柴油机连杆加工工艺设计说明书

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摘要

连杆机构中两端分别与主动与从动构件铰接以传递运动与力得杆件。例如在往复活塞式动力机械与压缩机中,用连杆来连接活塞与曲柄。连杆多为钢件,其主

体部分得截面多为圆形或工字形,两端有孔,孔内装有青铜衬套或滚针轴承,供装入轴销而构成铰接。连杆就是汽车发动机中得重要零件,它连接着活塞与曲轴,其作

用就是将活塞得往复运动转变为曲轴得旋转运动,并把作用在活塞上得力传给曲轴以输出功率。连杆在工作中,除承受燃烧室燃气产生得压力外,还要承受纵向与横

向得惯性力。因此,连杆在一个复杂得应力状态下工作。它既受交变得拉压应力、又受弯曲应力。连杆得主要损坏形式就是疲劳断裂与过量变形。通常疲劳断裂得部位就是在连杆上得三个高应力区域。连杆得工作条件要求连杆具有较高得强度与抗疲劳性能;又要求具有足够得钢性与韧性。连杆就是柴油机得主要传动件之一,

本文主要论述了连杆得加工工艺及其部分工序夹具设计。制定工艺路线时主要考虑粗、精加工安排、加工方法选择、工序集中与分散、加工顺序等方面得要求。接着确定加工余量、工序尺寸及切削用量,最后设计夹具。本论文介绍了确定加工连杆得生产纲领及生产类型;确定连杆得毛坯材料及尺寸,确定毛坯加工余量;设计连杆加工工艺;确定部分重要工序所用得工艺装备与设备;计算部分重要工序得切削用量与基本时间;设计重要工序所用得夹具。连杆得尺寸精度、形状精度以及位置精度得要求都很高,而连杆得工作环境恶劣,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得粗精加工工序分开。逐步减少加工余量、切削力及内应力得作用,并修正加工后得变形,才能最后达到零件得技术要求。

关键词:连杆;变形;工作环境;加工工艺;夹具设计

Abstract

At both ends of linkage with the active and passive ponents in order to convey movement and the hinged edge of the bar、For example, in reciprocating piston pressor and power machinery, to connect the piston with connecting rod and crank、Connecting rod for steel parts, the main part of the cross section for the round or

shaped, both ends have a hole or holes with needle bearing bronze bushing for the pin into and constitute a hinged axis、Linkage is an important automotive engine parts, it is connected to the piston and the crankshaft, its role is to the reciprocating piston movement into rotary movement of the crankshaft, and the role of the force in the piston to the crankshaft to the output power、Link at work, in addition to gas produced by the bustion chamber under pressure, also have to face the vertical and horizontal inertia force、Therefore, the connecting rod in a plex work under the stress state、It is subject to alternating stress of tension and pression, but also by the bending stress、Link the main form of fatigue damage and excessive deformation、Usually the site of fatigue fracture in the connecting rod on the three regions of high stress、Requirements of the working conditions of connecting rod connecting rod has higher strength and fatigue performance; also requires adequate and toughness of steel、The 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 pro 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 finally 、

Keyword: Connecting rod ; Deformination ;Working environment ; Processing technology ; Design of clamping device

目录

摘要.................................................................................................. I ABSTRACT ................................................................................. II

目录............................................................................................... I II

第1章绪论 (1)

1、1机车柴油机简介 (1)

1、1、1柴油机概述 (1)

1、1、2机车柴油机简介 (2)

1、2连杆简介及连杆加工工艺分析 (4)

1、2、1连杆得作用 (4)

1、2、2连杆机械加工工艺技术关键分析 (4)

1、2、3论文主要研究内容 (5)

第2章连杆加工工艺规程 (6)

2、1机械加工工艺规程简介 (6)

2、1、1机械加工工艺规程得作用 (6)

2、1、2机械加工工艺规程得制定程序 (6)

2、2计算产品生产纲领,确定生产类型 (6)

2、3审查零件图样工艺性 (7)

2、4选择毛坯 (7)

2、5工艺过程设计 (8)

2、5、1定位基准得选择 (8)

2、5、2加工阶段得划分与工序顺序得安排 (10)

2、5、3制定工艺路线 (11)

2、6确定毛坯加工余量及毛坯尺寸 (13)

2、6、1确定计算连杆机械加工余量得方法 (13)

2、6、2设计毛坯图 (14)

2、7部分重要工序设计 (15)

2、7、1选择部分重要工序介绍 (15)

2、7、2确定部分重要工序工序尺寸 (16)

2、7、3确定切削用量及基本时间 (17)

第3章夹具设计 (28)

3、1机床夹具得分类、基本组成及功能 (28)

3、1、1机床夹具得分类 (28)

3、1、2机床夹具得基本组成 (28)

3、1、3机床专用夹具得主要功能 (28)

3、1、4机床专用夹具设计得基本要求 (29)

3、212V180C系列柴油机连杆铣剖分面夹具设计 (29)

3、2、1问题得指出 (29)

3、2、2夹具设计 (30)

3、312V180C系列柴油机连杆镗大小头孔夹具设计 (31)

3、3、1问题得指出 (32)

3、3、2夹具设计 (32)

结论 (34)

参考文献 (35)

致谢 (36)

附件1 (37)

附件2 (62)

第1章绪论

1、1机车柴油机简介

1、1、1 柴油机概述

(1)、柴油机就是一种动力机械,它以柴油为燃料,将柴油燃烧而产生得热能转化为机械能。柴油机广泛应用在工农业、交通运输、国防及人民日常生活中。柴油机得型式很多,一般可按下述几种方式分类:

①按工作方式——二冲程,四冲程;

②按汽缸数——单缸,多缸;

③按汽缸直径——95、105、135(mm)等。

柴油得特点就是自燃温度低,所以柴油发动机无需要火花塞之类得点火装置,它采用压缩空气得办法提高空气温度,使空气温度超过柴油得自燃测试,这时再喷入柴油、柴油喷雾与空气混合得同时自己点火燃烧。从性能上说,国内传统柴油机一直给人以体积笨重、振动噪声大以及排放污染严重得印象,因此国产轿车基本都采用汽油发动机,然而近年来,国外知名车商开始将一些最新得柴油机技术引入到中国,大大改善了国人对柴油机得偏见,譬如一汽大众刚刚推出宝来TDI柴油发动机,其环保性、动力性以及平顺性都不逊于汽油机,同时又具有柴油机特有得巨大扭力与超低油耗,市场前景十分瞧好。

2)、柴油机结构及工作原理

(1)结构:柴油机由燃烧室组件、动力传递组件、机体与主轴承、配气机构、燃油系统与调速器、润滑系统、冷却系统、起动系统构成。

(2)工作原理:柴油机工作时,一般分为吸气、压缩、爆发、排气等步骤。开始时,活塞从上止点下行到下止点,将新鲜空气吸入气缸,然后从下止点上行到上止点,将吸入得气体压缩,使其压力及温度升高。当接近上止点时,气体温度已超过柴油燃点,此时由喷油嘴将柴油喷入迅速燃烧,高温高压燃气推动活塞下行做功。之后,活塞再次从下止点上行,将废气排出气缸,完成一个循环。活塞往复不停地工作,带动连杆使曲轴转动,就从曲轴上把动能传输出来。

1、1、2机车柴油机简介

1)机车柴油机概述

机车柴油机(lootive diesel engine)就是指用于内燃机车、内燃车组或内燃动车得柴油机。机车柴油机具有高功率强化柴油机得典型特征,一般为四冲程V型机,以12缸、16缸最为普遍,也有直列式6、8、10缸得。柴油机得宽度与高度受铁路机车车辆限界标准得限制,机车得允许轴重对柴油机重量也有一定得限制。现代机车柴油机不断提高增压度(见内燃机增压),同时加大气缸排量。大功率柴油机得单机功率已达5000千瓦,平均有效压力为1、3~2、0兆帕,燃料消耗率为200~225克/(千瓦·时)。柴油机得附件,如冷却水散热器、风扇与空气滤清器等均布置在机车厢内,机油滤清器、机油换热器一般也布置在机车厢内。柴油机几乎都采用电起动方式,只有个别得采用空气起动。调速系统大多采用液压全速调速器,并装有超速停机、油压保护与超温卸载等自动安全保护装置。

2)对机车柴油机得性能要求

机车在铁路上运行时线路状况不时变化,又需要按计划时间运行,因而要求机车柴油机得转速与功率在相当宽得范围内变化。从运行工况得时间比例来瞧,部分负荷约占50%,空转占40%左右,而标定工况得使用时间很少。铁路分布地区广泛,列车运行时得自然环境条件也在改变,这就要求柴油机具有广泛得适应能力。

对机车柴油机得性能要求就是:不仅在标定工况下,而且更重要得就是在部分负荷与空转时燃油与机油得消耗量小,经济性应与机车牵引特性相适应;有一个经济性最好得最低空载稳定转速;性能指标随环境条件得变化小;噪声低,排气烟尘与有害成分少;冷机或热机均能连续可靠起动,一般在+5℃气温时,起动时间不超过10秒。

2)机车柴油机在中国得发展历程

柴油机发明后,屡经研究试图将柴油机用于铁路牵引。1913年,瑞典最先制造了以55千瓦(75马力)柴油机为动力得第一台电力传动内燃动车。但在1950年以前,铁路车辆得牵引动力主要仍就是蒸汽机车。50年代,内燃机车因有较好得能源利用率,可以改善列车牵引经济性,而获得了广泛得应用,并逐步取代了蒸汽机车。到80年代初,世界上内燃机车已占机车总数得2/3。

中国于1958年自行制造内燃机车, 长辛店机车车辆厂制成了国产第一台内燃机车---建设型直流电力传动调车内燃机车。机车装有2台B2-300型柴油机,总装车功率为2×300马力,最高速度80km/h。该机车基本上就是按从匈牙利进口得ND1型内燃机车仿造试制得。

1969年、1970年与1977年,四方厂、戚墅堰厂与资阳内燃机车厂(以下简称资阳厂)先后制造了6台4500马力等级得东方红4型货运液力传动内燃机车。机车装用2台16V200ZL型柴油机,最高速度100km/h。

1970年,四方厂开始生产援助坦-赞铁路与越南等国得装用12V180ZJ型柴油机

得1000马力得DFH1、3、4、5、型与2000马力得DFH2型液力传动内燃机车,总数达163台。这就是最早走出国门得国产内燃机车。本文所研究就就是12V180ZJ型柴油机气缸盖得加工工艺过程。

1999年8月,戚墅堰厂与浦镇车辆厂合作,制成了M+9T双+M编组得新曙光号电力传动双层内燃车组。媒介动力车(机车)装用1台12V280ZJ型柴油机,车组总功率为2×3750马力,席位1140个,最高速度180km/h,试验时达到190、4km/h。其她工厂得内燃动车,也正在试制、开发当中。

内燃动车组得发展,不仅提高了铁路在国内运输市场得竞争能力,还提高了在国际市场上得竞争能力,也为21世纪初叶我国铁路客运提供了新得运输工具。

3)机车柴油机发展方向

机车柴油机发展重点就是在机车车辆限界与机车轴重允许得条件下不断提高功率,一个重要得趋势就是采用低压缩比与二级增压相配合得方法提高功率;提高可靠性与耐久性以延长柴油机寿命;提高经济性,特别就是改善部分负荷、过渡工况与空转时得经济性;应用电子技术实现运行工况优化与故障自动监控;降低噪声与减少排气中得有害成分,防止污染;改善机车用柴油机增压器得跟随性等。

内燃机车可靠性与可维修性设计也就是国外大功率内燃机车得一个发展方向。经验表明,大功率交流传动内燃机车无故障运行能力要比传统得直流传动内燃机车大40%左右。可靠性提高除通过结构方面得改进外,一个显著得特点就是叫可靠性技术得应用。提高内燃机车可靠性问题不只就是通过对薄弱零件改进来解决,而且要将可靠性技术贯穿于内燃机车设计、试验、制造、使用维修与管理等各个环节中,形成一个系统工程。在设计中除采用概率统计方法,把影响应力与强度得各因素视为随机变量运用可靠性理论保证所设计得零部件具有规定得可靠度外,还要进行可靠性规划与设计,主要包括“建立可靠性模型”;将系统可靠性指标分配给各级组成部分,进行“可靠性分配”;根据设计方案进行“可靠性预测”;按照设计方案进行“故障模式、影响及危害性分析(FMECA)”及“故障树分析(FTA)”等,找出影响可靠性、安全性得关键部件及薄弱环节。国产第4代内燃机车,应具有可靠性、维修性及模块化设计。

1、2连杆简介及连杆加工工艺分析

1、2、1连杆得作用

图1-1活塞连杆组

连杆就是将活塞得往复运动转变成曲轴旋转运动得中间构件。

1、2、2连杆机械加工工艺技术关键分析

连杆由连杆小头,杆身,连杆大头三部分组成。连杆小头承受着活塞组产生得往复惯性力;杆身承受着气缸内燃机气压力所产生得压应力以及往复惯性力产生得拉应力,由制造误差产生得杆身断面偏移也会在杆身上形成附加弯曲应力;连杆大头承受着往复惯性力与不包括连杆盖在内得连杆离心惯性力。

对连杆得基本要求就是:

(1)连杆小头应具有足够得强度与刚度,并使连杆小头轴承比压控制在合理范围内;

(2)杆身应具有足够得疲劳强度,尽可能小得质量,良好得锻造工艺性;

(3)连杆大头应具有足够得刚度,以减小运转时得变形,防止轴承热熔接。连焊轴承应具有足够得承载面积;

(4)连杆螺栓应具有足够得疲劳强度与一定得超转速工作能力。

1、2、3论文主要研究内容

本论文主要研究大内容主要有:

(1)确定加工连杆得生产纲领及生产类型;

(2)确定连杆得毛坯材料及尺寸,确定毛坯加工余量;

(3)设计连杆加工工艺;

(4)确定部分重要工序所用得工艺装备与设备;

(5)计算部分重要工序得切削用量与基本时间;

(6)设计重要工序所用得夹具。

第2章连杆加工工艺规程

2、1机械加工工艺规程简介

2、1、1机械加工工艺规程得作用

1)机械加工工艺规程就是组织车间生产得主要技术文件。机械加工工艺规程就是车间中一切从事生产得人员都要严格、认真贯彻执行得工艺技术文件,按照它组织生产,就能做到个工序科学得衔接,实现优质、高产与低消耗。

2)机械加工工艺规程就是生产准备与计划调度得主要依据。有了机械加工工艺规程,在产品投入生产之前就可以根据它进行一系列得准备工作,如原材料与毛坯得供应,机床得调整,专用工艺装备(如专用夹具、刀具与量具)得设计制造,生产作业计划得编排,劳动力得组织,以及生产成本得核算等。有了机械加工工艺规程,就可以制所生产产品得进度计划与相应得调度计划,使生产均衡、顺利得进行。

3)机械加工工艺规程就是新建或扩建工厂、车间得基本技术文件。在新建或扩建工厂、车间时,只有根据机械加工工艺规程与生产纲领,才能准确确定生产所需机床得种类与数量,工厂与车间得面积,机床得平面布置,生产工人得工种、等级、数量,以及个辅助部门得安排等。

2、1、2机械加工工艺规程得制定程序

制定机械加工工艺规程得原始资料主要就是产品图样、生产纲领、生产类型、现场加工设备及生产条件等。设计机械加工工艺规程得程序一般为:

1)分析加工零件得工艺性。主要包括审查零件结构得工艺性及了解零件得各项技术要求,分析产品得装配图与零件得工作图,熟悉该产品得用途、性能及工作条件,明确被加工零件在产品中得位置与作用等。

2)熟悉与确定毛坯

3)拟定加工工艺路线

4)工序设计

5)编制工艺文件

2、2计算产品生产纲领,确定生产类型

180C柴油机得连杆。该产品年产量为150台,设其备品率为10%,机械加工废品率为1%,现制定该活塞得机械加工工艺规程。

N=Qn(1+α%+β%)

=150(1+10%+1%)

=166件/年

连杆得年产量为166件,现已知该产品属于轻型机械,根据《机械制造工艺设计简明手册》表1、1-2生产类型与生产纲领得关系,可确定其生产类型为中批生产。

2、3审查零件图样工艺性

连杆零件图样得视图正确、完整,尺寸、公差及技术要求齐全。

2、4选择毛坯

连杆在工作中承受多向交变载荷得作用,要求具有很高得强度。因此,连杆材料一般采用高强度碳钢与合金钢;如45钢、55钢、40Cr、40CrMnB等。近年来也有采用球墨铸铁得,粉末冶金零件得尺寸精度高,材料损耗少,成本低。随着粉末冶金锻造工艺得出现与应用,使粉末冶金件得密度与强度大为提高。因此,采用粉末冶金得办法制造连杆就是一个很有发展前途得制造方法。

连杆毛坯制造方法得选择,主要根据生产类型、材料得工艺性(可塑性,可锻性)及零件对材料得组织性能要求,零件得形状及其外形尺寸,毛坯车间现有生产条件及采用先进得毛坯制造方法得可能性来确定毛坯得制造方法。根据生产纲领为大量生产,连杆多用模锻制造毛坯。连杆模锻形式有两种,一种就是体与盖分开锻造,另一种就是将体与盖锻成—体。整体锻造得毛坯,需要在以后得机械加工过程中将其切开,为保证切开后粗镗孔余量得均匀,最好将整体连杆大头孔锻成椭圆形。相对于分体锻造而言,整体锻造存在所需锻造设备动力大与金属纤维被切断等问题,但由于整体锻造得连杆毛坯具有材料损耗少、锻造工时少、模具少等优点,故用得越来越多,成为连杆毛坯得一种主要形式。总之,毛坯得种类与制造方法得选择应使零件总得生产成本降低,性能提高。

目前我国有些生产连杆得工厂,采用了连杆辊锻工艺。图(1-2)为连杆辊锻示意图.毛

坯加热后,通过上锻辊模具2与下锻辊模具4得型槽,毛坏产生塑性变形,从而得到所需要得形状。用辊锻法生产得连杆锻件,在表面质量、内部金属组织、金属纤维方向以及机械强度等方面都可达到模锻水平,并且设备简单,劳动条件好,生产率较高,便于实现机械化、自动化,适于在大批大量生产中应用。辊锻需经多次逐渐成形。

图2-1连杆辊锻示意图

图2-2给出了连杆得锻造工艺过程,将棒料在炉中加热至1140~1200C0,先在辊锻机上通过四个型槽进行辊锻制坯见图2-2,然后在锻压机上进行预锻与终锻,再在压床上冲连杆大头孔并切除飞边见图2-2。锻好后得连杆毛坯需经调质处理,使之得到细致均匀得回火索氏体组织,以改善性能,减少毛坯内应力。为了提高毛坯精度,连杆得毛坯尚需进行热校正。

连杆必须经过外观缺陷、内部探伤、毛坯尺寸及质量等得全面检查,方能进入机械加工生产线。

图2-2连杆辊锻制坯示意图

2、5工艺过程设计

2、5、1定位基准得选择

在连杆机械加工工艺过程中,大部分工序选用连杆得一个指定得端面与小头孔作为主要基面,并用大头处指定一侧得外表面作为另一基面。这就是由于:端面得面积大,定位比较稳定,用小头孔定位可直接控制大、小头孔得中心距。这样就使各工序中得定位基准统一起来,减少了定位误差。具体得办法就是,如图(1—5)所示:在安装工件时,注意将成套编号标记得一面不

图2-3连杆得定位方向

与夹具得定位元件接触(在设计夹具时亦作相应得考虑)。在精镗小头孔(及精镗小头衬套孔)时,也用小头孔(及衬套孔)作为基面,这时将定位销做成活动得称“假销”。当连杆用小头孔(及衬套孔)定位夹紧后,再从小头孔中抽出假销进行加工。

为了不断改善基面得精度,基面得加工与主要表面得加工要适当配合:即在粗加工大、小头孔前,粗磨端面,在精镗大、小头孔前,精磨端面。

由于用小头孔与大头孔外侧面作基面,所以这些表面得加工安排得比较早。在小头孔作为定位基面前得加工工序就是钻孔、扩孔与铰孔,这些工序对于铰后得孔与端面得垂直度不易保证,有时会影响到后续工序得加工精度。

在第一道工序中,工件得各个表面都就是毛坯表面,定位与夹紧得条件都较差,而加工余量与切削力都较大,如果再遇上工件本身得刚性差,则对加

工精度会有很大影响。因此,第一道工序得定位与夹紧方法得选择,对于整个工艺过程得加工精度常有深远得影响。连杆得加工就就是如此,在连杆加工工艺路线中,在精加工主要表面开始前,先粗铣两个端面,其中粗磨端面又就是以毛坯端面定位。因此,粗铣就就是关键工序。在粗铣中工件如何定位呢?一个方法就是以毛坯端面定位,在侧面与端部夹紧,粗铣一个端面后,翻身以铣好得面定位,铣另一个毛坯面。但就是由于毛坯面不平整,连杆得刚性差,定位夹紧时工件可能变形,粗铣后,端面似乎平整了,一放松,工件又恢复变形,影响后续工序得定位精度。另一方面就是以连杆得大头外形及连杆身得对称面定位。这种定位方法使工件在夹紧时得变形较小,同时可以铣工件得端面,使一部分切削力互相抵消,易于得到平面度较好得平面。同时,由于就是以对称面定位,毛坯在加工后得外形偏差也比较小。

2、4、2加工阶段得划分与工序顺序得安排

连杆得主要加工部位就是大小头端面,大小头孔。次要加工部位就是各种螺纹孔及倒角。除机械加工外,还有调质处理、划螺纹孔线、探伤等。另外在机械加工过程后还安排了钳工倒角去毛刺、并对连杆进行喷丸处理,为连杆得组装做好准备。

2、5、2加工阶段得划分与工序顺序得安排

(一)加工阶段得划分

连杆机械加工工艺过程

连杆得机械加工工艺过程大致可以分为:加工基准面——粗钻铣大小头平面及大小头孔——调质处理——半精钻铣大小头平面及大小头孔——分离连杆与连杆盖——精铣基准面并进行磨削——钻、铰、锪各种孔——精钻铣大小头平面及小头孔与大头轴瓦——研磨重要孔得支撑面——钳工倒角、去毛刺——探伤后钳工清洗组装。

连杆得大小头平面及大小头孔得技术要求都很严格,所以对于这些端面安排了:粗铣——半精铣——精车铣。对于180C柴油机连杆进行粗加工时,以大小头两端面作为精基准,所以先粗加工大小头端面,然后再加工其她各主要表面。各种孔得加工集中在连杆与连杆盖连接处,所以将各种孔加工完之后再精铣大小头端面,以保证重要加工表面不被破坏或划伤。

连杆盖机械加工工艺过程

连杆盖得机械加工工艺过程大致可以分为:半精铣对接面——划孔线——车孔——精铣对接面——钻铰各孔——磨螺钉面——修正圆角——钳工组装——划瓦槽——铣瓦槽——钳工组装。

对于连杆盖进行粗加工时,以连杆盖一侧得一端面作为粗基准,然后以对接端面作为精基准,加工其她得重要表面。

(二)工序安排

在连杆加工中有两个主要因素影响加工精度:

(1)连杆本身得刚度比较低,在外力(切削力、夹紧力)得作用下容易变形。

(2)连杆就是模锻件,孔得加工余量大,切削时将产生较大得残余内应力,并引起内应力重新分布。

因此,在安排工艺进程时,就要把各主要表面得粗、精加工工序分开,即把粗加工安排在前,半精加工安排在中间,精加工安排在后面。这就是由于粗加工工序得切削余量大,因此切削力、夹紧力必然大,加工后容易产生变形。粗、精加工分开后,粗加工产生得变形可以在半精加工中修正;半精加工中产生得变形可以在精加工中修正。这样逐步减少加工余量,切削力及内应力得作用,逐步修正加工后得变形,就能最后达到零件得技术条件。

各主要表面得工序安排如下:

(1)两端面:粗铣、精铣、粗磨、精磨

(2)小头孔:钻孔、扩孔、铰孔、精镗、压入衬套后再精镗

(3)大头孔:扩孔、粗镗、半精镗、精镗、金刚镗、珩磨

一些次要表面得加工,则视需要与可能安排在工艺过程得中间或后面。

2、5、3制定工艺路线

制定工艺路线即工序设计,其主要内容包括机床与工艺装备得选择、加工余量得确定、工序尺寸得确定、切削用量得确定、时间定额得确定等。在此先确定工艺路线,再在后面详细论述机床与工艺装备得选择、加工余量得确定、工序尺寸得确定、切削用量得确定、时间定额得确定等内容。

制定柴油机连杆加工工艺路线得出发点,应当就是使其能够合理保证气缸盖得几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求。在小批量生产得生产纲领下,可以考虑广泛采用技术水平较高得数控机床及加工中心,并尽量使工序集中来提高生产率,除此之外,还应当综合考虑零件特点与技术要求、工艺设备与装备得具体使用条件及经济因素等,可初步确定其加工工艺路线为:

制定180C柴油机连杆工艺路线得出发点,应当使连杆得几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理保证,在中批生产得生产条件下,可以考虑采用通用夹具与

部分专用夹具等,并尽量使工序集中来提高生产率,除此之外,还应当考虑经济因素,以降低生产成本。

因此,经过综合考虑,最终确定180C柴油机连杆加工工艺过程如下表2-1;连杆盖得加工工艺过程如下表2-2:

表2-1 180C柴油机连杆加工工艺过程

2、6 确定毛坯加工余量及毛坯尺寸

2、6、1确定计算连杆机械加工余量得方法

钢质锻模件得机械加工余量按JB3835-85确定,根据估算得锻件质量、加工精度及锻件形状复杂系数,由《机械制造工艺简明手册》表2、2-25可查得除孔以外各内外表面得加工余量。孔得加工余量由《机械制造工艺简明手册》表2、2-24查得。表中余量值为单面余量。

(1)锻件质量根据零件成品质量估算锻件质量为13、52kg

F

(2)加工精度零件表面均为精加工与磨削加工精度

2

(3)机械加工余量用查表法确定机械加工余量:

(根据《机械加工工艺手册》第一卷表3、2—25 表3、2—26 表3、2—27)

1)平面加工得工序余量(mm)

表2-2平面加工得工序余量(mm)

轴承盖钻孔夹具课程设计说明书

前言 随着科学技术的发展,各种新材料、新工艺和新技术的不断涌现,机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现,已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴,可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世,提高了更新频率的小批量零件和复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算机技术的迅速发展,极大的推动了机械加工工艺的进步使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。 工具是人类文明进步的标志。自20世纪末以来,现代制造技术与机械制造工艺自动化得到了很好的发展。但工具(含刀具、夹具、量具与辅具等)在不断的革新中,起功能仍然十分显著。机床夹具是一种装夹工件的工艺设备,它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺设备成为机床夹具,如车床上使用的三爪自定心卡盘、四爪卡盘,铣床上使用的平口虎钳等。现代生产中,机床夹具是一种不可缺少的工艺装备,它直接影响着工件的加工精度、劳动生产率和产品的制造成本等。因此,无论是在传统制造还是现代制造工艺系统中,夹具都是重要的工艺装备。 一、夹具的功能 1.保证加工质量使用机床夹具的首要任务是保证加工精度,特别是保证被加工工件加工面与定位面之间以及被加工表面相互之间的位置精度。使用机床夹具后,这种精度主要靠夹具和机床来保证,不再依赖工人的技术水平。 2.提高生产效率,降低生产成本使用夹具后可减少划线、找正的辅助时间,且易实现多件、多工位加工。在现代机床加工中,广泛采用气动、液动等机动加紧装置,可是辅助时间进一步减少。 3.扩大机床工艺范围在机床上使用夹具可使加工变得方便,并可扩大机床的工艺范围。例如,在机床或钻床上使用镗模,可以代替镗床镗孔。又如,使用靠模夹具,可在车床或铣床上进行仿形加工。 4.减轻工人劳动强度,保证安全生产。

连杆加工工艺分析

汽车制造工艺学 题目:连杆加工工艺分析 系别:机械工程 班级:车辆0903 姓名:薄利杰 学号:20094152 老师:原老师 2012 年6 月8日

连杆加工工艺分析 内容摘要: 在现代的各个生产部门中所使用的机械,虽然是多种多样,其构造、用途和性能也个不相同,但各种不同的机械切用可能有相同的运动系统,即具有相同的机构。例如蒸汽机、内染机、火塞泵和曲轴冲床等不同机械,他们的主要组成都有曲柄滑块机构。连杆机构是由若干个杆状构件、销轴、滑块、导轨等组成。本文主要介绍连杆的功用与结构、连杆的工艺特点。 关键词: 一、连杆机构的结构和形式 1、构件的形式 连杆机构的构件大多制成杆状,但根据受力和结构等需要,并不一定都做成杆状,常见的形式为; (1)杆状,它的构造简单,加工方便,一般在杆长(运动)尺寸R胶大时采用。(2)盘状,有时它本身就是一个皮带轮或齿轮,在圆盘上距轴心R处装上销轴,以便和其他构件组成回转副,尺寸R为杆长。这种回转体的质量均匀分布,故盘状结构能比杆转的更适于较高的转速,常用做曲柄或摆杆。 (3)桁架和箱形梁,当构件较长或受力较大,采用整体式杆件不经济或制造困难是可采用这种结果形式。 (4)曲轴,结构简单,与它主成运动副的构件可做成整体式的,但由于悬臂,强度及杆度较差。当工作载荷和尺寸较大,或曲柄安置在转动轴的中间部分时,此形式在内燃机、压缩机等机械中经常采用,曲柄在中间轴劲处与连杆相连,连杆必须部分为连杆体和连杆盖,然后用螺栓将其拧紧。 2、运动副的形式 (1)回转副,可利用滑动轴承或滚动轴承组成回转副。滑动轴承的结构简单,但轴承间隙会影响构件的运动性质,当构件和运动副较多时,间隙引起的积累误差必增大。如采用滚动轴承作回转副,则磨檫损失小,运动副间隙小,启动灵敏,但专配复杂,两构件接头处的颈向尺寸较大,可用滚针轴承解决着一矛盾。 (2)移动副,组成移动副的两构件和各种导路的形式。带有调整板的T型导路:圆柱形导路:带有侧板棱柱形导路:V型导路:可调整的带有燕尾形的组合导路:滚珠的滚柱导路:带有滚柱的滚柱导路。 二、连杆的结构、材料与主要技术要求 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,以适应在工作承受的急剧变化的动截荷。中等尺寸或大型连杆是由连杆体和连杆盖两部分组成,连杆体与连杆盖用螺栓和螺母与曲轴主轴劲装置在一起,而尺寸较小的连杆(如摩托车发动机用连杆)多数为整体结构。图1-1所示为柴油机的连杆零件图。 为了减少磨损和磨损后便于修理,在连杆小头孔中压入青铜衬套,大头孔中装有薄壁巴氏合金轴瓦。

机械制造课程设计说明书《连杆盖》

1、零件的工艺分析 此零件为连杆盖合件之二-连杆盖,连杆盖的视图完整,尺寸、公差及技术要求齐全。此零件形状结构较为简单,零件各表面的加工并不困难,但是基准孔?81+0.021 0mm以及小头孔要求表面粗糙度Ra1.6μm偏高。基本思路为先加工大头孔再以其为基准来加工小头孔。在小头孔中间的大的沟槽需要用R67mm具去加工,同样在加工大头孔内表面的沟槽时也要用特殊的R25mm的刀具去加工。此外还应该注意: 1.该连杆盖为整体铸造成型,其外形可不在加工。铸件尺寸公差,铸件尺寸公差分为16级,由于是中批量生产,毛坯制造方法采用金属模铸造,由机械加工工艺简明手册查得,铸件尺寸公差等级为13级。 2.连杆大头孔对A基准的平行度公差为0.01mm。 3.大头孔两端的台阶面对B基准的对称度公差为0.3mm。 4.小头孔中间的沟槽,对基准B的对称度为0.2mm。 5.铸件毛坯需要经过人工时效处理。 6.材料 QT450-10 。 7. 工序(12)采用2mm的锯片铣刀加工,也可以改为线切割加工,该道工序使的连杆大孔为一个不完整的半圆。若采用线切割可减小加工缺陷,但是采用铣刀可以节约加工时间。由于加工为中批量生产所以采用铣刀加工。 8.连杆大小头孔平行度的检验,可采用穿入专用心轴,在平台上用等高的V型块支撑连杆大头孔心轴,测量大头孔心轴在最高位置时两端的差值,其差值一半即为平行度误差。 2选择毛坯、绘制毛坯简图 在各类机械中,连杆盖为为传动件,由于其在工作时处于运动中,经常受冲击和高压载荷,要求具有一定的强度和韧性。该零件的材料选择QT450-10,零件的轮廓尺寸不大,形状不是很复杂,为成批量生产模型,从减少加工难度来说,经查机制工艺手册,毛坯采用铸造成型。 因为零件形状并不复杂,但为减小加工时的切削用量和提高生产效率,节约毛坯材料,毛坯形状可以与零件形状接近。即外形做成台阶形,内部孔铸造出。

295柴油机连杆加工说明书

机电及自动化学院 《机械制造工艺学》课程设计说明书 设计题目:柴油发动机连杆工艺规程设计 姓名:黄超群 学号:1311113011 班级:机电(1)班 届别:2013 指导教师:林碧 2016 年7月

目录 第一章工艺规程设计 1.1 连杆功用和受力分析 (3) 1.2连杆主要技术要求 (4) 1.3 选择毛坯制造方法 (6) 1.4拟定零件加工的工艺路线 (7) 1.4.1 拟定工艺方案原则 (7) 1.4.2 加工方法的选择 (8) 1.4.3加工顺序的安排 (8) 1.4.4 定位基准的选择 (9) 第二章机械加工工艺卡片的设计 2. 1 工艺方案的拟定 (11) 2. 2 机械加工余量的确定 (11) 2. 3 确定时间定额 (12) 总结 (14) 参考文献 (15)

第一章工艺规程设计 1.1 连杆功用,受力分析,工艺特点。 连杆是发动机的主要零件之一。连杆的功用是将活塞承受的力传给曲轴,从而使得活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动。 连杆承受活塞销穿来的气体作用力及其本身摆动和活塞组成往复运动是的惯性力,这些力的大小和方向都是周期性变化的。因此,连杆受到的是压缩,拉伸和弯曲等交变载荷。这就要求连杆在质量尽可能小的情况下,有足够的强度和刚度。如果连杆的刚度不够,则可能产生的后果是:其大头孔失圆,导致连杆大头轴瓦因油膜破坏而烧损;连杆杆身弯曲,造成活塞与气缸偏磨。活塞环漏气和窜油等。连杆一般用中碳钢或合金钢经模锻或锟锻而成,然后经过机械加工和热处理。 本次设计的为295柴油机的连杆,它是有连杆体、连杆盖、定位套、活塞销轴承和螺钉等组成。它的大头孔与曲轴的曲轴颈配合,小头孔与活塞销配合。在小头孔的顶端有一个油孔,依靠飞溅润滑把润滑油注入小头孔内。工作时,连杆小头与销之间有相对转动,因此小头孔中一般压入减摩的青铜衬套。有的连杆在连杆体内钻通一个连接大小头孔的深油孔,把由曲轴颈来的润滑油强制通过深油孔注入小头孔内,但这种深油孔加工较困难,因此不被采用。 为了减少惯性力的影响,在保证连杆具有足够的强度的前提下,要尽可能减轻其重量,所以连杆采用了从大头孔到小头孔逐步变小的“工”字型截面形状。 连杆大头按剖分面的方向可分为平切口和斜切口两种。平切口连杆的剖分面垂直与连杆轴线。一般汽油机连杆大头尺寸都小于气缸直径。可以采用平切口。柴油机的连杆,由于受力比较大,其打头的尺寸往往超过气缸直径,为使大头能通过气缸。便于拆卸,一般采用斜切口连杆,斜切口连杆的大头剖分面与连杆轴线成30?~60?夹角。 斜切口连杆在工作中受惯性力的拉伸,在切口方向有一个较大的横向分力。因此在斜切口连杆上必须采用可靠的定位措施。斜切口连杆常用的定位方法有: 1)止口定位,2)套筒定位,3)锯齿定位。在295柴油机连杆采用的是套筒定位。 他是在连杆盖的每一个螺栓孔中压配一个刚度大,而且剪切强度高的短套筒。他与连杆大头

端盖零件说明书

端盖零件图 1端盖的工艺分析及生产类型的确定 1.1端盖的用途 端盖主要用于零件的外部,起密封,阻挡灰尘的作用。故其在机器中只是起辅助作用,对机器的稳定运行影响不是很大,其在具体加工的时候,精度要求也不是很高,加工起来也十分容易。

1.2端盖的技术要求: 该端盖的各项技术要求如下表所示: 1.3审查端盖的工艺性 该端盖结构简单,形状普通,属一般的盘盖类零件。主要加工表面有端盖左、右端面,方形端面,要求其端面跳动度相对中心轴线满足0.03mm,其次就是φ25孔及φ10孔,φ25孔的加工端面为平面,可以防止加工过程中钻头钻偏,以保证孔的加工精度;另外φ10孔的加工表面虽然在圆周上,但通过专用的夹具和钻套能够保证其加工工艺要求。该零件除主要加工表面外,其余的表面加工精度均较低,不需要高精度机床加工,通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求。由此可见,该零件的加工工艺性较好。 确定端盖的生产类型 依设计题目知:Q=5000件/年,m=1件/年,结合生产实际,备品率a%和废品率

b%分别取3%和0.5%。代入公式得: N=5000台/年X1件/台X(1+3%)X(1+0.5%)=5175.75 端盖重量为0.5kg,由表1-3知,端盖属轻型零件;由表1-4知,该端盖的生产类型为大批生产。 2.确定毛胚、绘制毛胚简图 2.1选择毛胚 端盖在工作过程中不承受冲击载荷,也没有各种应力,毛胚选用铸件即可满足工作要求。该端盖的轮廓尺寸不大,形状亦不是很复杂,故采用砂型铸造。 确定毛胚的尺寸公差和机械加工余量 由表2-1至表2-5可知,可确定毛胚的尺寸公差及机械加工余量。 1.公差等级 由端盖的功用和技术要求,确定该零件的公差等级为CT=9。 2.2端盖铸造毛坯尺寸工差及加工余量

连杆加工工艺

任务7 连杆零件加工 1、教学目标 最终目标:会连杆零件的加工。 促成目标: 1、能分析连杆零件的结构工艺性; 2、会拟定连杆零件的加工工艺路线 3、会合理选择夹紧着力点; 3、牢记安全文明生产规范要求。 2、工作任务 按拟定工艺完成图9所示连杆类零件加工。 零件名称:连杆 材料:45,40cr 生产纲领:大批。 图7-1 连杆 3、相关实践知识 连杆是活塞式发动机的重要零件,其大头孔和曲轴连接,小头孔通过活塞销和活塞连接, 将作用于活塞的气体膨胀压力传给曲轴,又受曲轴驱动而带动活塞压缩气缸中的气体。连杆 承受的是高交变载荷,气体的压力在杆身内产生很大的压缩应力和纵向弯曲应力,由活塞和 连杆重量引趄的。惯性力,使连杆承受拉应力。所以连杆承受的是冲击性质的动载荷。因此 要求连杆重量轻、强度要好 3.1 选择机床和工件安装方式 连杆加工的加工表面为大小头孔,两端面,连杆盖与连杆体的接合面和螺栓等。次要表 面为油孔、锁口槽、供作工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。 连杆的加工工序多,采用多种加工方法,主要有:磨削,钻削,拉削,镗削等。各种加

工刀具前面已有介绍,这里不再重复。下面,我们主要介绍加工中所采用的机床。 3.1.1连杆加工中所采用的机床 连杆加工中,主要采用了以下几种机床,分别是:双轴立式平面磨床、立式六轴钻床、立式内拉床,双面卧式组合铣床,双面卧式钻孔组合机床,金刚镗床。 其中双轴立式平面磨床的型号是:M77;立式六轴钻床的型号是:Z2;立式内拉床的型号是:L51;立式外拉床的型号是:L71;双面卧式组合铣床的型号是:双面卧式钻孔组合机 床:金刚镗床的型号是:T70 有关机床代码的编号规则如下: 符号意义: “○”为大写的汉语拼音字母; “□”为阿拉伯数字; “( )”无内容时可不表示,若有内容,则不带括号;“◎”为大写的汉语拼音字母、或阿拉伯数字、或两者兼而有之。 (1) 类别代号 机床的类别分为十二大类,分别用汉语拼音的第一个字母大写表示,位于型号的首位,表示各类机床的名称。各类机床代号见表7-1。 (2) 特性代号 特性代号是表示机床所具有的特殊性能,用大写汉语拼音字母表示,位于类别代号之后。特性代号分为通用特性代号、结构特性代号。 1)通用特性代号 当某类机床除有普通型外,还具有某些通用待性时,可用表2-2所列代号表示。例如: “CK ”表示数控机床;“MBG ”表示半自动高精度磨床。 类型代号 特性代号 组别系别代号 主参数 第二参数 重大改进顺序号 其他特征代号 表7-1 类别代号

机械连杆设计说明书

机械连杆设计说明书 1引言 随着汽车工业的发展,对内燃机的需要大大增加,连杆是内燃机上的重要零件,其生产虽然已有较成熟的工艺方法,但在工艺上主要使用专用机床,在加工精度方面受到工人技术的影响。随着市场对个性化产品的需要,产品的更新换代日益迅速,旧工艺,旧设备已不能适应生产发展的要求。数控加工的发展,计算机集成制造技术和柔性制造技术的出现,使劳动密集型向技术密集型方向转化。大、小头孔和螺栓孔的加工是连杆加工的关键技术。长期以来,国内外许多组合机床和刀具制造厂,如大连组合机床研究所、Ex-Cell-O、Alfing、Grob、Hüler Hille、Ernst Krause & Co等机床厂和Komet、Plansee、Beck、Mapal等刀具厂都十分重视这类技术设备及专用刀具的开发。近几年来,特别是在专用刀具开发方面取得了长足进步,这对提高加工精度、刀具耐用度和加工效率起着积极作用。本文以CA140发动机连杆为例,在现有条件和传统工艺的基础上,对生产工艺进行讨论。

2工艺路线的制定 2.1 零件分析 在制定工艺规程时,必须首先了解零件在产品中所起的作用,了解零件的结构特点,对零件进行工艺分析。以上都是通过对设计原始资料零件图及产品装配图进行分析的基础上完成的。另外,还要审查零件图的完整性和正确性,对产品零件图提出修改意见。 2.1.1连杆的作用 连杆是汽车发动机中的主要传力部件之一,其小头经活塞销与活塞连接,大头与曲轴连杆轴颈连接。燃烧室内受压缩的油气混合气体经点火燃烧后急剧膨胀,以很大的压力压向活塞顶面,连杆则将活塞所受的力传给曲轴,推动曲轴旋转。 连杆部件一般由连杆体、连杆盖和螺栓、螺母等组成。在发动机工作过程中,连杆要承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,还应尽量减少惯性力的作用。连杆杆身一般都采用从大头到小头逐步变小的工字型截面形状。 为了减少磨损和便于维修,在连杆小头孔中压入青铜衬套,大头孔内衬有具有钢质基底的耐磨巴氏合金轴瓦。 为了保证发动机运转均衡,同一发动机中各连杆的质量不能相差太大,因此,在连杆部件的大、小两端设置了去不平衡质量的凸块,以便在称重后切除不平衡质量。 连杆大、小头两端面对称分布在连杆中截面的两侧。考虑到装夹、安放、搬运、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有孔,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,以润滑连杆小头铜衬套与活塞销之间的摆动运动副。 2.1.2连杆的技术要求 连杆上需进行机械加工的主要表面为:大、小头孔及其两端面,杆体与杆盖的结合面及连杆螺栓定位孔等。连杆总成的技术要求如下: 1.为了使连杆大、小头运动副之间配合良好,大头孔的尺寸公差的等级取为IT6,表面粗糙度Ra不大于0.4μm ;小头孔的尺寸公差等级约取为IT5(加工后再按0.0025mm间隔分组),表面粗糙度Ra应不大于0.5μm ;对它们的圆柱度也规定了严格的要求。

发动机连杆加工工艺分析与设计

发动机连杆加工工艺分析与设计 1

发动机连杆加工工艺分析与设计 摘要 因为连杆是活塞式发动机和压缩机的主要零件之一,其大头孔与曲轴连接,小头孔经过活塞销与活塞连接,其作用是将活塞的气体压力传送给曲轴,又收曲轴驱动而带动活塞压缩汽缸中的气体。连杆承受的是冲击动载荷,因此要求连杆质量小,强度高。因此在安排工艺过程时,按照”先基准后一般”的加工原则。连杆的主要加工表面为大小头孔和两端面,较重要的加工表面为连杆体和盖的结合面及螺栓孔定位面。 由于连杆既是传力零件,又是运动件,不能单靠加大连杆尺寸来提高其承载能力,须综合材料选用、结构设计。在对其设计中我们先对连杆工艺过程分析,联系实际经过对其具体设计的了解进行连杆机械加工工艺过程分析及其一些机械加工余量、工序尺寸的确定。 关键词:发动机,连杆,定位基面,工艺设计 2

目录 第一章发动机的概述 (1) 1.1发动机的定义 (1) 1.2发动机的发展历史 (1) 1.3发动机的分类 (2) 1.4发动机的总体结构 (2) 第二章连杆的分析 (3) 2.1连杆的作用 (3) 2.2连杆的结构特点 (3) 2.3连杆的工艺分析 (4) 第三章连杆工艺规程设计 (7) 3.1确定连杆的材料和毛坯 (7) 3.2连杆的机械加工工艺过程 (7) 3.4连杆的机械加工工艺过程的夹紧方法 (8) 第四章连杆机械加工工艺过程分析 (9) 4.1.工艺过程的安排 (9) 4.2连杆主要加工表面的工序安排 (9) 4.3连杆机械加工工艺路线 (10) 第五章机械加工余量、工序尺寸的确定 (12) 3

5.1大头孔两端面的加工余量及工序尺寸 (12) 5.2小头孔端面加工余量及工序尺寸 (12) 5.3小头孔的加工余量及工序尺寸 (12) 5.4大头孔的加工余量及工序尺寸 (13) 5.5螺栓孔加工余量及工序尺寸 (13) 5.6小头油孔加工余量及工序尺寸 (13) 5.7连杆盖定位销孔加工余量及工序尺寸 (14) 5.8小头油孔加工余量及工序尺寸 (14) 5.9确定切削用量及工时 (14) 5.10工艺卡片的制订 (15) 谢辞 (29) 参考资料 (30) 附录 (31) 4

轴承盖课程设计说明书

目录 一、课程设计任务书………………………………………… 二、序言……………………………………………………… 三、零件工艺分析…………………………………………… 四、确定生产类型…………………………………………… 五、毛坯选择和毛坯图说明………………………………… 六、零件表面加工方法的选择……………………………… 七、工艺路线的制定………………………………………… 八、工序间尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸的确定… 九、加工余量,切削用量,工时定额的确定……………… 十、心得与体会………………………………………………十一、参考资料书目……………………………………………

蚌埠学院机械制造学课程设计任务书 层次:本科专业:2011机械设计制造与自动化本 6

任务书审定日期年月日指导教师(签字) 任务书下达日期2014 年 6 月 3 日学生(签字) 1轴承盖的工艺性分析 1.1轴承盖用途 轴承盖的主要作用是轴承外圈的轴向定位;防尘和密封,除它本身可以防尘和密封外,它常和密封件配合以达到密封的作用。还能在一定程度上防止滚动体保持架等易损件受外力作用而损坏。轴承盖零件图如图1所示。

图1 轴承盖零件图 1.2轴承盖的技术要求 零件的材料为HT150,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,但塑性较差、脆性高,不适合磨削,零件的主要技术要求分析如下: (1).由零件图可知,零件的底座底面、内孔、端面及轴承座的顶面有粗糙度要求,其余的表面精度要求并不高,也就是说其余的表面不需要加工,只需按照铸造时的精度即可。底座底面的精度为Ra6.3、内孔、端面及内孔的精度要求均为Ra12.5。轴承座在工作时,静力平衡。 (2).铸件要求不能有砂眼、疏松等缺陷,以保证零件的强度、硬度及疲劳度,在静力的作用下,不至于发生意外事故。 表1 轴承盖零件技术要求表 加工表面尺寸及偏差 /mm 公差/mm 及精度等级 表面粗糙度 Ra/μm 形位公差/mm

连杆体设计说明书

机械制造课程设计说明书 课程设计 连杆体工艺工装设计 题目: 连杆体夹具设计 专业班级:2013数控(技师) 学生姓名:章圣放(05),陈骄奇(06)指导教师姓名:郑瑞芳

课程设计任务书 课程设计任务书 题目:设计下表选定零件的机械加工工艺规程及铣连杆体的两端面工序 的夹具。 内容:(1)零件一毛坯合图一张(2)机械加工工艺规程卡片一套 (3)夹具装配总图一张 (4)夹具零件图一张(5)课程设计说明书一份原始资料:该零件图样一张。 题目:连杆体夹具设计 班级:___________ 2013数控(技师) 学生姓名:章圣放(05) 指导教师姓名:郑瑞芳

目录 序言 (4) PART1工艺设计 (4) 第1章零件的分析 (4) 1.1零件的作用 (4) 1.2零件的工艺分析 (6) 第2章毛坯的制造 (6) 2.1确定毛坯的制造形式 (6) 2.1.1选择毛坯公差等级 (6) 22各加工表面总余量 (6) 2.3根据加工余量绘毛坯图 (7) 第3章制定工艺路线 (8) 3.1定位基准的选择 (8) 3.2拟定工艺路线 (8) 3.3工艺方案 (8) 第4章机械加工工序设计 (9) 4.1加工余量、工序尺寸及公差的确定 (9) 4.1.1加工余量的确定 (9) 4.1.2工序尺寸与公差的确定 (9) PART2夹具设计 (11) 2定位基准和定位方案 (11) 3装夹方案的选择 (11) 课程设计总结 (12) 序言 机械制造工艺学课程设计是我们学习完大学阶段的机械类基础和技术基础课以及专业 课程之后的一个综合课程,它是将设计和制造知识有机的结合,并融合现阶段机械制造业的 实际生产情况和较先进成熟的制造技术的应用,而进行的一次理论联系实际的训练,通过本课程的训练,将有助于我们对所学知识的理解;是在学完了机械制造工艺学的理论课程之 后,并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。这次设计使我们能够综合运 用机械制造工艺学中的基本理论,并结合生产实习中学到的实践知识,独立地分析和解决

S195柴油机连杆加工工艺及夹具设计

XX 学院 毕业设计(论文) S195柴油机连杆加工工艺及夹具设计 所在学院 专业 班级 姓名 学号 指导老师 年月日

摘要 本文是对S195柴油机连杆零件加工应用及加工的工艺性分析,主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法,设计合理的加工工艺过程。此外还对S195柴油机连杆零件的两道工序的加工设计了专用夹具. 机床夹具的种类很多,其中,使用范围最广的通用夹具,规格尺寸多已标准化,并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产,专为某工件加工工序服务的专用夹具,则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本论文夹具设计的主要内容是设计加工孔夹具。 关键词:S195柴油机连杆,加工工艺,加工方法,工艺文件,夹具

Abstract This paper is the analysis of technology of automobile connecting parts processing application and processing, mainly including the parts diagram analysis, the choice of blank, parts of the clamping, the craft route formulation, tool selection, the determination of cutting conditions, process documents. Choose the correct methods for processing, processing process design reasonable. In addition, processing of two processes of automobile connecting rod parts of the design of the fixture. Many types of machine tool fixture, wherein, universal fixture used the most widely, size has been standardized, and professional factory production. But widely uses in the volume production, specially for a special fixture workpiece machining process service, then needs various manufacturing plant according to the workpiece processing technology to design and manufacture. The main content of this paper is the design of fixture design processing Kong Jiaju. Key Words: connecting rod, processing technology, processing method, process documents, fixture

端盖零件铸造工艺课程设计说明书

端盖零件铸造工艺课程 设计说明书 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】

课程设计说明书(论文)课程名称:成型工艺及模具课程设计II 设计题目:端盖零件铸造工艺设计 院系: 班级: 设计者: 学号: 指导教师: 设计时间:

1、设计任务 、设计零件的铸造工艺图 、设计绘制模板装配图 、设计并绘制所需芯盒装配图 、编写铸造工艺设计说明书 2、生产条件和技术要求 、生产性质:大批量生产 、材料:HT200 、零件加工方法: 零件上有多个孔,除中间的大孔需要铸造以外,其他孔在考虑加工余量后不宜铸造成型,采用机械方法加工,均不铸出。 造型方法:机器造型 造芯方法:手工制芯 、主要技术要求: 满足HT200的机械性能要求,去毛刺及锐边,未注明圆角为R3-R5,未注明的筋和壁厚为8,铸造拔模斜度不大于2度,铸造表面不允取有缺陷。

3、零件图及立体图结构分析 、零件图如下: 图1.零件主视图图2.零件左视图 三维立体图如下: 图3.三维图(1) 图4.三维图(2) 4、工艺设计过程 、铸造工艺设计方法及分析 铸件壁厚 为了避免浇不到、冷隔等缺陷,铸件不应太薄。铸件的最小允许壁厚与铸造的流动性密切相关。在普通砂型铸造的条件下,铸件最小允许壁厚见表1。 表1. 铸件最小允许壁厚引【1,表1-3】

查得灰铁铸件在100~200mm的轮廓尺寸下,最小允许壁厚为5~6mm。由零件图可知,零件中不存在壁厚小于设计要求的结构,在设计过程中,也没有出现壁厚小于最小壁厚要求的情况。 造型、制芯方法 造型方法:该零件需批量生产,为中小型铸件,应创造条件采用技术先进的机器造型,暂选取水平分型顶杆范围可调节的造型机,型号为Z145A。 制芯方法:由生产条件决定,采用手工制芯。 砂箱中铸件数目的确定 当铸件的造型方法、浇注位置和分型面确定后,应当初步确定一箱中放几个铸件,作为进行浇冒口设计的依据。一箱中的铸件数目,应该是在保证铸件质量的前提下越多越好。

连杆的机械加工工艺及夹具设计开题报告

附件3 新乡职业技术学院 毕业设计(论文)开题报告书 题目名称:连杆的机械加工工艺及夹具设计 学生姓名: 学号:1002010125 系部:机械制造系 专业年级: 2010级机械设计与制造1班 指导教师: 填写时间:2013年11月28日

新乡职业技术学院毕业设计(论文)开题报告 一、选题的根据:1)本选题的理论、实际意义 2)综述国内有关本选题的研究动态和自己的见解 (一)、毕业设计是一个总结性的教学环节,是全面系统地融会所学理论知识和专业见解,培养综合分析和处理问题的能力以及设计创新精神。本课题结合自身将来所要 设计、毛坯的选择、零件各表面加工方法及加工路线、零件加工路线的选择、设备、 设计要求在指导老师的指导下,独立系统的完成一项机械设计,解决与之有关的所 综合性强的显著特点。因此毕业设计对于培养我初步的科学研究能力,提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题能力有着重要意义。 (二)、随着科学技术的发展,人类文明已经达到了空前的发展,机械化取代手工生产已经成为全球公认的趋势,社会的各行各业都离不开各种各样的机械设备,而所有的这些设备都是由机械制造工业提供的,在机械制造学科领域的知识体系中,以目前形势,是要从零部件的自主知识产权逐步向整体设计自主知识产权过渡。这应该是较齐全、具有较大规模的制造体系。基础工业部门80%以上的生产能力是由国内设备提供的;农业装备几乎全部由国内提供;部分重要产品的产量已跃居世界前列。但外国发达国家比较先进。投资大、自主知识产权的比重小、无核心技术是急需改变的局面。因此,提高连杆锻造成型精度及强度,节约设备投入,提高材料利用率,提高生产效率、增大自主创新是主要的发展方向。

195柴油机连杆设计及连杆螺栓强度校核计算课程设计说明书

课程设计说明书 课程名称:发动机设计课程设计 课程代码: 题目:195柴油机连杆设计及连杆螺 栓强度校核计算 学院(直属系) :交通与汽车工程学院 年级/专业/班: 2009/热能与动力工程(汽车 发动机)/1班 学生姓名: 学号: 3120090805015XX 指导教师:曾东建、田维、暴秀超 开题时间: 2012 年 6 月 28 日 完成时间: 2012 年 7 月 16 日

目录 摘要 (2) 1引言 (3) 1.1国内外内燃机研究现状 (3) 1.2任务与分析 (5) 2柴油机工作过程计算 (6) 2.1 已知条件 (6) 2.2 参数选择 (7) 2.3 195柴油机额定工况工作过程计算 (7) 3 连杆设计 (11) 3.1 连杆结构设计 (11) 3.2 连杆材料选择 (13) 4 连杆螺钉强度校核 (14) 4.1 连杆螺钉的结构设计 (14) 4.2 连杆螺钉的强度校核 (14) 5 结论 (18) 致谢 (19) 参考文献 (19) 附录:195柴油机额定工况工作过程计算程序 (20)

摘要 20 世纪90 年代以来,汽车行业的竞争已从单一的性能竞争转向性能、环保、节能等多元综合竞争。仅就柴油机而言,为应对世界能源危机和减少对环境污染,其研究开发工作已侧重于降低油耗、减少排放、轻质及减少磨损等方面,在这些研究中优化技术将得到广泛的应用。汽车已经在普通民众中得到普及,随着汽车行业的不断发展,汽车产业的未来乐观与否一定意义决定于发动机的技术水平。因此,培养高素质的汽车发动机人才对当今社会的快速发展至关重要。 本次课程设计的既是通过对195柴油机结构的分析研究,计算工作过程中的热力参数绘制其工作过程的P-V图,绘制195柴油机总成横剖面图,对连杆进行设计、强度计算和绘制连杆零部件图,对并对设计好的连杆大头、小头和螺钉进行校核,以根据工况设计连杆小头、杆身、大头,合理达到要求。此次,我们就选择了对连杆螺钉进行校核。连杆螺钉在连杆盖以及连杆大头之间的联接发挥着至关重要的作用,并且由于往复惯性力和气体压力的双重作用下,使螺钉的受力十分严酷,所以对其进行强度校核就显得十分必要。 关键词:柴油机、连杆、设计、校核

S195柴油机连杆工艺设计说明书

序言 本课程设计题目是制定S195型柴油机发动机连杆零件的机械加工工艺规程,目的是希望能在降低生产成本的同时又可以制造出品质优良的产品,在最少的工序或加工时间中制造出满足形状、尺寸,精度、表面粗糙度等要求的产品。设计应在保证加工精度的同时,又利用工件装卸的合理夹具结构,并有一定使用价值。由于理论知识与实践经验有限,我将采用普遍性强的加工方法,但该零件的机械加工工艺规程可以适当采用较为先进的制造工艺方法和专用机床设备,刀具和量具。本课题的主要内容是分析零件的技术条件画出零件图及毛坯图。拟定合理的工艺路线,粗镗大头孔夹具草图等。本设计采用了连杆体和连杆盖分离制造,并制定相对合理的工艺路线。在夹具设计部分,以大小孔端面、大小孔工艺凸台及小头孔为定位基准,符合定位原理并达到定位目的,夹具机构则采用螺旋夹紧机构,亦即达到夹紧效果。 机械加工工艺规程设计是机械制造及其自动化专业学生在完成了机械制图、机械原理、机械设计、机械制造工艺学及公差与测量技术、金属工艺学、金属切削原理、切削刀具、机床等专业课程,并进行了专业课程设计后进行的一次实践设计过程,其主要目的有三。一是综合运用所学专业基础课及专业课程的理论和实际知识,使这些知识进一步巩固、深化发展,并使理论知识与生产实践互相结合起来;二是初步树立正确的设计思想,掌握一般机械设计的基本方法,训练设计构思和创新意识;三是通过计算、绘图、查阅手册和设计资料,熟悉有关国家标准,认识标准和规X。

机械设计与制造的发展、应用及特点机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。 1、机械设计与制造的发展及现状 机械制造经历了石器时代、青铜器和铁器时代,20世纪中期迈进了大批量生产时代。1988年美国建立先进制造计划(ATP)、制造技术中心计划(MTC),标志着先进制造技术的提出。近年来,我国的制造业不断采用先进制造技术,但与工业发达国家相比,仍然存在一个阶段性的整体上的差距。 (1)管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出了准时生产(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理,多数小型企业仍处于经验管理阶段。

端盖零件铸造工艺课程设计说明书

课程设计说明书(论文)课程名称:成型工艺及模具课程设计II 设计题目:端盖零件铸造工艺设计 院系: 班级: 设计者: 学号: 指导教师: 设计时间:

1、设计任务 1.1、设计零件的铸造工艺图 1.2、设计绘制模板装配图 1.3、设计并绘制所需芯盒装配图 1.4、编写铸造工艺设计说明书 2、生产条件和技术要求 2.1、生产性质:大批量生产 2.2、材料:HT200 2.3、零件加工方法: 零件上有多个孔,除中间的大孔需要铸造以外,其他孔在考虑加工余量后不宜铸造成型,采用机械方法加工,均不铸出。 造型方法:机器造型 造芯方法:手工制芯 2.4、主要技术要求: 满足HT200的机械性能要求,去毛刺及锐边,未注明圆角为R3-R5,未注明的筋和壁厚为8,铸造拔模斜度不大于2度,铸造表面不允取有缺陷。 3、零件图及立体图结构分析 3.1、零件图如下: 图1.零件主视图图2.零件左视图 3.2三维立体图如下: 图3.三维图(1) 图4.三维图(2) 4、工艺设计过程 4.1、铸造工艺设计方法及分析 4.1.1铸件壁厚 为了避免浇不到、冷隔等缺陷,铸件不应太薄。铸件的最小允许壁厚与铸造的流动性密切相关。在普通砂型铸造的条件下,铸件最小允许壁厚见表1。 表1. 铸件最小允许壁厚引【1,表1-3】

查得灰铁铸件在100~200mm的轮廓尺寸下,最小允许壁厚为5~6mm。由零件图可知,零件中不存在壁厚小于设计要求的结构,在设计过程中,也没有出现壁厚小于最小壁厚要求的情况。 4.1.2造型、制芯方法 造型方法:该零件需批量生产,为中小型铸件,应创造条件采用技术先进的机器造型,暂选取水平分型顶杆范围可调节的造型机,型号为Z145A。 制芯方法:由生产条件决定,采用手工制芯。 4.1.3砂箱中铸件数目的确定 当铸件的造型方法、浇注位置和分型面确定后,应当初步确定一箱中放几个铸件,作为进行浇冒口设计的依据。一箱中的铸件数目,应该是在保证铸件质量的前提下越多越好。 本铸件在一砂箱中高约52mm,长约130mm,宽约100mm,重约2.75Kg。这里选用一箱四件,根据本铸件分型面的确定,可以先确定下箱的尺寸。根据铸件重量在<5kg时,查得模型的最小吃砂量a=20mm, h=30mm, c=40mm,d或e=30mm, f=30mm, g=200mm,其中各字母所代表的含义如图5所示。先确定下箱的尺寸,再根据表格可以选择标准的砂箱。选用Z145A顶杆式起模的震实式造型机,砂箱最大内尺寸为500mm X 400mm X 300mm。根据本铸件的大概尺寸,在设计中采用一箱四件,因为浇注系统位于上箱,所以上砂箱的高度我们还要考虑到浇注系统才可以确定。铸件在砂箱中的放置方式初步设计为图6所示方式。 图5. 最小吃砂量示意图图6. 铸件排布的初步设计 4.2、铸造工艺参数的确定 4.2.1铸件尺寸公差和重量公差 在实际生产中,铸件的实际尺寸和重量与设计图纸所规定的尺寸和重量相比,总会有一些偏差,这种偏差愈小,铸件的精度也愈高。但铸造过程中影响铸件精度的因素很多,如铸造收缩率等工艺参数的选择,分型面、浇冒口系统和砂芯的设计,造型和制芯的工艺操作以及工艺装备本身的精度等。如果其中某个因素处理不当,就会降低铸件的精度。也不应该不顾铸件的要求和具体生产条件,盲目提高对铸件的精度要求,否则会导致铸件成本的提高和使工艺复杂化,造成不必要的浪费。二级精度灰铸铁铸件的尺寸偏差如表2所示,重量偏差如表3所示。

三孔连杆加工工艺及夹具设计

3.1 三孔连杆零件图介绍 三孔连杆的零件图如图1所示。经检查之后,视图足够并正确,所需要的尺寸、公差、表面粗糙度、和技术要求全部齐全、合理,而且零件的表面质量、表面精度和技术要求在现有的技术条件和生产条件下能够达到。 图3-1 三孔连杆零件图 3.2 零件的工艺分析 参考机械制造工艺设计中的零件的工艺分析方法,对三孔连杆的工艺进行分析 (1)铣平面后,立即确定大头孔平面为以下各序加工的主基准面,这样可确保 加工质量的稳定。

(2)铣平面时,应保证小头孔及耳部孔平面厚度与大头孔平面厚度的对称性。 (3)由于连杆三个孔平面厚度不一致,因此,加工中要注意合理布置辅助支承及应用。 (4)连杆平面加工也可以分为粗、精两序,这样可更好的保证三个平面相互位置及尺寸精度。 (5)粗、精镗三孔也可改用专用工装或组合夹具装夹。 (6)当加工连杆尺寸较小时,粗、精加工三孔也可采用镗削加工方法。三孔的精度要求较高,可以分为粗、精两工序。 (7)连杆三孔平行度的检验;连杆三孔圆柱度的检验。 3.3 毛坯的选择 连杆是发动机的五大主关件之一,其在发动机中的地位是显而易见。它是发动机传递动力的主要运动件,在机体中做复杂的平面运动,连杆小头随活塞作上下往复运动连杆大头随曲轴作高速回转运动连杆杆身在大、小头孔运动的合成下作复杂的摆动[3]。连杆在承受往复的惯性力之外,还要承受高压气体的压力,在气体的压力和惯性力合成下形成交变载荷,这就要求连杆具有耐疲劳、抗冲击,并具备足够的强度、刚度和较好的韧性。在今天随着汽车工业的高速发展,“ 小体积、大功率、低油耗”的高性能发动机对连杆提出更新、更高的要求作为高速运动件重量要轻,减小惯性力,降低能耗和噪声强度、刚度要高,并具有较高的韧性连杆比要大,连杆要短。这也就意味着对连杆的设计和加工有更高的要求。 3.3.1 选择毛坯时应考虑的因素 在选择毛坯的时候应考虑以下因素[4]: (1)毛坯的种类和特点,设计图纸规定的材料和机械性能;零件结构形状和外形尺寸;不同的毛坯的制造方法对结构和尺寸有特定的要求;企业现有的生产条件;新工艺,新材料新技术的应用。 (2)毛坯结构形状和尺寸,毛坯形状应力求接近零件形状,以减少机械加工劳动量。毛坯尺寸是在原有零件尺寸基础上,考虑后续加工切除余量确定。毛坯形状也有几种特殊情况。如尺寸小而薄的零件,多个工件连在一起由一个毛坯制造出;某些零件如车床开合螺母外壳,两件合为一个毛坯,加工至一个阶段后再切开;为加工时安装方便,毛坯上留有工艺搭子。 (3)毛坯制造精度,毛坯制造精度高,材料利用率高,后续加工费用低,但相应设备投入大。因此,确定毛坯制造精度时,需要综合考虑毛坯制造成本和后续加工成本。

连杆课程设计说明书

连杆课程设计 说明书 院别:能源与动力工程学院专业:热能与动力工程 班级:新能源1002 姓名: 学号: 指导教师:潘剑锋 2014年1月

前言 随着生活水平的提高,人们为了出行方便,汽车的性能要求也越来越高。而提高发动机性能,一方面可以降低噪音,增强发动机效率;另一方面也可以节约能源,有利于环保。连杆作为发动机活塞运动的主要部件,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,连杆在工作过程中始终承受着剧烈的动载荷作用。这就对其性能有极高的要求。而连杆的强度与任性也是决定发动机性能的因素之一。 为了保证连杆的疲劳强度,要求连杆的材料要具有良好的综合力学性能及工艺性能。以往连杆材料几乎普遍采用碳素调质钢和合金调质钢,20世纪70年代由于石油危机,为节省能源,欧美和日本开始大量应用非调质钢,并取得很大的进展。 随着汽车工业制造技术的发展,对于汽车发动机的动力性能及可靠性要求越来越高,而连杆的强度、刚度对提高发动机的动力性及可靠性至关重要,因此国内外各大汽车公司对发动机连杆用材料及制造技术的研究都非常重视。 在满足性能指标的前提下,连杆的材料和制造技术关联很大,非调质钢的应用就是考虑节省调质工序。近年来,采取裂解连杆体和连杆盖分界面技术可以大幅度地减少机械加工工序,由此开发了高强度低韧性的高碳非调质钢和粉末冶金锻件,以满足工艺的需要。

目录 前言 (2) —设计任务— (4) 一、连杆概况 (4) 1、连杆结构特点 (4) 2、工作工作环境 (5) 3、连杆设计要求 (5) 二、三维建模 (6) 1、二维图纸 (6) 2、UG三维建模模型 (6) 三、基于ANSYS对连杆有限元分析 (7) 1、材料性能参数确定: (7) 2、导入连杆三维模型 (7) 3、设置单元属性 (7) 4、网格划分 (8) 5、设置载荷和约束 (9) 6、求解及结论分析 (10) 1)位移变化图 (10) 2)应力应变结果图 (10) 四、课程设计总结: (12) 五、参考文献 (13)

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