气缸体的加工流程和夹具设计论文修订稿

气缸体的加工流程和夹

具设计论文

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安徽机电职业技术学院

毕业论文气缸体的加工流程和夹具设计

系别汽车工程系

专业汽车制造与装配

班级汽车3112班

姓名刘亮

学号 53

2013 ～ 2014 学年第二学期

摘要

随着我国经济的发展，国内汽车工业的迅速发展，提高汽车产品零部件的生产效率和加工质量对整个汽车工业的发展至关重要。发动机汽缸体是汽车至关重要零部件之一，其生产效率和加工质量直接关系到汽车的生产效率和性能。因此，研究汽缸体的加工工艺过程具有重要的意义。

汽缸体是汽车发动机中基础气缸和骨架，同时又是发动机的装配基准，发动机各机构和系统的零部件都安装在其内部和外部，汽缸体的作用是支撑和保护活塞，连杆，曲轴等运动部件工作时的准确位置；保证发动机换气，冷却润滑，提供各种辅助系统，提供部件及发动机的安装基面。气缸体的工作条件十分恶劣。它要承受燃烧过程中压力和温度的急剧变化以及活塞运动的强烈摩擦。气缸的工艺特点是：结构，形状复杂；加工平面，孔多；内部空腔壁，厚不均匀，刚度低，加工精度要求高，属于典型的箱体类加工汽缸体。

本文在参考了国内外大量文献资料的基础上，对汽缸体的机械零件加工工艺过程进行深入的分析和研究，并提出了一种加工汽缸体零件加工方案。

本文对汽缸体机械加工工艺方案的研究兼顾了工序发散的原则，即具有较高的柔性，又提高了生产效率。实践证明，该工艺方案的设备利用率高，生产能力稳定，可靠性较好，对同类产品的加工工艺设计具有一定的参考价值。

关键词：汽缸体、加工精度、工序、机床

目录

第一章汽车汽缸体的发展现状 (5)

汽缸体的发展历程 (5)

汽车汽缸体生产的发展过程 (6)

汽车气缸体的发展现状分析 (7)

第二章气缸的主要加工方法 (8)

零件的作用 (8)

零件的工艺分析 (8)

确定毛坯 (9)

第三章气缸的加工工艺过程 (11)

定位基准的选择 (11)

制定工艺路线 (11)

选择加工设备及刀，夹，量具 (13)

加工工序设计 (14)

第四章夹具设计 (18)

夹具的基本要求与设计步骤 (18)

定位机构的确定 (18)

定位方案的论证 (19)

总结 (21)

参考文献 (23)

致谢 (24)

序言

进入新世纪以来，我国加快了转变经济发展方式的步伐，从而有力地推动着各个领域的科学发展。随着科技创创新能力的不断提高，科学技术的产业化进程日益加块，制造业不断优化结构，改善品种质量，并淘汰落后产能，汽车制造行业尤是如此。《中华人民共和国国民经济和社会发展十二五规划纲要》提出的培育发展新能源汽车等新兴产业的战略目标就充分体现了这一点。2010年，中国汽车销量已超过1800万辆，居全球首位，市场潜力巨大。中国汽车与装备制造业已进入一个全新的发展阶段。汽车工业的飞速发展带动了汽车与制造相关产业链的发展，为汽车和机械制造类相关毕业生提供了广阔的就业空间和很好的发展前景。

汽车被称为“改变世界的机器”。然而汽车发动机缸体的研究和发展对汽车工业

的发展密不可分。汽缸体是发动机中的核心部件，它与发动机其他系统为汽车提供动力，关系到汽车的动力性、经济性、环保型。简单来说汽缸体就是将汽车燃料通过在密闭的汽缸内燃烧气体膨胀，推动活塞作功，转变为机械能，这是发动机完成相应工作必不可少的。

汽车气缸的工作条件十分恶劣。它主要承受燃烧过程中压力和温度的急剧变化以后以及活塞运动的强烈摩擦。因此它应具有以下性能：

1.有足够的强度和刚度，变形小，保证各运动零件位置正确，运转正常，振动噪声小。

2.有良好的冷却性能，在缸筒的四周有冷却水套，以便让冷却水带走热量。

3.耐磨，以保证气缸体具有足够的使用寿命。

本文是对气缸体研究的一种新工序。它能使气缸体的生产带来很大的方便，提高生产效率，减少劳动量，节约生产成本，提高气缸体性能。

第一章汽车汽缸体的发展现状

汽缸体的发展历程

1680年，荷兰科学家霍因斯受到大炮原理的启发，心想如将炮弹的强大力量用来推动其它机械不是挺好吗？他一开始仍用火药作燃烧爆炸物，将炮弹改成“活塞”，把炮筒作“气缸”，并开一个单向阀。他在气缸内注入火药，当点燃火药后，火药猛烈地爆炸燃烧，推动活塞向上运动，并产生动力。同时，爆炸气巨大的压力还推开单向阀，排出废气。而后，气缸内残余废气逐渐变冷，气压变低，气缸外部的大气压又推动活塞向下运动，以准备进行下一次爆炸。当然，由于行程过长，效率太低，他最终没有取得成功。但是，正是霍因斯首先提出了“内燃机”的设想，后人在此基础上才发明了汽车用的发动机。

早期汽车使用单缸机，汽车鼻祖卡尔·奔驰和戴姆勒在当年设计制造汽车时，他们不约而同地只用了一个气缸的发动机。就像我们认为一辆汽车不可能使用两台或更多台发动机一样，估计当时的人们也不会想象出还会用两个气缸或更多气缸的发动机。然而现在不同了，先别说发达国家，看看国内汽车广告就会发现，不少厂家总拿发动机的气缸数目和排列形式来说事，卖微型车的极力吹鼓他的车用的是四缸机而非三缸，用v6发动机的一定要把v字弄得醒目惹眼，广告宣传确实起到了很大

效果，不少车迷已认同了“4缸比3缸好”、“6缸比4缸好”、“v型比直列好”、“v型发动机是高级发动机”等概念。国产车中已有近20种车装配了v6或v8型发动机。

图 1-1 单气缸发动机

直列发动机（line engine），它的所有气缸均肩并肩排成一个平面，它的缸体和曲轴结构简单，而且使用一个气缸盖，制造成本较低，稳定性高，低速扭矩特性好，燃料消耗少，尺寸紧凑，应用比较广泛。其缺点是功率较低。“直列”可用l代表，后面加上气缸数就是发动机代号，现代汽车上主要有l3、l4、l5、l6型发动机。

图 1-2 多缸发动机

汽车汽缸体生产的发展过程

从世界汽车工业的发展历程来看，汽车发动机缸体的生产大致经历了传统机械制造自动化和现代机械制造自动化两个发展阶段，具体可分为一下几个阶段：