语 (27)参考文献 (28)附录连杆体机械加工工艺卡片(3张)连杆体机械加工工序卡片(10张)结束语通过对汽车连杆的机械加工工艺及对粗加工铣结合面夹具的设计,使我学到了许多有关机械加工的知识,主要归纳为以下三个方面:第一方面:连杆件外形较复杂,其技术要求很高,加工刚度差,这就要求做设计的我们能正确地掌握定位基准的选择、切削用量、精度控制等专业知识,此外要要有严谨的态度,设计过程繁琐,不认真是不可能完成的。
第二方面:主要是关于夹具的设计方法及其步骤。
以前在学习过程中只是听老师讲了夹具方面的一些基本知识,都是皮毛,而通过这次设计,我几乎翻遍了图书馆百十种夹具设计的书籍,极大地补充了学习的不足,让我懂得了不少这方面的专业知第三方面:在这次设计过程中,除了涉及到本专业的专业知识外,大学三年所学的其它知识几乎全派上了用场,在此过程中涉及到的其它知识有Word和Excel文档的编辑、AutoCAD、Pro/E、Solidworks、锻造等。
可以说这次设计是对三年所学的一次全面整合,十分到位。
连杆工艺工装设计论文

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。
机械加工工艺是企业上品种、上质量、上水平,加速产品更新,提高经济效益的技术保障。
然而夹具又是制造系统的重要部分,工艺对夹具的要求也会提高,专用夹具、成组夹具、组合夹具和随行夹具都朝着柔性化、自动化、标准化、通用化和高效化方向发展以满足加工要求。
所以对机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要的意义。
关键词: 连杆;加工工艺;夹具设计AbstractThe connecting rod is one of the main driving medium of diesel engine, this text expounds mainly the machining technology and the design of clamping device of the connecting rod. The precision of size, the precision of profile and the precision of position , of the connecting rod is demanded highly , and the rigidity of the connecting rod is not enough, easy to deform, so arranging the craft course, need to separate the each main and superficial thick finish machining process. Reduce the function of processing the surplus , cutting force and internal stress progressively , revise the deformation after processing, can reach the specification requirement for the part finallyKeywords: connecting rod;deformination;processing technology;design ofclamping device目录摘要 (I)Abstract (II)绪论 (1)1 零件的造型 (2)1.1零件造型软件介绍 (2)1.2零件造型过程 (2)2 零件的分析 (7)2.1 零件的作用 (7)2.2 零件的工艺分析 (7)2.2.1 零件图样分析 (7)2.2.2 工艺分析 (7)3 工艺规程设计 (9)3.1 确定毛坯的制造形式 (9)3.2 定位基准的选择 (9)3.2.1 粗基准的选择 (9)3.2.2 精基准的选择 (10)3.3 拟定工艺路线 (10)3.3.1 工艺路线方案一 (11)3.3.2 工艺路线方案二 (11)3.4 工艺方案的比较与分析 (12)3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (14)3.5.1 大小头两端表面 (14)3.5.2 99±0.01mm的两侧面 (14)3.5.3 内孔Φ25mm (14)3.5.4 内孔Φ50mm (14)3.5.5 油孔Φ5mm (14)3.5.6 油孔Φ1.5mm (14)3.5.7 油孔Φ4mm (15)3.5.8 油孔Φ8mm (15)3.5.9 螺栓孔Φ12.22mm (15)3.5.10 螺栓孔Φ13mm (15)3.5.11 锪孔Φ20mm (15)3.5.12 镗孔Φ58±0.05mm (15)3.5.13 镗孔Φ26±0.05mm (16)3.5.14 镗孔Φ65.5mm (16)3.5.15 镗孔Φ29.5mm (16)3.5.16 铣连杆上盖5mm×8mm斜槽 (16)3.5.17 铣连杆体5mm×8mm斜槽 (16)3.6 确定切削用量及工时定额 (16)4 专用夹具设计 (45)4.1 问题的提出 (45)4.2 夹具设计 (45)4.2.1 定位基准的选择 (45)4.3 切削力及夹紧力计算 (45)4.2.2 定位误差分析 (46)5 存在的问题与展望 (47)5.1 存在的问题 (47)5.2 展望 (47) (47)毕业设计小结 (48)致谢 (49)参考文献 (50)绪论机械的加工工艺及夹具设计是在完成了大学的全部课程之后,进行的一次理论联系实际的综合运用,使我对专业知识、技能有了进一步的提高,为以后从事专业技术的工作打下基础。
柴油机连杆加工工艺及铣螺栓座面夹具毕业设计论文

1前言跨入二十一世纪,加入世界贸易组织,当前的中国作为一个社会持续进步,经济稳步增长的楷模,随时迎接着世人或挑剔,或羡慕的眼光。
我们和祖国一起站在新世纪的起点,面对着迎面而来的机遇和挑战,除了要不断丰富自己的知识和才干,更要看清当前世界发展的形势。
国家经济政治要强大,必须有强有力的重工业作为支撑。
于是,振兴东北老工业基地便成了一个摆在我们眼前的鲜明目标。
我只是一个普通的学生,还没有任何实际经验,要说马上就能够运用自己的专业知识做什么高深的研究设计是不可能的,但是我想这次毕业设计的目的重点不是看我这次设计的高瞻远瞩性,因为毕竟自己经验以及知识非常有限,做出来的结果不可能尽善尽美;重点是要我们学会利用校内的大量资源和所能接触到的书籍、媒体,更系统地掌握学习和研究问题的方法,利用毕业设计的机会锻炼自己分析问题与解决问题的能力,了解工作的大致程序,也能初步积累工程技术人员需要必备的经验,以便为日后离开校园的学习和工作打好坚实的基础。
而以我们现在的程度需要付出更多的努力才能真正成为一名机械领域的有用之才。
这次设计历时三个月,主要完成的任务有:在已有的知识基础上,制定出合理的柴油机连杆加工工艺;选择其中一道工序——铣螺栓座面,进行夹具设计;进行说明书的编写工作。
在工序编排的过程中,充分考虑多方面影响因素、结合中国机械行业现行的技术及装备条件;在夹具设计过程中使用了当前普遍使用的AutoCAD。
中国现在处于飞速发展和向世界市场全面进军的阶段,需要国人都能以饱满的热情投入到自己的岗位中去。
二十一世纪这个知识时代,各个国家的竞争异常激烈,归根结蒂是经济上的竞争。
一个国家只要综合国力强大,则其他事业也随之繁荣,因为政治是为经济服务,只要经济真正繁荣,那么国家也就能真正找到适合我国国情的政治方略。
而通过历史可以清晰看到,每当一个朝代经济突飞猛进的时候,那么这时也是文化走向繁荣的转唳点。
总之,衷心希望中国的机械行业能蒸蒸日上,引领世界的机械事业共同前进。
连杆的机械加工工艺及工装设计

连杆的机械加工工艺及工装设计网络教育学院本科生毕业论文(设计)题目:连杆的机械加工工艺及工装设计学习中心:层次:专科起点本科专业:年级:年春/秋季学号:学生:指导教师:完成日期:年月日内容摘要在机械制造批量生产中根据加工零件的工艺要求,就需要使用不同的加工方式。
本文所要讲的连杆,其在柴油机的传动系统中颇为重要,由于连杆在柴油机中所占的重要地位,其加工的要求也较为精细,就例如在连杆加工中的形状精度以及尺寸精度的要求就很高。
连杆在加工过程中,由于其自身的刚度条件较差,故而就可能在加工中产生变形,使零件作废,所以就需要在连杆的加工中将表面的粗加工及精加工分步而行,减小零件变形的可能性。
零件加工技术要求的达成不仅仅需要在零件的加工中避免边形,还需要在加工中逐步的去达成加工要求,从而制造出精细标准的连杆零件。
连杆作为汽车发动机中的主要零件,其在柴油机中的作用就是将作用于柴油机活塞头部的力传递给柴油机的曲轴,再通过曲轴所作用的力带动活塞挤压活塞腔内的柴油气,从而不断的重复运动,带来源源不断的动力。
而发动机所带来的动力是人们所不可缺少的,所以说,连杆零件在机械制造行业中占有十分重要的地位。
关键词:连杆;加工工艺;工装设计目录内容摘要......................................................................................................... 引言 01 绪论 (1)2 工艺规程设计 (2)2.1年生产量和批量的确定 (2)2.2零件分析 (2)2.3 定位基准的分析与选择 (3) (3) (3) (3)2.4 工艺路线的制定 (3)2.5 工艺卡的填写............................................................ 错误!未定义书签。
3 夹具设计 (5)3.1 定位基准的选择 (6)3.2定位元件选择 (6)3.3 夹紧元件的选择 (7)3.4夹紧力的计算 (7)结语 (9)参考文献 (10)引言连杆的组成有连杆体、连杆盖、螺栓以及螺母等零件,作为柴油机的重要零件之一,其形状参数以及尺寸参数都对柴油机的重量及形状尺寸结构等存在着很大的影响。
课程设计-零件的机械加工工艺规程的编制及工装设计

课程设计-零件的机械加工工艺规程的编制及工装设计摘要本文旨在介绍零件机械加工工艺规程的编制方法和工装设计要点,为机械加工领域的学生和工程师提供参考。
引言机械加工工艺规程的编制是确保加工质量、提高生产效率的关键环节。
合理的工艺规程和工装设计能够显著提升加工精度和生产效率。
第一章:零件加工工艺规程编制1.1 零件分析对零件的几何形状、尺寸、材料等进行详细分析。
1.2 加工工艺路线确定根据零件特点确定加工顺序和加工方法。
1.3 工艺参数选择选择合适的切削参数,如切削速度、进给速度、切削深度等。
1.4 工艺文件编制编制工艺卡片、工艺流程图等工艺文件。
第二章:工装设计2.1 工装设计原则介绍工装设计的基本原则,如定位精度、夹紧稳定性等。
2.2 夹具设计根据加工工艺要求设计夹具,确保零件的定位和夹紧。
2.3 刀具选择选择合适的刀具,考虑刀具材料、类型、尺寸等因素。
2.4 量具与检测选择合适的量具,制定检测方案,确保加工质量。
第三章:工艺规程编制实例3.1 零件选择选择一个具体的零件作为工艺规程编制的实例。
3.2 工艺路线分析对选定零件的加工工艺路线进行详细分析。
3.3 工艺参数确定确定加工过程中的工艺参数。
3.4 工艺文件编制编制该零件的工艺卡片和工艺流程图。
第四章:工装设计实例4.1 夹具设计针对选定零件的加工特点,设计相应的夹具。
4.2 刀具选择与设计选择和设计适合该零件加工的刀具。
4.3 量具选择与检测方案选择适合的量具,并制定检测方案。
第五章:质量控制与优化5.1 加工质量控制制定加工过程中的质量控制措施。
5.2 工艺优化分析工艺过程中的瓶颈,提出优化建议。
5.3 成本控制考虑加工成本,提出成本控制措施。
结论机械加工工艺规程的编制和工装设计是确保加工质量和效率的重要环节。
通过合理的工艺设计和精确的工装配合,可以有效提升零件加工的精度和生产效率,为企业创造更大的价值。
连杆体零件的机械加工工艺规程的及夹具毕业设计

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。
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!序言 (2)一课题简介 (4)二设计内容 (5)2.1零件分析 (5)2.1.1零件的作用 (5)2.1.2零件的工艺分析 (5)2.1.3零件毛坯的选择 (5)2.1.4零件的定位基准面的选择 (5)三制定加工工艺路线 (6)四 .机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (8)五 .确定切削用量及基本工时 (9)六 .夹具设计 (19)6.1 问题的提出 (19)6.2 定位误差分析 (20)6.3 夹具设计及操作简要说明 (21)参考文献 (23)心得与体会 (24)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。
其原始资料如下:零件材料: 45钢技术要求:连杆体应经调质处理,硬度为217—293HB生产批量:大批量生产零件数据:见零件图二设计内容2.1零件分析2.1.1零件的作用本零件的作用是用来连接和传递运动和动力的,且要求较高。
机械加工工艺分析与改进设计毕业论文【范本模板】

机械加工工艺分析与改进设计作者:陈军摘要:我们必须仔细了解零件结构,认真分析零件图,培养我们独立识图能力,增强我们对零件图的认识和了解,通过对零件图的绘制,不仅能增强我们的绘图能力和运用autoCAD软件的能力。
制订工艺规程、确定加工余量、工艺尺寸计算、工时定额计算、定位误差分析等。
在整个设计中也是非常重要的,通过这些设计,不仅让我们更为全面地了解零件的加工过程、加工尺寸的确定,而且让我们知道工艺路线和加工余量的确定,必须与工厂实际的机床相适应。
这对以前学习过的知识的复习,也是以后工作的一个铺垫。
在这个设计过程中,我们还必须考虑工件的安装和夹紧.安装的正确与否直接影响工件加工精度,安装是否方便和迅速,又会影响辅助时间的长短,从而影响生产率,夹具是加工工件时,为完成某道工序,用来正确迅速安装工件的装置。
它对保证加工精度、提高生产率和减轻工人劳动量有很大作用。
这是整个设计的重点,也是一个难点.关键词:工艺编程、工艺分析、夹具设计目录摘要 (1)目录 (2)绪论 (3)第一章:机械加工工艺分析 (3)1.1件结构的工艺性分析及毛坯的选择 (3)1。
2定位基准的选择 (4)1。
3 加工工序的设计 (4)1。
4工艺路线的拟定 (5)第二章:制动杆零件的加工工艺分析 (5)2。
1毛坯的制造形式 (5)2。
2基准面的选择 (5)2.3制订工艺路线 (6)2。
4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (8)2。
5确定切削用量及基本工时 (9)第三章:30*40专用夹具的设计 (11)3.1专用夹具的设计要求 (11)3。
2夹具设计 (12)总结 (16)参考资料 (16)绪论本课题是对制动杆零件工艺规程及40×30面铣削夹具的设计,对此研究我查阅了大量的资料,首先明白机械加工工艺过程就是用切削的方法改变毛坯的形状、尺寸和材料的物理机械性质成为具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。
在整工艺规程个设计过程中,我们将学习到更多的知识。
汽车发动机连杆零件的机械加工工艺规程

连杆是活塞式发动机和压缩机的重要零件之一,其大头孔与曲轴连接,小头孔通过活塞销与活塞连接,其作用是使活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动,它是柴油机关键传动件之一。
连杆要承受内燃机的爆发力、压缩力和连杆往复运动的惯性力、拉伸力。
因此对连杆的强度、刚度有很高的要求。
又连杆与曲轴和活塞销连接,并且它们之间存在相对转动,因此对连杆大小头孔的加工要求是很高的。
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:连杆加工工艺夹具设计内容:1.A3零件图一张2.A3毛胚图一张3.机械加工工艺规程一套4.A3装用卡具装配图一张5设计说明书一套,不得少于15页目录一、任务书二、零件工艺性分析2.1零件技术条件分析2.2毛坯选择以及加工2.3机械加工工艺路线确定2.4连杆的机械加工工艺过程分析2.4.1工艺过程的安排2.4.2定位基准的选择2.4.3确定合理的夹紧方法2.5连杆基本加工工序2.5.1连杆两端面的加工2.5.2连杆大、小头孔的加工2.5.3连杆螺栓孔的加工2.5.4连杆体与连杆盖的铣开工序2.5.5大头侧面的加工2.6工序尺寸以及公差的的计算2.6.1切削用量的选择原则a)粗加工时切削用量的选择原则b)精加工时切削用量的选择原则2.6.2确定各工序的加工余量2.6.3确定工序尺寸及其公差三、XX号工序加工说明书3.1工序尺寸精度分析3.2确定加工余量3.3夹具、定位如CAD图一.任务书机械制造业是国民经济的基础产业,是国民经济发展的支柱产业,机械制造行业的发展影响着国民经济的发展。
要想国力有所提升,国民经济不断发展变强。
传统的机械制造行业已经渐渐不能适应当代社会的发展,同时也为了适应多生产模式(大、中、小批量生产)对夹具快速设计的需求,因此先进的装备便随着产生。
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柴油机“连杆”零件的机械加工工艺规程的编制及工装设计前言毕业设计是在学完了机械制造工艺及夹具和大部分专业课,并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。
这是我们在毕业前对所学课程的一次深入的全面的总复习,也是一次理论联系实际的训练,更是一次毕业总结。
因此,毕业设计在这三年的学习中占有十分重要的地位,要求每位毕业生都能发挥所能,搞好自己的设计,给自己的学业划上一个圆满的句号。
我也十分重视这次毕业设计,并希望通过这次设计对自己今后将从事的工作进行一次适应性的训练,锻炼自己分析问题、解决问题的能力。
由于个人能力有限,设计中难免有许多不足之处。
希望各位指导老师给予批评指正,我也会在以后的工作中严格要求自己,努力提高自己的专业技能。
摘要机械制造工业是国民经济最重要的部门之一,是一个国家或地区经济发展的支柱产业,其发展水平标志着该国家或地区的经济实力、科技水平、生活水平和国防实力。
机械制造业的生产能力和发展水平标志着一个国家或地区国民经济现代化的程度,而机械制造业的生产能力主要取决于机械制造装备的先进程度,产品性能和质量的好坏则取决于制造过程中工艺水平的高低。
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。
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。
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。
关键词:机械制造、机械制造装备、连杆、加工工艺目录绪论............................................................................ (4)一. 零件的结构工艺分析 (4)1.1. 零件的作用及保护措施 (4)1.2. 毛坯材料的选用、制造并绘制毛坯图 (6)1.3. 连杆工艺规程的设计 (9)1.4. 零件的工艺过程分析 (13)1.5. 工艺方案的确定 (15)1.6. 机械加工余量、切削用量、工序尺寸的确定 (16)1.7. 工序工时定额的计算 (19)二. 连杆机械加工技术近期发展 (22)三. 连杆的修复 (24)四. 工装设计 (25)五. 总结 (33)六. 致谢 (34)七. 参考文献 (35)八. 毕业设计任务 (36)绪论机械制造工业是国民经济最重要的部门之一,是一个国家或地区经济发展的支柱产业,其发展水平标志着该国家或地区的经济实力、科技水平、生活水平和国防实力。
机械制造业的生产能力和发展水平标志着一个国家或地区国民经济现代化的程度,而机械制造业的生产能力主要取决于机械制造装备的先进程度,产品性能和质量的好坏则取决于制造过程中工艺水平的高低。
将设计图样转化成产品,离不开机械制造工艺与夹具,因而它是机械制造业的基础,是生产高科技产品的保障。
离开了它,就不能开发制造出先进的产品和保证产品质量,不能提高生产率、降低成本和缩短生产周期。
机械制造工艺技术是在人类生产实践中产生并不断发展的。
机械制造工艺的内容极其广泛,它包括零件的毛坯制造、机械加工及热处理和产品的装配等。
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。
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。
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是我这次设计的主要内容。
一.零件的结构工艺分析1.1零件的作用及保护措施1.1.1零件的作用连杆是活塞式发动机内部的一个十分重要的零(部)件,它连接活塞和曲轴,传递力和转矩,从而实现发动机的运转,提供动力源。
连杆是柴油发动机的重要零件。
它的作用是连接曲轴和活塞,把作用在活塞顶面的膨胀气体所做的功传给曲轴,推动曲轴旋转,从而将活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动,又受曲轴的驱动而带动活塞压缩汽缸中的气体。
连杆的工作状态如图1。
1.1.2.零件的结构连杆是一种变截面非圆形细长杆件,其杆身截面从大头到小头逐步变小,以适应在工作中承受急剧变化的动载荷。
连杆是由连杆盖和连杆体两部分组成,连杆盖和连杆体用螺栓和螺母与曲轴主轴颈装配在一起。
图2是4125A型柴油发动机的连杆组合件图。
为了减少磨损和磨损后便于修理,在连杆小头孔冲压入青铜衬套,大头孔中装有薄壁金属轴瓦。
1.2毛坯材料的选用、制造并绘制毛坯图1.2.1毛坯材料的选用连杆材料一般采用45钢或40Cr、45Mn2等优质钢或合金钢。
表1 45钢、40Cr和45Mn2化学成分(摘自GB/T699-1999)表2 45钢、40Cr和45Mn2力学性能(摘自GB/T699-1999)文献《机械工程材料成形及应用》中指出:45属于优质非合金结构刚(中碳钢),具有一定的塑性和韧性,较高的强度,切削性良好。
经调质处理后具有良好的综合力学性能,用于制造受力较大要求强度、塑性和韧性都较高的机械零件,如机床齿轮、主轴,发动机曲轴、连杆,丝杠等,应用十分广泛。
综上,此次设计连杆材料选用45钢,毛坯尺寸精度要求为IT11~IT12级。
1.2.2.材料的可锻性可锻性是指金属在受到锻压后,可改变自己的形状而又不产生破裂的性能。
碳钢随含碳量的增加可锻性下降。
45钢的含碳量在0.42~0.50之间,其热锻工艺特性:塑性高,变形抗力比较低,锻造温度范围宽。
模锻件经修整后一般还需要通过热处理,锻件热处理常采用正火(或退火),以消除过热组织或形变强化组织,细化晶粒,改善切削性能,提高锻件的力学性能。
1.2.3.毛坯的种类及制造方法连杆是较细长的变截面非圆形杆件,其杆身截面从大头到小头逐步变小,因此,其毛坯采用模锻制造。
考虑其生产类型、经济性、结构工艺性,整体锻造较好。
毛坯为整体锻造,其外形精度高,省材料,简化工艺,便于组织生产、加工和运输。
文献《机械工程材料成形及应用》中指出:模锻是使金属坯料在冲压力作用下,在锻模模膛内变形从而获得锻件的工艺方法。
在锻造过程中,由于金属塑性变形的结果,使毛坯金属获得较细的晶粒,同时能压合组织内部的缺陷,因而提高了金属的力学性能和使用中的可靠性,一般可使强度提高20%、韧性提高一倍左右。
因此,凡承受重载荷、动载荷、高压力的零件多采用锻件作毛坯。
与自由锻相比:模锻锻件的尺寸和精度比较高,机械加工余量较小,材料利用率高。
可以锻造形状较复杂的锻件,锻件内部流线分布合理,适用于中小型锻件的大批量生产。
1.2.4.绘制锻件毛坯图(1).毛坯尺寸的确定连杆是活塞式发动机内的一个重要零件,确定其材料为45钢。
由于产品的形状结构为细长的变截面非圆形杆件,生产类型是大批量生产,所以毛坯选用模锻整体锻造成形。
由文献《公差配合与测量技术》可查,该种锻件的尺寸公差等级CT为IT11~IT12级。
故取CT为 IT11级。
可用查表法确定各表面的总余量,但是由于用查表法所确定的总余量与生产实际情况有些差距,故还应根据工厂具体情况进行适当的调整。
现将调整后的毛坯主要尺寸及公差如表3所示:表3 连杆毛坯主要尺寸及公差(mm)由此,即可绘制出零件的毛坯图(见图5)。
(2)毛坯图1.2.5.锻件的技术要求:(1)热处理:调质217—289HBS(2)连杆杆身壁厚不大于2 mm,R42.5处的定位面上不允许有凸台(3)错差:纵向不大于1 mm,横向不大于0.75 mm(4)杆体弯曲不大于1 mm1.3.连杆工艺规程的设计1.3.1零件图1.3.2.零件的主要技术条件及要求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。
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。
1.连杆小头孔衬套底孔尺寸公差为IT7级,粗糙度Ra1.6,圆柱度公差为0.015mm小头孔衬套孔尺寸公差为IT65级,粗糙度Ra0.4。
圆柱度公差为0.005mm。
为了保证与活塞销的精密装配间隙,小头衬套孔在加工后,以每组间隔为0.0025mm分组,便于分组装配,保证良好的配合。
文献《机械制造工艺与夹具》中指出:分组装配法是将相关尺寸公差放大若干倍,使其尺寸能够按经济精度加工,然后按零件的实际加工尺寸分为若干组,各对应组进行装配,以达到装配精度要求。
因同组零件具有互换性,也称此法为分组互换法。
这种方法在大批量生产中可降低零件的加工精度,而不降低装配精度,适用于成批、大量、生产中组成环数少而装配精度要求高的部件装配。
2.连杆大头孔镶有薄壁剖分轴瓦,底孔尺寸公差为IT6级,粗糙度Ra0.8,圆柱度公差为0.012mm。
3.连杆小头孔及小头铜套孔中心线对大头孔中心线的平行度在垂直面内的平行度公差为0.04 mm;其在水平面内的平行度公差为0.06 mm。
4.大小头孔间距尺寸极限偏差为±0.05mm。
5.连杆大头孔两端面对连杆大头孔中心线的垂直度公差为0.1mm,Ra3.2。
6.两螺孔(定位孔)中心线对连杆大头孔剖分面的垂直度公差为0.15mm,用两个尺寸为Ø16-0.002-0.06的检验心轴插入连杆体和连杆盖的Ø16+0.0270孔时,剖分面的间隙应小于0.05,目的为保证正常承载能力和大头孔轴瓦与曲轴颈的良好配合;7.为保证发动机运转平稳,对于连杆的重量及装于同一台发动机中的一组连杆重量都有要求, 连杆组内的质量差为±2%。
对连杆大头重量和小头重量都分别规定、涂色分组,供选择装配。
1.3.3.零件的机械加工工艺过程及工艺方案连杆的尺寸精度、形状精度和位置精度的要求都很高,但刚度又较差容易产生变形。
连杆的主要加工表面为大小头、大小头孔两端面、连杆盖与连杆体的接合面和螺栓孔等,次要加工表面为油孔、锁口槽、供作工艺基准的工艺凸台等。
还有称重、去重、检验、清洗和去毛刺等工序。
其中检验是主要的辅助工序,是保证产品质量的重要措施。
1. 加工工艺过程的安排连杆的加工顺序大致如下:粗磨(铣)上下端面——钻、拉小头孔——铣大孔两侧面——切开——磨接合面——配对加工螺栓孔——装配合件——精加工合件——大小孔光整加工——称重去重——检验,标记分组——成品入库连杆小头孔压入衬套后常以金刚镗孔作为最后精加工工序,大头孔常以珩磨作为底孔的最后精加工工序。
2.加工工艺方案的拟定为保证达到零件的几何形状、尺寸精度、位置精度及各项技术要求,必须制订合理的加工工艺路线。
工艺路线方案一:5. 粗铣连杆大、小头两端面10. 粗铣连杆大、小头两端面15.扩连杆小头孔20. 连杆小头孔倒角25. 拉削连杆小头孔30. 铣连杆大头定位凸台和连杆小头凸台35. 粗扩、半精扩连杆大头孔40.钻扩绞连杆两个螺栓孔45. 自连杆上切下连杆盖50. 扩连杆螺栓孔55.磨连杆大头剖分平面60. 锪连杆体上装螺栓的凸台65. 扩连杆螺栓孔70. 在连杆体和连杆盖的螺栓孔上倒角75. 钻连杆体上两个定位销孔80. 拉连杆两个螺栓孔85. 锪连杆上装螺栓的头部和装螺母的支承平面90. 钻润滑油孔95. 去毛刺并清洗100.检验105.装配连杆和连杆盖110.磨连杆大头端平面115.半精镗连杆大头孔120.连杆大头孔倒角125.车连杆大头侧面的凸台130.拧紧螺母、打字、去毛刺135.金刚镗连杆大头孔140.珩磨连杆大头孔145. 金刚镗连杆小头孔150. 去毛刺、清洗、吹净油孔155.检验160.压入铜套165.连杆小头铣3.5圆弧槽170.金刚镗连杆小头铜套孔175. 清洗、吹净油孔180.检验185.拆开连杆和连杆盖190.铣连杆和连杆盖上的轴瓦槽及Φ16孔壁的口195. 清理、去毛刺200. 清洗、吹净、称重205.检验210.连杆体和连杆该配对并装配215.成品防锈入库工艺路线方案二:5. 粗铣连杆大、小头两端面10. 粗铣连杆大、小头两端面15.扩连杆小头孔20. 连杆小头孔倒角25. 拉削连杆小头孔30. 铣连杆大头定位凸台和连杆小头凸台35. 自连杆上切下连杆盖40.锪连杆盖上装螺母的凸台45.磨连杆大头剖分平面50. 粗扩、半精扩连杆大头孔55.钻扩绞连杆两个螺栓孔60. 锪连杆体上装螺栓的凸台65. 扩连杆螺栓孔70. 在连杆体和连杆盖的螺栓孔上倒角75. 钻连杆体上两个定位销孔80. 拉连杆两个螺栓孔85. 锪连杆上装螺栓的头部和装螺母的支承平面90. 钻润滑油孔95. 去毛刺并清洗100.检验105.装配连杆和连杆盖110.磨连杆大头端平面115.半精镗连杆大头孔120.连杆大头孔倒角125.车连杆大头侧面的凸台130.拧紧螺母、打字、去毛刺135.金刚镗连杆大头孔140.珩磨连杆大头孔145. 金刚镗连杆小头孔150. 去毛刺、清洗、吹净油孔155.检验160.压入铜套165.连杆小头铣3.5圆弧槽170.金刚镗连杆小头铜套孔175. 清洗、吹净油孔180.检验185.拆开连杆和连杆盖190.铣连杆和连杆盖上的轴瓦槽及Φ16孔壁的口195. 清理、去毛刺200. 清洗、吹净、称重205.检验210.连杆体和连杆该配对并装配215.成品防锈入库工艺路线方案三:5. 磨连杆大小头两端面10.扩连杆小头孔15. 连杆小头孔倒角20. 拉削连杆小头孔25. 铣连杆大头定位凸台和连杆小头凸台30. 粗扩、半精扩连杆大头孔35. 自连杆上切下连杆盖40.锪连杆盖上装螺母的凸台45.磨连杆大头剖分平面50.钻扩绞连杆两个螺栓孔55. 锪连杆体上装螺栓的凸台60. 扩连杆螺栓孔65. 在连杆体和连杆盖的螺栓孔上倒角70. 钻连杆体上两个定位销孔75. 拉连杆两个螺栓孔80. 锪连杆上装螺栓的头部和装螺母的支承平面85. 钻润滑油孔90. 去毛刺并清洗95.检验100.装配连杆和连杆盖105.磨连杆大头端平面110.半精镗连杆大头孔115.连杆大头孔倒角120.车连杆大头侧面的凸台125.拧紧螺母、打字、去毛刺130.金刚镗连杆大头孔135.珩磨连杆大头孔140. 金刚镗连杆小头孔145. 去毛刺、清洗、吹净油孔150.检验155.压入铜套160.连杆小头铣3.5圆弧槽165.金刚镗连杆小头铜套孔170. 清洗、吹净油孔175.检验180.拆开连杆和连杆盖185.铣连杆和连杆盖上的轴瓦槽及Φ16孔壁的口190. 清理、去毛刺195. 清洗、吹净、称重200.检验205.连杆体和连杆该配对并装配210.成品防锈入库1.4零件的工艺过程分析1.4.1定位基准的选择加工中可供作定位基准面的表面有:大头孔、小头孔、上下两端面、大小头孔两侧面连杆体与连杆盖的结合面等。