2022年汽车连杆加工工艺及其夹具设计方案.docx
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1、精品学习资源学号 :密级 : 本科毕业论文汽车连杆加工工艺及钻螺栓孔专用夹具设计院系)名 称:工学院专 业 名 称:机械设计制造及自动化学 生 姓 名:指 导 教 师:二一年五月BACHELORS DEGREE THESIS欢迎下载精品学习资源OF DONGHUWCOLLEGEWUHANUNIVERSITYRod Production Process and Drill bolt hole special jig designCollege: College of Engineering and Technology Subject: Mechanical Design and Manufac
2、ture and Automation Name:Directed by :May 2021欢迎下载精品学习资源郑 重 声 明本人呈交的学位论文,是在导师的指导下,独立进行讨论工作所取得的成果,全部数据、图片资料真实牢靠;尽我所知,除文中已经注明引用的内容外, 本学位论文的讨论成果不包含他人享有著作权的内容;对本论文所涉及的讨论工作做出奉献的其他个人和集体,均已在文中以明确的方式标明;本学位论文的学问产权归属于培育单位;本人签名: 日期:欢迎下载精品学习资源摘 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、外形精度以及位置精度的要求都很高,而连杆的刚
3、性比较差,简洁产生变形,因此在支配工艺过程时,就需要把各主要表面的粗精加工工序分开;逐步削减加工余量、切削力及内应力的作用,并修正加工后的变形, 就能最终达到零件的技术要求;支配工艺进程时,就要把各主要表面的粗、精加工工序分开,即把粗加工支配在前,半精加工支配在中间,精加工支配在后面;这是由于粗加工工序的切削余量大,因此切削力、夹紧力必定大,加工后简洁产生变形;粗、精加工分开后,粗加工产生的变形可以在半精加工中修正;半精加工中产生的变形可以在精加工中修正;本课题夹具设计为钻连杆螺栓孔专用夹具设计;关键词 :加工工艺;加工余量;尺寸链;夹具设计欢迎下载精品学习资源ASTRACTThe conne
4、cting 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 ofprofileand the precision of position , of the connecting rod is demanded highly , and the r
5、igidity 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 pr
6、ocessing, can reach the specification requirement for the part finally, Arrange technology process, the main surface coarse, finishing process, the former, halfinbalancing arrangement inthe middle, finishmachining precision arrangement in behind. This is due to the rough machining processes,thus cut
7、ting allowance of cutting force, clamping force inevitable large deformation, processed easily. After finishing separate coarse, moldings, deformation of finishing in half, Half of machining deformation of finishing in. This fixture design for drill connecting bolt hole special jig design.Keyword:Pr
8、ocessing technology ; Limits.but ; Dimension chain ; Fixture design欢迎下载精品学习资源目 录第 1 章绪论 11.1 设计任务 11.2 加工工艺规程设计的目的和意义11.3 连杆加工的进展趋势 1第 2 章汽车连杆加工工艺规程设计32.1 连杆的结构特点 32.2 连杆的主要技术要求 32.2.1 大、小头孔的尺寸精度、外形精度32.2.2 大、小头孔轴心线在两个相互垂直方向的平行度32.2.3 大、小头孔中心距 42.2.4 连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度42.2.5 大、小头孔两端面的技术要求 42.2.6 螺栓
9、孔的技术要求 42.2.7 有关结合面的技术要求 42.3 连杆的材料和毛坯 52.4 连杆的机械加工工艺过程 62.5 连杆的机械加工工艺过程分析82.5.1 工艺过程的支配 82.5.2 定位基准的挑选 82.5.3 确定合理的夹紧方法 92.5.4 连杆两端面的加工 102.5.5 连杆大、小头孔的加工 102.5.6 连杆螺栓孔的加工 102.5.7 连杆体与连杆盖的铣开工序 112.5.8 大头侧面的加工 112.6 连杆加工工艺设计应考虑的问题112.6.1 工序支配 11欢迎下载精品学习资源2.6.2 定位基准 112.6.3 夹具使用 112.7 切削用量的挑选原就 122.7
10、.1 粗加工时切削用量的挑选原就 122.7.2 精加工时切削用量的挑选原就 132.8 确定各工序的加工余量、运算工序尺寸及公差132.8.1 确定加工余量 132.9 运算工艺尺寸链 142.9.2连杆体的卡瓦槽的运算 142.10 工时定额的运算 162.10.1 铣连杆大小头平面 162.10.2 粗磨大小头平面 162.10.3 加工小头孔 162.10.4 铣大头两侧面 182.10.5 扩大头孔 182.10.6 铣开连杆体和盖 192.10.7 加工连杆体 192.10.8 铣、磨连杆盖结合面 202.10.9 铣、钻、镗 连杆总成体) 212.10.10 粗镗大头孔 22 2
11、.10.11大头孔两端倒角 222.10.12 精磨大小头两平面 定位基准的挑选 26 2 夹紧方案 26 3 夹详细设计 26 4 定位误差分析 273.2 夹详细结构设计图 27终止语 29参考文献 30致谢 31欢迎下载精品学习资源1.1 设计任务第 1 章 绪 论欢迎下载精品学习资源本课题主要设计汽车连杆的加工工艺规程及钻连杆螺栓孔专用夹具;年生产纲领为 45 万件;1.2 加工工艺规程设计的目的和意义连杆是汽车发动机中的主要传动部件之一,它在柴油机中,把作用于活塞顶面的膨胀的压力传递给曲轴,连杆在工作中承担焦急剧变化的动载荷;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
12、螺栓和螺母与曲轴装在一起;为了削减磨损和便于修理,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轴瓦金属;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,以削减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,仍应尽量减小连杆自身的质量,以减小惯性力的作用;连杆杆身一般都采纳从大头到小头逐步变小的工字型截面外形;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、小头两端
13、设置了去不平稳质量的凸块,以便在称量后切除不平稳质量;连杆大、小头两端对称分布在连杆中截面的两侧;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 或油槽,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摇摆运动副;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;因此,连杆的加工精度将直接影响柴油机的性能;1.3 连杆加工的进展趋势汽车连杆的进展目前主要在其材料上的进展,碳素调质钢和合金调质钢是连杆用钢的传统钢种,通常小功率的发动机采纳碳素调质钢,大
14、功率的发动机采纳合金调质钢; 碳素钢调质硬度一般在229269HBS,合金钢可达到 300HBS,但最欢迎下载精品学习资源高不超过 330HBS;碳素钢抗拉强度可达到 800MPa以上,冲击韧度在 60J/cm2 以上;合金调质钢抗拉强度可达到 900MPa以上,冲击韧度在 80J/cm2 以上;调质钢连杆用于要求连杆有较高强度和韧性的大功率柴油机;非调质钢是在中碳钢基础上添加钒、钛、铌等微合金元素,通过掌握轧制或掌握锻造过程的冷却速度, 使其在基体组织中弥散析出碳、氮的化合物使其得到强化;非调质钢省略了锻后 的热处理;按其强韧性可以分 4 类,其中基本型和高强度型适用于发动机连杆;我国讨论的
15、非调质钢主要是钒系、锰钒系、锰钒氮系;每个系列都开发了添加易切削元素的钢种;用于发动机连杆的钢种有35MnVS、35MnVN、40MnV、48MnV等,其强度都在 900MPa以下;疲惫试验说明,非调质钢连杆的疲惫强度与相同级别调质钢相当;我国现在用的材料是从德国进口的C70SC系列高碳非调质钢;其成分特点是低硅、低锰、添加微量合金元素钒及易切削元素硫;合金元素的范围要求窄、材料纯洁度要求高;我国已开展该系列钢种的国产化工作;非调质钢正逐步取代调质钢,国外几乎完全采纳非调质钢生产连杆;随发动机轻量化的要求,连杆的设计应力提高,C70S6 系列的钢种的应用会越来越多;德国在该钢种的基础上开发了强
16、度级别更高的钢种;欢迎下载精品学习资源第 2 章汽车连杆加工工艺规程设计2.1 连杆的结构特点连杆是汽车发动机中的主要传动部件之一,它在柴油机中,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;连杆在工作中承担焦急剧变化的动载荷;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;为了削减磨损和便于修理,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轴瓦金属;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,以削减小头孔与活塞销的磨损,
17、同时便于在磨损后进行修理和更换;2.2 连杆的主要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,连杆体与连杆盖的结合面及连杆螺栓定位孔等;连杆总成的主要技术要求附图1);2.2.1 大、小头孔的尺寸精度、外形精度大头孔公差等级为 IT6 ,表面粗糙度 Ra 应不大于 0.4 m;大头孔的圆柱度公差为 0.012mm,小头孔公差等级为 IT8 ,表面粗糙度 Ra 应不大于 3.2 m;小头压衬套的底孔的圆柱度公差为0.0025mm,素线平行度公差为0.04/100mm;2.2.2 大、小头孔轴心线在两个相互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
18、,从而造成汽缸壁磨损不匀称,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匀称磨损影响较小,因而其公差值较大;两孔轴心线在连杆的轴线方向的平行度在 100mm 长度上公差为 0.04mm;在垂直与连杆轴心线方向的平行度在 100mm 长度上公差为 0.06mm;欢迎下载精品学习资源2.2.3 大、小头孔中心距大小头孔的中心距影响到汽缸的压缩比,即影响到发动机的效率,所以规定了比较高的要求: 1900.1mm;2.2.4 连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度,影响到轴瓦的安装
19、和磨损,甚至引起烧伤;所以对它也提出了肯定的要求:规定其垂直度公差等级应不低于 IT9大头孔两端面对大头孔的轴心线的垂直度在100mm 长度上公差为 0.08 mm);2.2.5 大、小头孔两端面的技术要求连杆大、小头孔两端面间距离的基本尺寸相同,但从技术要求是不同的,大头两端面的尺寸公差等级为 IT9,表面粗糙度 Ra 不大于 0.8m, 小头两端面的尺寸公差等级为 IT12,表面粗糙度 Ra 不大于 6.3 m;这是由于连杆大头两端面与曲轴连杆轴颈两轴肩端面间有协作要求,而连杆小头两端面与活塞销孔座内档之间没有协作要求;2.2.6 螺栓孔的技术要求在前面已经说过,连杆在工作过程中受到急剧的
20、动载荷的作用;这一动载荷又传递到连杆体和连杆盖的两个螺栓及螺母上;因此除了对螺栓及螺母要提出高的技术要求外,对于安装这两个动力螺栓孔及端面也提出了肯定的要求;规定:螺栓孔按 IT8 级公差等级和表面粗糙度 Ra 应不大于 6.3m 加工;两螺栓孔在大头孔剖分面的对称度公差为 0.25mm;2.2.7 有关结合面的技术要求在连杆受动载荷时,接合面的歪斜使连杆盖及连杆体沿着剖分面产生相对错位,影响到曲轴的连杆轴颈和轴瓦结合不良,从而产生不匀称磨损;结合面的平行度将影响到连杆体、连杆盖和垫片贴合的紧密程度,因而也影响到螺栓的受力情形和曲轴、轴瓦的磨损;对于本连杆,要求结合面的平面度的公差为 0.02
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- 2022 汽车 连杆 加工 工艺 及其 夹具 设计方案
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