曲轴锻造设计说明书范文

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曲轴课程设计说明书.

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四拐曲轴课程设计说明书院别:专业: ]班级: ]姓名:学号:指导教师:2012年 1月16日目录No table of contents entries found.引言曲轴是发动机里必不可少的部件。

它的尺寸参数在很大程度上不仅影响着发动机的整体尺寸和重量,而且也在很大程度上影响着发动机的可靠性与寿命。

曲轴的破坏事故可能引起发动机其它零件的严重损坏,在发动机的结构改进中,曲轴的改进也占有重要地位。

随着内燃机的发展与强化,曲轴的工作条件越来越恶劣了。

因此,曲轴的强度和刚度问题就变得更加严重了。

在设计曲轴时,必须正确选择曲轴的尺寸参数、结构型式、材料与工艺,以求获得经济最合理的效果因此,要求曲轴具有足够的刚度和强度,具有良好的承受冲击载荷的能力,耐磨损且润滑良好。

我们的课程设计主要研究的是四拐曲轴的相关动力性能及强度计算。

我们运用所学的《工程制图》、《机械制造基础》、《工程材料》、《UG建模》、《CAD/CAE/CAM》技术与应用等课程,综合大学中所学的课程进行曲轴的分析校核设计。

通过研究曲轴的工作过程以及加工工艺过程,以及曲轴的三维实体建模和ANSYS强度分析计算,使我们理论结合实践,提高实际操作能力,增强自身的核心竞争力,在课程设计的过程中具体目标有如下几个:1、分析曲轴工作环境,性能要求以及材料等;2、根据图纸进行三维实体建模;3、对模型进行有限元分析;4、根据有限元分析的结果进行强度分析。

2.四拐曲轴UG建模UG软件是Siemens PLM Software公司推出的大型CAD/CAM交互式系统。

在工业设计、产品设计、NC加工、模具设计等方面,UG都具有操作容易、使用方便、可动态修改的特点。

用UG创建的三维参数化零件模型,不但可以在屏幕上自由的翻转动态观察结构形体,更可以进行方便的动态修改和调整。

我们选用UG进行四拐曲轴的建模。

2.1建模步骤1)创建固定基准平面。

在平面上建立草图,拉伸2)建立草图,并按轨迹进行扫掠几何体求差,面倒圆。

曲轴课程设计说明书

曲轴课程设计说明书

辽宁工程技术大学机械制造技术基础课程设计题目:曲轴机械加工工艺规程及工艺装备设计班级:机电09-4班姓名:呼哲勇指导教师:孙远敬完成日期:2012-9-12一、设计题目曲轴机械加工工艺规程及工艺装备设计二、原始资料(1) 被加工零件的零件图 1张(2) 生产类型:(中批或大批大量生产)三、上交材料1.绘制零件图 1张2.毛坯图 1张3.编制机械加工工艺过程综合卡片 1套4.编制机械加工工艺卡片(仅编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工艺卡片)1套5.绘制夹具装配图(A0或A1) 1张6.绘制夹具中1个零件图(A1或A2。

装配图出来后,由指导教师为学生指定需绘制的零件图,一般为夹具体)。

1张7.编写课程设计说明书(约5000-8000字)。

1份四、进度安排本课程设计要求在3周内完成。

1.第l~2天查资料,熟悉题目阶段。

2.第3~7天,完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法和机械加工工艺规程的设计并编制出零件的机械加工工艺卡片。

3.第8~10天,完成夹具总体方案设计(画出草图,与指导教师沟通,在其同意的前提下,进行课程设计的下一步)。

4.第11~13天,完成夹具总装图的绘制。

5.第14~15天,零件图的绘制。

6.第16~18天,整理并完成设计说明书的编写。

7.第19天,完成图纸和说明书的输出打印。

8.第20~21天,答辩五、指导教师评语成绩:指导教师日期序言大三下学期我们进行了《机械制造基础》课的学习,并且也进行过金工实习。

为了巩固所学知识,并且在我们进行毕业设计之前对所学各课程的进行一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,我们进行了本次课程设计。

通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力,同时,在课程设计过程中,我们认真查阅资料,切实地锻炼了我们自我学习的能力。

另外,在设计过程中,经过老师的悉心指导和同学们的热心帮助,我顺利完成了本次设计任务。

自由锻制造的大型曲轴的性能说明

自由锻制造的大型曲轴的性能说明

Ellwood自由锻制造大型曲轴工艺和性能的说明John R. Paules.1.综述用于船用柴油机,气体压缩机、发电机组的柴油机曲轴可以用模锻或自由锻制造生产。

本文论述了自由锻工艺制造曲轴的工艺和机械性能,涉及了曲轴曲臂的热扭曲。

论述了达到特殊机械性能所要求钢的等级。

讨论了钢的熔炼,浇铸,自由锻,热扭曲,热处理和机加工工艺。

对比了没有加钙处理的不同含量硫钢(0.010%,0.006%)以及加钙处理的硫含量0.002%的钢的机械性能。

通过加钙处理改变硫含量和硫化夹杂物决定了扭转曲臂和未扭转曲臂的机械性能。

2.介绍大型锻钢曲轴用于压缩机,发电机和船用柴油机。

成品曲轴重达25000kg,长度达9m,主轴径和连杆径达500mm。

缸数达12个。

这取决于柴油机的缸数和柴油机/压缩机的类型。

柴油机/压缩机设计的转速从150rpm到1,000rpm,功率从3,000到20,000HP。

图1显示了8缸的压缩机(图二所示)的曲轴。

图1。

成品压缩机8缸曲轴,8.5m长,6140kg图2 装有图1中曲轴的8缸压缩机3. 方法和材料3.1炼钢和锻造---曲轴钢的生产通过现代的洁净钢工艺控制材料的洁净度和非金属夹杂物。

合金钢用电弧炉熔炼废钢生产。

通过电弧炉的熔炼减少磷含量和碳含量,进一步的精练在精练炉完成脱硫。

通过控制加铝脱氧。

在精练中通过吹氩气和电磁搅拌脱除氧化物和达到成分均匀。

真空脱气过程减少钢中氢气和氮气的含量。

当化学成分和温度到正确的时候,钢水通过底部浇注到钢模。

凝固和脱模后,钢锭加热均化,锻造。

控制最佳的锻造温度和变形温度以获得好的晶粒度和机械性能。

在经过热处理获得更好的机械性能,完成最后的机加工。

3.2 钢的等级---一些中等的曲轴由低性能价格便宜的碳钢制成。

然而大型柴油机和压缩机会产生高的应力,要求更高的强度和耐疲劳的CrMo或NiCrMo系列的合金钢。

表1列出大型曲轴的所用的合金钢的型号。

表1 大型曲轴常用合金钢等级(重量%)钢中氧化物夹杂物的量、硫化物类型和比例会形成各向异性(Ref. 1,2,3).如果硫化物含量相对高并且硫化物形成长的MnS夹杂物(它会在热加工时延长)。

曲轴毕业设计

曲轴毕业设计

曲轴毕业设计曲轴毕业设计曲轴是一种重要的机械零件,它在内燃机、发电机和其他动力装置中起着至关重要的作用。

在汽车工程领域,曲轴的设计和制造是一项关键的任务,对于发动机的性能和可靠性有着直接的影响。

因此,作为一名机械工程专业的学生,我选择了曲轴作为我的毕业设计课题。

在开始我的毕业设计之前,我进行了大量的文献调研和实地考察。

我发现曲轴的设计涉及到多个方面,包括材料选择、结构设计、加工工艺等。

我决定以一款汽车发动机为例,对曲轴进行设计和优化。

首先,我需要选择合适的材料。

曲轴需要具备足够的强度和刚度,以承受高速旋转时的巨大力矩和冲击力。

经过对比和分析,我最终选择了高强度合金钢作为曲轴的材料。

这种材料具有优异的机械性能和耐磨性,能够满足曲轴的使用要求。

接下来,我开始进行曲轴的结构设计。

曲轴的结构复杂,需要考虑到各个部分的功能和相互之间的协调。

我采用了CAD软件进行三维建模,并进行了有限元分析,以评估曲轴在工作过程中的应力分布和变形情况。

通过不断调整和优化设计,我得到了一个结构合理、强度充足的曲轴模型。

在结构设计完成后,我开始考虑曲轴的加工工艺。

曲轴的制造工艺需要精确而细致,以确保曲轴的尺寸和形状符合设计要求。

我参观了一家汽车零部件制造厂,亲眼目睹了曲轴的加工过程。

我学习了曲轴的车削、磨削和热处理等工艺,了解了每个步骤的重要性和技术要求。

在毕业设计的过程中,我遇到了不少困难和挑战。

例如,曲轴的结构设计需要考虑到多个因素,如受力情况、传动方式等。

我通过与导师和同学的讨论和交流,不断完善和调整设计方案。

此外,曲轴的加工工艺也需要高度的技术和经验,我通过参与实际操作和与专业技术人员的交流,逐渐提高了自己的技能和水平。

经过几个月的努力,我最终完成了我的曲轴毕业设计。

我对自己的成果感到非常满意,不仅在知识和技术上有所提高,还对汽车发动机的结构和工作原理有了更深入的了解。

我相信这个毕业设计将对我的未来职业发展起到积极的推动作用。

曲轴设计说明书

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武汉理工大学毕业设计本科毕业设计(论文)题目186F曲轴的设计与校核计算姓名专业学号指导教师**学院车辆与交通工程系二○一四年五月目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 国内外的研究现状与发展趋势 (1)1.2.1 曲轴结构设计的发展 (2)1.2.2 曲轴强度计算发展 (2)1.3 零件分析 (3)1.4 零件的作用 (3)1.5 186F柴油机曲轴的设计目的 (3)1.5.1 毕业设计的目的 (3)1.5.2 186F柴油机的基本参数 (4)2 曲轴的工作条件、结构型式和材料的选择 (5)2.1 曲轴的工作条件和设计要求 (5)2.2 曲轴的材料 (6)2.3 曲轴结构型式的选择 (6)2.4 曲轴强化的方法 (6)3 曲轴主要尺寸的确定和结构细节设计 (8)3.1 曲轴 (8)3.1.1 曲轴简述 (8)3.1.2 曲轴设计 (9)3.2 曲柄 (12)3.2.1 曲柄简述 (12)3.2.2 曲柄设计 (13)3.3 飞轮 (13)3.3.1飞轮的简述 (13)3.3.2飞轮的设计 (14)4 柴油机曲轴的校核计算 (15)4.1 曲轴的校核 (15)4.2 曲轴的疲劳强度的计算 (15)总结 (19)致谢 (20)参考文献 (21)186F曲轴的设计与校核计算摘要曲轴是柴油发动机的重要零件。

它的作用是把活塞的往复直线运动变成旋转运动,将作用在活塞的气体压力变成扭矩,用来驱动工作机械和柴油发动机各辅助系统进行工作。

曲轴在工作时承受着不断变化的压力、惯性力和它们的力矩作用,因此要求曲轴具有强度高、刚度大、耐磨性好,轴颈表面加工尺寸精确,且润滑可靠。

本文主要分为四个部分:第一部分为本文的开篇,即绪论部分,主要介绍柴油机、曲轴,对国内外研究现状进行综述和评价。

第二部分主要介绍了柴油机曲轴的工作条件、结构型式和材料的选择。

第三部分是柴油机主要部件的设计。

毕业设计说明书(曲轴飞轮)

毕业设计说明书(曲轴飞轮)
三、平均有效压力
平均有效压力是表征柴油机强化程度的重要指标之一,可由下式求得:
式中Pr为平均摩擦损失压力。
提高Pe值可使功率增加比重量下降.然而机械负荷和热负荷也随之提高,影响柴油机的可靠性和寿命.同时,对排气的有害成分、噪声、振动等都有不利影响。提高充气系数,改善工作过程,减少机械损失与热损失,是提高Pe值的主要措施,但是非增压柴油机Pe值的提高是有限的。最有效的措施是采用增压或增压加中冷系统。在选定柴油机的的Pe值时一定要慎重。在进行设计是,它应根据同类型发动机的实际数据来初步选定,在本次设计中,初步选定Pme=0.52兆帕.
飞轮主要有以下作用:1、储存动能,使曲轴转速均匀;2、驱动辅助装置;3、正时调整角度用。飞轮的设计原则是,的质量尽可能小的前提下具有足够的转动惯量,因而轮缘常做的宽厚。在进行曲轴飞轮组设计时曲轴的强度、平衡、飞轮的平衡都是需要注意的问题,其中曲轴的强度是较困难的,需发在低成本的情况下,用普通材料合理进设计结构和工艺,使曲轴满足强度要求。曲轴飞轮组是发动机正常工作的保证,对其进行研究,进行合理地设计,可以满足现代发动机的要求。
我设计的题目是曲轴飞轮组.曲轴是内燃机最主要的部件之一。它的尺寸参数在很大程度上决定并影响着内燃机的整体尺寸和重量,内燃机的可靠性和寿命也在很大程度上取决于曲轴的强度。因此,设计新型内燃机或老产品进行改造时必须对曲轴强度进行严格的安全校核[1].近年来随着发动机动力性和可靠性要求援不断提高,曲轴的工作条件越来越不好,曲轴的强度问题也越来越复杂。对曲轴强调确定的方法有两种:试验研究和分析计算[2]。此外,曲轴的平衡也是曲轴设计时的一个重要问题,既要满足平衡又要减小平衡重质量.
在设计内燃机的过程中需要确定出主要零件的结构,尺寸和材料。在这里考虑问题的主要出发点是保证由这些零件组成的内燃机能够有效的实现将燃料中的热能转化成机械功的过程。这就必须使零件的结构,尺寸和所用材料适应工作过程的需要。除此之外,还要考虑另一方面的问题,这就是:

锻造工艺设计说明文书

锻造工艺设计说明文书

阶梯轴锻造工艺设计说明书题目:阶梯轴锻造工艺设计专业:机械设计制造及其自动化班级:机设1301 学生:亮学号: 7指导教师:浩舸完成日期:机械工程学院2016年9月目录1.引言 (1)2.设计方法与步骤 (2)2.1绘制锻件图 (3)2.2 确定变形工艺 (3)2.2.1镦粗 (3)2.2.2冲孔 (4)2.2.3扩孔 (4)2.2.4修整锻件 (4)2.3 计算坯料质量和尺寸 (4)2.4选定设备及规 (5)2.5确定锻造温度及规 (5)2.6确定冷却方法及规 (5)3.工艺流程卡 (6)4.结论 (8)5.致 (8)6.参考文献 (8)1. 引言锻造的目的是使坯料成形及控制其部组织性能达到所需的几何形状,尺寸以及品质的锻件。

轴是现代工业大量使用的零件,本文讨论阶梯轴的自由锻生产。

2. 设计方法与步骤2.1绘制锻件图锻件图是根据零件图的基本图样,结合锻造工艺特点考虑余块、锻件余量和锻造公差等因素绘制而成。

阶梯轴材料为40Cr,生产批量小,采取自由锻锻造轴坯。

轴上的键槽等部分,采用自由锻方法很难成形这些部位,因此考虑到技术上的可行性和经济性,决定不锻出,并采用附加余块简化锻件外形,以利于锻造。

锻造出轴坯后可以进一步进行切削加工,最后成形。

根据零件图的尺寸规格,对照表所列中零件的高度和直径围,可以查出齿环锻件加工余量和公差。

由L=203,Φ=46,对照《金属成形工艺设计》中表3-3中所列的零件总长为0∽315mm、最大直径0∽50mm,可查得锻造精度为F级的锻件余量及公差为7±2mm。

,然后按查得的公差数值,可绘阶梯轴的锻件图。

阶梯轴锻件图见图1。

图1 阶梯轴锻件图2.2确定变形工艺原理:根据锻件形状、尺寸、技术要求等进行选择,并且先确定锻件成形所需的基本工序、辅助工序、修整工序,再选择所需的工具并确定工序顺序和工序尺寸等。

由于阶梯轴是形状较简单的轴杆类锻件,变形工艺简单,且材料为常用45钢,塑性较好、容易变形,因此其主要变形工艺一般为下料、拔长、镦粗、拔出锻件等(1)下料(2)整体拔长(3)压肩并拔长切去余料(4)右边压肩(5)拔长(6)拔长切去料头(7)修整锻件按锻件图进行修整。

曲轴设计

曲轴设计

摘要曲轴是汽油机的重要零件,其强度和刚度直接影响到整机的工作性能。

因为曲轴的结构形状比较复杂,曲拐的受力又在发生周期性的变化,所以运用经典力学对其进行强度和刚度计算有一定的困难。

计算机技术的飞速发展使得有限元法在曲轴的强度、刚度计算中得到了广泛应用。

因此,本次设计中对6V150柴油机整体曲轴运用Pro/e建立了符合实际情况的三维模型,导入Ansys对其进行了有限元分析,分析了整体曲轴的受力,并且对曲轴单拐有限元模型的应力状态进行了研究,为曲轴的优化设计提供一定的参考依据。

关键词:曲轴,有限元,静强度分析,多体动力学ABSTRACTThe crankshaft is an important part of the gasoline engine. Its strength and rigidness have direct influence upon the properties of the whole machine. Since the structure and the shape of the crankshaft are complicated and the loads vary periodically,it is difficult to calculate its strength and rigidness using classical mechanics. With the rapid development of computer technology, FEM is widely used in the field of strength and rigidness analysis of the crankshaft.So, This design set up a three-dimensional model of 6V150 diesel engine crankshaft corresponding to the practical conditions by Pro/e, and then carry out the finite element analysis of the crankshaft by Ansys. The stress of both the whole crankshaft and the single crank were studied therefore the valuable theory basis is provided for optional design. Keywords: Crankshaft; FEM; Static Strength Analysis; Modal Analysis; Multi-body System dynamic Analysis1 绪论曲轴组设计背景伴随着汽车工业的发展,我国的发动机曲轴生产得到较大的发展,总量已具相当的规模,无论是设计水平,还是产品品种、质量、生产规模、生产方式都有很快的发展。

锻造模具设计说明书

锻造模具设计说明书

锻造模具设计说明书班级:学号:姓名:指导老师:目录1、绘制冷锻件图 (3)2、计算锻件主要参数 (4)3、确定锻锤吨位 (4)4、确定毛边槽形状和尺寸 (5)5、确定终锻型槽 (5)6、设计预锻型槽 (5)7、绘制计算毛坯图 (6)8、制坯工步选择 (8)9、确定下料尺寸 (9)9.1坯料截面积 (9)9.2 坯料直径 (9)9.3坯料体积 (9)9.4坯料长度: (9)10、制坯型槽设计 (9)⑴滚挤型槽设计 (9)⑵拔长型槽设计 (10)11、锻模结构设计 (12)12、拔叉件模锻工艺流程 (12)13、附录 (13)参考文献 (14)1、绘制冷锻件图零件为接线盘拨叉,是汽车的主要零件之一,工作时在高速下运转,工作条件比较繁重,绘制锻件图过程如下:(1)确定分模位置根据零件形状,采用上下对称的直线分模。

(2)确定公差和加工余量估算锻件质量约为0.4kg,材料为45钢,密度7.85g/cm3,材质系数为M1。

锻件的形状复杂系数:630==0.1518.3 3.48.47.85WSW=⨯⨯⨯锻外廓包容,为4级复杂系数4S。

拔叉冷锻件图由有关手册查得:高度公差为 1.40.6mm mm+ -;长度公差为 1.90.9mmmm+-;宽度公差为 1.50.7mm mm+-。

(3)模锻斜度零件图上的技术条件已注明模锻斜度为7。

(4)圆角半径锻件高度余量为0.75+0.4=1.15mm;则需倒角的叉内圆角半径为 1.15+2=3.15mm;取3mm,其余部位的圆角半径取1.5mm。

(5)技术条件:2、计算锻件的主要参数(1)锻件在平面上的投影面积80002mm;(2)锻件周边长度为576mm;(3)锻件体积为802553mm;(4)锻件质量为0.63Kg。

3、确定锻锤吨位总变形面积为锻件在平面上的投影面积与毛边面积之和,参考表4-14按1t模锻锤毛边槽考虑,假定毛边桥部宽度为23mm,总面积F=8000+576*23=21248mm2,按双作用模锻锤吨位确定的经验公式G=(3.5~6.3)kF确定锻锤吨位,取较大的系数6.3,取k=1.0,于是G=6.3* 1.0* 212.48=1338Kg选用1.5t 锤。

单拐曲轴课程设计说明书DOC

单拐曲轴课程设计说明书DOC

课程设计说明书题目:曲轴班级:机械0922姓名:学号:12日期:2012年6月30日1 绪论曲轴关键技术是整个产业最关心的问题之一。

曲轴是发动机中承受冲击载荷、传递动力的重要零件,在发动机五大件中最难以保证加工质量。

由于曲轴工作条件恶劣,因此对曲轴材质以及毛坯加工技术、精度、表面粗糙度、热处理和表面强化、动平衡等要求都十分严格。

如果其中任何一个环节质量没有得到保证,则可严重影响曲轴的使用寿命和整机的可靠性。

本设计结合AutoCAD绘出曲轴的零件图。

工艺规程方面分别有确定零件的生产类型、零件毛坯的制造形式、零件的热处理、确定工艺路线、确定机械加工余量和工序尺寸及毛坯尺寸、定位基准的选择、确定各工序工艺装备、切削用量及工时定额、确定各工序的工时定额要求精度、材料及毛坯类型的选择进行了较为全面的分析。

并对各种加工工艺路线的分析,选取了加工工艺完善却比较精密和经济的工艺路线进行分析比较选取了最优方案;对加工零件各部位进行分析和有关切削深度、进给量和切削速度等的计算,确保加工的可行性。

2 零件分析2.1零件的作用题目所给的零件是单拐曲轴,曲轴是将直线运动转变成旋转运动,或将旋转运动转变为直线运动的零件。

它是往复式发动机、压缩机、剪切机与冲压机械的重要零件。

曲轴的结构与一般轴不同,它有主轴颈、连杆轴颈、主轴颈和连杆轴颈之间的连接板组成。

2.2零件的工艺分析由内燃机的曲轴零件图可知,它的外表面上有多个平面需要进行加工,此外各表面上还需加工一系列螺纹、孔和键槽。

因此可将其分为两组加工表面,它们相互间有一定的位置要求.现分析如下:2.2.1以拐径为Ø50mm为中心的加工表面这一组加工表面包括: 拐径Æ mm加工及其倒圆角,它的加工表面的位置要求是Φ5000.039+- mm平行度公差为Φ.04 mm。

2.2.2以轴心线两端轴为中心的加工表面这一组加工表面:1:10锥度面上56x18mm的键槽,1个Φ8的透孔,各轴的外圆表面, 右端面6xΦ33 mm的圆环槽和M36x2的外螺纹。

柴油机曲轴的工艺设计毕业设计说明书

柴油机曲轴的工艺设计毕业设计说明书

柴油机曲轴的工艺设计毕业设计说明书120 引言本次毕业设计是关于R180柴油机曲轴的工艺设计及其中两道工序的夹具设计。

曲轴是柴油机中的关键零件之一,其材质大致分为两类:一是钢锻曲轴,二是球墨铸铁曲轴。

由于采用铸造方法可获得较为理想的结构形状,从而减轻质量,且机加工余量随铸造工艺水平的提高而减小。

球铁的切削性能良好,并和钢制曲轴一样能够进行各种热处理和表面强化处理,来提高曲轴的抗疲劳强度和耐磨性。

而且球铁中的内摩擦所耗功比钢大,减小了工作时的扭转振动的振幅和应力,应力集中也没有钢制曲轴来的敏感。

因此球墨铸铁曲轴在国内外得到广泛采用。

本次设计中曲轴的材质为球铁。

从当前整体水平来看, 毛坯的铸造工艺存在生产效率低,工艺装备落后,毛坯机械性能不稳定、精度低、废品率高等问题。

从以下几个工艺环节采取措施对提高曲轴质量具有普遍意义。

①熔炼国内外一致认为,高温低硫纯净铁水的获得是生产高质量球铁的关键所在。

为获得高温低硫磷的纯净铁水,可用冲天炉熔化铁水,经炉外脱硫,然后在感应电炉中升温并调整成分。

②球化处理③孕育处理冲天炉熔化球铁原铁水,对铜钼合金球铁采用二次孕育。

这对于防止孕育衰退,改进石墨形态,细化石墨及保证高强度球铁机械性能具有重要作用。

④合金化配合好铜和钼的比例对形成珠光体组织十分有利,可提高球铁的强度,3而且铜和钼还可大大降低球铁件对壁厚的敏感性。

⑤造型工艺气流冲击造型工艺优于粘土砂造型工艺,可获得高精度的曲轴铸件,该工艺制作的砂型具有无反弹变形量的特点,这对于多拐曲轴尤为重要。

⑥浇注冷却工艺采用立浇—立冷,斜浇—斜冷、斜浇—反斜冷三种浇注方式较为理想,其中后一种最好。

斜浇—反斜冷的优点是:型腔排气充分,铁水充型平稳,浇注系统撇渣效果好,冒口对铸件的补缩效果好,适应大批量流水线生产。

当前,国内大部分专业厂家普遍采用普通机床和专用组合机床组成的流水线生产,生产效率、自动化程度较低。

曲轴的关键技术项目仍与国外相差1~2个数量级。

锻造说明书

锻造说明书

课程设计说明书课程:轴的自由锻工艺设计说明书姓名:董震班级:工业工程1001班学号:10412106指导教师:__________ 张锁梅课题完成时间:2012/7/2 至2010/7/3目录.锻件加工余量、余块、公差---------- P3.毛坯质量和尺寸的计算三.确定变形步骤、温度和冷却四.参考文献.锻件加工余量、余块、公差:1.概念① 机械加工余量:为保证零件机械加工尺寸和表面粗糙度,在零件外表面需要加工部分,留一层作机械 加工的金属,这部分称为机械加工余量。

② 锻造余块:在锻件某些地方添加一些大于余量的金属体积,以简化锻件外形及锻制过程,这些添 加的金属体积,称为余块。

③ 锻造公差:锻件的实际尺寸,不可能正好达到锻件基本尺寸的要求,允许有一定限度的偏差,超 过基本尺寸的称上偏差,小于基本尺寸的称下偏差。

上、下偏差的代数差的绝对值称为锻 件公差。

阶梯轴类锻件机械加工余量与公差2.计算由零件图可知,零件总长为 275mm 处于0-315mm 的范围,零件最大直径为 70mm 处 于50-80mm 的范围,根据JB4249.2-86《台阶轴类锻件机械加工余量与锻造公差》技术要 求规定,该轴的加工余量为8,极限偏差为3.所以,锻件总长 L=275+8X 2=291 ± 6伽;L1=42±2 mm ; D1=16+7=2± 2 m ; L2=5+7X 2=19± 4 m ; D2=30+7=3± 2 m ; L3=58± 2 m ; D3=20+7=2± 2 m ;余量和公差的选择应考虑锻件的材料、形状尺寸、现有设备、生产批量等因素左端锻件的长度 左端锻件的直径 中间锻件的长度 中间锻件的直径 右端锻件的长度 右端锻件的直径锻件图是编制锻造工艺、设计工具、指导生产和验收锻件的主要依据。

它是在零件的基础上考虑加工余量、锻造公差、锻造余块检验式样及操作用夹头等因素绘制而成的。

机械课程设计-锻造工艺说明书

机械课程设计-锻造工艺说明书

机械工艺课程设计锻造说明书课程名称:机械工艺课程设计设计题目:“输出轴”锻造工艺设计班级:**设计人:***指导教师:***(1)选择毛坯类型毛坯的选择和拟定毛坯图是制定工艺规程的最初阶段工作之一,也是一个比较重要的阶段,毛坯的形状和特征(硬度,精度,金相组织等)对机械加工的难易,工序数量的多少有直接影响,因此,合理选择毛坯在生产占相当重要的位置,同样毛坯的加工余量的确定也是一个非常重要的问题。

毛坯种类的选择决定与零件的实际作用,材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性,毛坯的制造方法主要有以下几种:1、型材2、锻造3、铸造4、焊接5、其他毛坯。

根据零件的材料45钢,用型材或锻件,但从经济方面着想,如用型材中的棒料,对于输出轴来说加工余量太大,这样不仅浪费材料,而且还增加机床,刀具及能源等消耗,而锻件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度,冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件。

本零件生产批量为中批量,所以综上所叙选择锻件中的自由锻。

毛坯(锻件)图是根据产品零件设计的,经查《机械加工工艺手册》可得毛坯余量见下图(2)拟定毛坯制造工艺计算:锻件体积:)(锻65.080.023.1488.187.077.0222⨯+⨯+⨯=πV=2.85dm 3锻件质量:γV G 锻锻==2.85⨯7.8kg=22.23kg加工时需3次加热,故系数为2K 1,采用室式煤炉加热K 1=4% 烧损量:G K G锻损·1==2⨯0.04⨯22.23kg=1.78kg切头损耗:D G 315.1=切=1.5⨯(88.177.022+)kg=6.19kg坯料总质量:G G G G 切损锻坯++= =22.23kg+1.78kg+6.19kg =30.2kg坯料体积:γG V 坯坯==8.72.30=3.87dm 3D Dy max ≥计=878.2⨯mm=145.6mm又38.0V D 坯计≥=0.8⨯32654188⨯πmm=97.4mm145.6>97.4,再查表可取坯料直径D=150mm 。

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曲轴锻造设计说明

曲轴锻造设计说明书
一、曲轴零件图
二、曲轴零件分析
曲轴是汽车发动机中的重要零件,它与连杆配合将作用在活塞上的气体压力变为旋转的动力,传给底盘的传动机构,同时,驱动配气机构和其它辅助装置。

曲轴在工作时,受气体压力,惯性力及惯性力矩的作用,受力大而且受力复杂,同时,曲轴又是高速旋转件,因此,要求曲轴具有足够的刚度和强度,具有良好的承受冲击载荷的能力,耐磨损且润滑良好。

曲轴在使用过程中的主要损坏形式有如下两种:一是疲劳断裂.先在轴颈和圆角处产生疲劳裂纹.然后向曲柄深处发展,造成曲轴断裂.也有少数曲轴先在轴颈中部的油道内壁产生裂纹.发展为曲轴断裂;二是轴颈表面的严重磨损(尤以连杆轴颈为甚)。

因此,曲轴主要应有较高的疲劳强度和良好的耐磨性。

三、曲轴的毛坯材料及下料方法
1、曲轴的毛坯材料的选取
曲轴的材料从大的方面分,主要分为钢质和球铁两大类。

钢质曲轴材料又主要分为调质钢和非调质钢。

钢质曲轴的主要特点是有着较高的抗拉强度、高疲劳强度、高硬度、高耐磨性以及好的心部韧性,可是它们对缺口的敏感性很高,要求的加工质量较高。

钢质曲轴能够适应日益增高的强化发动机,现在高性能柴油机高压缩比下以很大的相对速度与轴承发生滑动摩擦,产生较高的温度与磨损,在交变的冲击载荷作用下服役条件十分恶劣。

调制钢也主要有两大类,一类是价格相对低廉的碳素钢,它们有着和合金钢一样的弹性模量,也有着较高的抗拉强度,主要应用于中等负荷的发动机。

另一类是合金钢,相对于碳素钢,加入了各种贵重金属合金,提高了抗拉强的和疲劳强度,主要应用于中、高负荷的发动机。

近些年,随着世界能源与环保的要求进一步提高,曲轴的制造技术也获得了提高,非调质钢曲轴的发展和应用也越来越多,有着取代调制钢的趋势。

非调质钢是利用锻造终了余温,在空气中进行冷却热处理,相对于调质钢曲轴污染小、成本低,生产能耗低、性能优良,特别在日本、欧洲已经广泛采用。

国内正处于起步阶段,生产工艺还不稳定,还有待于成熟。

随着市场对发动机质量要求的不断提高,一些中、轻型汽车的发动机曲轴毛坯由以往的铸造成形逐渐改为锻造成形。

这类曲轴锻件的加工余量、拔模斜度和错模量一般都要求较小,且精度要求较高。

这就对锻造设备的导向精度,以及锻件的脱模手段提出了更高的要求,而这些要求在一般的模锻锤上生产是很难达到的。

由于热模锻压机具有很高的导向精度和顶出机构,成为锻造企业用于生产高精度曲轴的首选设备。

模锻法是将金属棒料或钢锭经过一系列锻模成形为曲轴毛坯。

这种方法生产率和材料利用率高,金属锻造流线好,曲轴形状和尺寸较精确,与自由锻相比,可大大减少机械加工的工时。

经过综合分析,本例发动机曲轴材质采用45号钢,模锻方式制造,锻后正火处理,这样使得它具有较高的刚度、强度和良好的耐磨性。

其主要机械性能要求见表1,具体探伤要求见表2。

2、下料方法的选择
常见的下料方法有:剪切法、冷折法、锯切法、砂轮片切割法、气割法和车削法等。

本例的下料方法采用锯切法。

四、曲轴锻造设备选取
热模锻机械压力机是经过曲轴或偏心轴连杆-滑块机构将旋转运动转变为往返直线运动,并经过摩擦离合器将飞轮储存的能量即固定扭矩转变成为滑块的载荷。

生产的发展要求模锻件具有较高的精度和较复杂的形状,机械工业中发展少无切削加工的趋势已非常明显。

因此在模锻设备中,带有顶料机构,行程固定的并有可调节封闭高度的热模锻机械压力机,由于具备这些特点,国外正在日益发展,逐步取代模锻锤而被广泛采用。

国内也正在发展。

热模锻压力机与锻锤相比主要工作特性和优点有:
(1)电动机经过飞轮释放能量,滑块的压力基本上属于静压,工作时无震动和噪音。

由于具有静压力的特性,金属在模膛内流动缓慢,这对变形速度敏感的低塑性合金的成形十分有利,故某些不适宜在锤上模锻的耐热合金、镁合金等金属可在热模锻压力机上进行锻造;
(2)机架和曲柄连杆机构的刚性大,工作时弹性变形小,保证锻件高度方向尺寸精度;滑块具有附加导向的象鼻形结构,提高了导向精度和承受偏载能力,保证锻件水平方向精度;
(3)滑块行程一定,每一模锻工步只需一次行程完成。

金属变形在滑块一次行程中完成,坯料内外层几乎同时发生变形,因此变形深透而均匀,锻件各处的力学性能基本一致,流线分布也较
均匀,有利于提高锻件的内部质量。

同时也由于行程固定,因此不适合拔长和滚压等制坯工步,而只能完成断面变化不大的制坯操作;
(4)具有上、下顶杆装置,便于锻后工件脱模。

故锻件的模锻斜度较小,甚至能够锻出不带模锻斜度的锻件。

另外,热模锻压力机可进行多模膛模锻,自动化生产,锻件精度高,是工艺性最好的模锻设备。

在热模锻压力机上模锻曲轴与锤上模锻比较,前者可降低金属损耗5%~10%,由于自动化程度高,适合大批量生产。

现代轻型汽车曲轴的轴颈余量不超过 3mm,直径公差为、长度公差为,这只有在压力机上锻造,才能满足这些公差要求。

鉴于热模锻压力机的上述优点,国内外先进的模锻厂普遍采用热模锻压力机代替模锻锤生产。

经过综合分析,本例发动机曲轴为了提高自身竞争力也采用热模锻压力机进行锻造。

五、曲轴锻造工艺设计
1、工艺路线的选取
典型的工艺路线为:
下料—剥皮—加热-辊锻制坯—压扁-预锻-终锻-切边-扭拧—热精整-悬挂控温冷却—正火+调质—校直-去应力-喷丸—探伤—防锈—检验入库。

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