柴油机连杆工艺工装设计4391.docx
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1、摘要本文主要要论述了了柴油机机连杆的的加工工工艺及其其夹具设设计。因因为连杆杆是活塞塞式发动动机和压压缩机的的主要零零件之一一,其大大头孔与与曲轴连连接,小小头孔通通过活塞塞销与活活塞连接接,其作作用是将将活塞的的气体压压力传送送给曲轴轴,又收收曲轴驱驱动而带带动活塞塞压缩汽汽缸中的的气体。连杆承受的是冲击动载荷,因此要求连杆质量小,强度高。所以在安排工艺过程时,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。在夹具设计方面也要针对连杆结构特点比较小,设计应时应注意夹具体结构尺寸的大小等,最终就能达到零件的理想要求!关键
2、词:连杆 变形 加工工工艺 夹具具设计AbsttracctThe dieesell coonneectiing rodd trreattingg haandiicraaft thee maain boddy oof aa boook hass beeen disscusssedd maainlly aand theeir griip ddesiign.Beccausse oof tthe connnecctinng rrod is onee off dyyadiic eengiine of pisstonn annd mmainn coomprresssionn ennginne ppartt
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7、 thhe sseasson waiits, thhe iideaal bbeinng ttherrefoore likkelyy too reeachh a parrt uultiimattelyy deemannds!Keywwordd: CConnnecttingg rood DDefoormiinattionn Prroceessiing tecchnoologgy DDesiign of claampiing devvicee绪 论毕业实践践工作对对于每一一位即将将毕业的的毕业生生来说都都是非常常重要的的,它对对我们以以后走上上工作岗岗位很有有帮助。对对于我们们机电专专业来说说,在以
8、以后的工工作中经经常要做做关于夹夹具的设设计工作作,在这这里,我我以连杆杆零件为为例,对对它的工工艺过程程和夹具具进行设设计。做做毕业设设计可以以把以前前所学的的知识加加以综合合运用,起起到巩固固学到的的知识的的作用,从从而提高高分析,解解决问题题的能力力。因此此,认真真的完成成毕业设设计是很很有必要要的。毕业设计计是我们们完成本本专业教教学计划划的最后后一个极极为重要要的实践践性教学学环节,是是使我们们综合运运用所学学过的基基本课程程,基本本知识与与基本技技能去解解决专业业范围内内的工程程技术问问题而进进行的一一次基本本训练。我们在完完成毕业业设计的的同时,也也培养了了我们正正确使用用技术资
9、资料,国国家标准准,有关关手册,图图册等工工具书,进进行设计计计算,数数据处理理,编写写技术文文件等方方面的工工作能力力,也为为我们以以后的工工作打下下坚实的的基础,所所以我们们要认真真对待这这次综合合能力运运用的机机会!目 录录摘要1Absttracct1绪 论22第一章柴柴油机连连杆的加加工工艺艺41.1 柴油机机连杆的的用途及及其特点点41.2连杆的的的材料料及毛坯坯制造551.3连杆的的加工工工艺过程程71.4 连杆的的加工工工艺过程程分析881.4.1 定定位基准准的选择择81.4.2 加加工阶段段的划分分和加工工顺序的的安排991.4.3 确确定合理理的夹紧紧方法991.4.4 连
10、连杆主要要面的加加工方法法101.4.5 连连杆主要要孔的加加工方法法101.4.6 连连杆体与与连杆盖盖的铣开开工序1111.5夹夹具使用用111.6 确定各各工序的的加工余余量、计计算工序序尺寸及及公差1111.6.1 确确定加工工余量1111.6.2确定定工序尺尺寸及其其公差1121.7 各项加加工数据据的计算算131.8 连杆的的检验2201.8.1 观观察外表表缺陷及及目测表表面粗糙糙度2001.8.2 检检查主要要表面的的尺寸精精度2001.8.3检验验主要表表面的位位置精度度211.8.4 连连杆螺钉钉孔与结结合面垂垂直度的的检验221第二章工工装设计计212.1 铣削分分面夹具
11、具设计2212.1.1夹具具的问题题注意2212.1.2 夹夹具设计计222.2 扩大头头孔夹具具242.2.1 夹夹具的注注意问题题242.2.2 夹夹具设计计24参考文献献:27总结288致谢300第一章 柴柴油机连连杆的加工工工艺1.1 柴油机机连杆的的用途及及其特点点连杆是发发动机中中的主要要传动部部件之一一,它在在柴油机机中,把作用用于活塞塞顶面的的膨胀的的压力传传递给曲曲轴,又又受曲轴轴的驱动动而带动动活塞压压缩气缸缸中的气气体。连连杆在工工作中承承受着急急剧变化化的动载载荷。连连杆由连连杆体及及连杆盖盖两部分分组成。连连杆体及及连杆盖盖上的大大头孔用用螺栓和和螺母与与曲轴装装在一
12、起起。为了了减少磨磨损和便便于维修修,连杆杆的大头头孔内装装有薄壁壁金属轴轴瓦。轴轴瓦有钢钢质的底底,底的的内表面面浇有一一层耐磨磨巴氏合合金轴瓦瓦金属。在在连杆体体大头和和连杆盖盖之间有有一组垫垫片,可可以用来来补偿轴轴瓦的磨磨损。连连杆小头头用活塞塞销与活活塞连接接。小头头孔内压压入青铜铜衬套,以以减少小小头孔与与活塞销销的磨损损,同时时便于在在磨损后后进行修修理和更更换。在发动机机工作过过程中,连连杆受膨膨胀气体体交变压压力的作作用和惯惯性力的的作用,连连杆除应应具有足足够的强强度和刚刚度外,还还应尽量量减小连连杆自身身的质量量,以减减小惯性性力的作作用。连连杆杆身身一般都都采用从从大头
13、到到小头逐逐步变小小的工字字型截面面形状。为为了保证证发动机机运转均均衡,同同一发动动机中各各连杆的的质量不不能相差差太大,因因此,在在连杆部部件的大大、小头头两端设设置了去去不平衡衡质量的的凸块,以以便在称称量后切切除不平平衡质量量。连杆杆大、小小头两端端对称分分布在连连杆中截截面的两两侧。考考虑到装装夹、安安放、搬搬运等要要求,连连杆大、小小头的厚厚度相等等(基本本尺寸相相同)。在在连杆小小头的顶顶端设有有油孔(或油槽槽),发发动机工工作时,依依靠曲轴轴的高速速转动,把把气缸体体下部的的润滑油油飞溅到到小头顶顶端的油油孔内,以以润滑连连杆小头头衬套与与活塞销销之间的的摆动运运动副。连杆的作
14、作用是把把活塞和和曲轴联联接起来来,使活活塞的往往复直线线运动变变为曲柄柄的回转转运动,以以输出动动力。因因此,连连杆的加加工精度度将直接接影响柴柴油机的的性能,而而工艺的的选择又又是直接接影响精精度的主主要因素素。反映映连杆精精度的参参数主要要有5个个:(11)连杆杆大端中中心面和和小端中中心面相相对连杆杆杆身中中心面的的对称度度;(22)连杆杆大、小小头孔中中心距尺尺寸精度度;(33)连杆杆大、小小头孔平平行度;(4)连连杆大、小小头孔尺尺寸精度度、形状状精度;(5)连连杆大头头螺栓孔孔与接合合面的垂垂直度。1.2连杆的的的材料及毛毛坯制造造连杆在工工作中承承受多向向交变载载荷的作作用,要
15、要求具有有很高的的强度。因因此,连连杆材料料一般采采用高强强度碳钢钢和合金金钢;如如45钢钢、555钢、440Crr、400CrMMnB等等。近年年来也有有采用球球墨铸铁铁的,粉粉末冶金金零件的的尺寸精精度高,材材料损耗耗少,成成本低。随随着粉末末冶金锻锻造工艺艺的出现现和应用用,使粉粉末冶金金件的密密度和强强度大为为提高。因因此,采采用粉末末冶金的的办法制制造连杆杆是一个个很有发发展前途途的制造造方法。连杆毛坯坯制造方方法的选选择,主主要根据据生产类类型、材材料的工工艺性(可可塑性,可可锻性)及及零件对对材料的的组织性性能要求求,零件件的形状状及其外外形尺寸寸,毛坯坯车间现现有生产产条件及及
16、采用先先进的毛毛坯制造造方法的的可能性性来确定定毛坯的的制造方方法。根根据生产产纲领为为大量生生产,连连杆多用用模锻制制造毛坯坯。连杆杆模锻形形式有两两种,一一种是体体和盖分分开锻造造,另一一种是将将体和盖盖锻成体。整整体锻造造的毛坯坯,需要要在以后后的机械械加工过过程中将将其切开开,为保保证切开开后粗镗镗孔余量量的均匀匀,最好好将整体体连杆大大头孔锻锻成椭圆圆形。相相对于分分体锻造造而言,整整体锻造造存在所所需锻造造设备动动力大和和金属纤纤维被切切断等问问题,但但由于整整体锻造造的连杆杆毛坯具具有材料料损耗少少、锻造造工时少少、模具具少等优优点,故故用得越越来越多多,成为为连杆毛毛坯的一一种
17、主要要形式。总总之,毛毛坯的种种类和制制造方法法的选择择应使零零件总的的生产成成本降低低,性能能提高。目前我国国有些生生产连杆杆的工厂厂,采用用了连杆杆辊锻工工艺。图图(1-2)为为连杆辊辊锻示意意图毛毛坯加热热后,通通过上锻锻辊模具具2和下下锻辊模模具4的的型槽,毛毛坏产生生塑性变变形,从从而得到到所需要要的形状状。用辊辊锻法生生产的连连杆锻件件,在表表面质量量、内部部金属组组织、金金属纤维维方向以以及机械械强度等等方面都都可达到到模锻水水平,并并且设备备简单,劳劳动条件件好,生生产率较较高,便便于实现现机械化化、自动动化,适适于在大大批大量量生产中中应用。辊辊锻需经经多次逐逐渐成形形。图(
18、1-2)连连杆辊锻锻示意图图图(1-3)、图图(1-4)给给出了连连杆的锻锻造工艺艺过程,将将棒料在在炉中加加热至11140012200CC0,先在在辊锻机机上通过过四个型型槽进行行辊锻制制坯见图图(1-3),然然后在锻锻压机上上进行预预锻和终终锻,再再在压床床上冲连连杆大头头孔并切切除飞边边见图(1-44)。锻锻好后的的连杆毛毛坯需经经调质处处理,使使之得到到细致均均匀的回回火索氏氏体组织织,以改改善性能能,减少少毛坯内内应力。为为了提高高毛坯精精度,连连杆的毛毛坯尚需需进行热热校正。连杆必须须经过外外观缺陷陷、内部部探伤、毛毛坯尺寸寸及质量量等的全全面检查查,方能能进入机机械加工工生产线线
19、。1.3连杆的的加工工工艺过程程由上述技技术条件件的分析析可知,连连杆的尺尺寸精度度、形状状精度以以及位置置精度的的要求都都很高,但但是连杆杆的刚性性比较差差,容易易产生变变形,这这就给连连杆的机机械加工工带来了了很多困困难,必必须充分分的重视视。(连杆机机械加工工工艺过过程见加加工工艺艺卡片)连杆的主主要加工工表面为为大、小小头孔和和两端面面,较重重要的加加工表面面为连杆杆体和盖盖的结合合面及连连杆螺栓栓孔定位位面,次次要加工工表面为为轴瓦锁锁口槽、油油孔、大大头两侧侧面及体体和盖上上的螺栓栓座面等等。连杆的机机械加工工路线是是围绕着着主要表表面的加加工来安安排的。连连杆的加加工路线线按连杆
20、杆的分合合可分为为三个阶阶段:第第一阶段段为连杆杆体和盖盖切开之之前的加加工;第第二阶段段为连杆杆体和盖盖切开后后的加工工;第三三阶段为为连杆体体和盖合合装后的的加工。第第一阶段段的加工工主要是是为其后后续加工工准备精精基准(端端面、小小头孔和和大头外外侧面);第二阶阶段主要要是加工工除精基基准以外外的其它它表面,包包括大头头孔的粗粗加工,为为合装做做准备的的螺栓孔孔和结合合面的粗粗加工,以以及轴瓦瓦锁口槽槽的加工工等;第第三阶段段则主要要是最终终保证连连杆各项项技术要要求的加加工,包包括连杆杆合装后后大头孔孔的半精精加工和和端面的的精加工工及大、小小头孔的的精加工工。如果果按连杆杆合装前前后
21、来分分,合装装之前的的工艺路路线属主主要表面面的粗加加工阶段段,合装装之后的的工艺路路线则为为主要表表面的半半精加工工、精加加工阶段段。1.4 连杆的的加工工工艺过程程分析1.4.1 定定位基准准的选择择在连杆机机械加工工工艺过过程中,大大部分工工序选用用连杆的的一个指指定的端端面和小小头孔作作为主要要基面,并并用大头头处指定定一侧的的外表面面作为另另一基面面。这是是由于:端面的的面积大大,定位位比较稳稳定,用用小头孔孔定位可可直接控控制大、小小头孔的的中心距距。这样样就使各各工序中中的定位位基准统统一起来来,减少少了定位位误差。具具体的办办法是,如如图(115)所所示:在在安装工工件时,注注
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- 柴油机 连杆 工艺 工装 设计 4391
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