汽车连杆加工工艺及夹具设计
汽车连杆夹具设计(参考)
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(3)绘制夹具总图 在绘制夹具草图的基 础上绘制夹具总图,标注尺寸和技术要求, 例如图1a中心孔中心线平行度要求为0.05mm, 而图1e中夹具钻套孔中心线平行度应达到 0.01mm。 (4)绘制零件图 对零件进行编号。
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3、夹具设计中的几个重要问题 1)夹具设计的经济性分析 . 在零件的加工过程中,对于某一工序而 言,是否要使用夹具,使用什么类型的夹具, 以及在确定使用专用夹具的情况下应设计什 么样规格的夹具,这些问题在夹具设计前必 须加以认真的考虑。除了从保证加工质量的 角度考虑外,还应作经济性分析,以确保所 设计的夹具在经济上合理。
133夹具设计中的几个重要问题1夹具设计的经济性分析在零件的加工过程中对于某一工序而言是否要使用夹具使用什么类型的夹具以及在确定使用专用夹具的情况下应设计什么样规格的夹具这些问题在夹具设计前必须加以认真的考虑
汽车连杆夹具设计
1、夹具设计的基本要求 夹具设计的基本要求可以概括为以下五方面: 1)保证工件的加工精度。这是夹具设计最基本的要 求,其关键是正确地确定定位方案、夹紧方案、刀具导 向方式及合理制定夹具的技术要求,必要时要进行误差 分析与计算。 2)夹具总体方案应与生产纲领相适应。在大批量生 产时,应尽量采用各种快速、高效结构,以缩短辅助时 间,提高生产率:在中、小批量生产中,在满足夹具功 能的前提下,尽量使夹具结构简单、容易制造,以降低 制造成本。
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4)确定其他装置和夹具体。为了保证加工 中工艺系统的刚度和减小加工中工件的变形, 应在靠近工件的加工部位增加辅助支承。夹具 体的设计应通盘考虑,使上述各部分通过夹具 体能有机地联系起来,形成一个完整的夹具。 此外,还应考虑夹具与机床的连接。因为是在 立式钻床上加工,本例夹具安装在工作台上可 直接用钻套找正并用压板固定,故只需在夹具 体上留出压板压紧的位置即可。又考虑到夹具 的刚度和安装的稳定性,夹具体底面设计成周 边接触的形式,参考图1e。
连杆加工工艺及夹具设计
连杆加工工艺及夹具设计1. 前言嘿,大家好!今天咱们聊聊一个听起来可能有点复杂,但其实挺有趣的话题——连杆加工工艺和夹具设计。
别担心,我会尽量让这个话题轻松易懂,就像聊家常一样。
你知道,连杆可是在各种机器里不可或缺的角色,就像是戏里那个默默奉献的配角,虽然不常被提到,但没有它可真不行。
接下来,我们就一起深入这个领域,看看它的加工工艺是怎么运作的,以及夹具设计的重要性。
2. 连杆加工工艺2.1 加工流程首先,咱们得知道连杆的加工流程是怎么样的。
一般来说,连杆的制作分为几个主要步骤:切割、成型、加工和检验。
想象一下,切割就像是把一个大西瓜切成小块,得准确到位,才不会浪费材料。
然后呢,成型就像是给连杆“塑身”,要让它达到合适的形状和尺寸,这里可是技术活儿哦!加工更是要精细,比如钻孔、磨削等等,每一步都得仔细,不然后面就可能出大问题。
2.2 材料选择再说说材料选择,连杆一般用钢、铝合金或者一些特种材料。
不同的材料就像不同的食材,有的更结实,有的更轻便。
选择得当,才能做出既耐用又合适的连杆。
你要是拿土豆做法式大餐,那可就大错特错了,得用优质的食材才能发挥出色。
类似的道理,选对材料,才能让连杆在机器里发挥最大效能。
3. 夹具设计3.1 夹具的作用接下来,我们得说说夹具设计。
夹具就像是连杆加工中的小助手,帮助把连杆固定住,让加工过程变得简单又安全。
想象一下,如果你要修车,却没有合适的工具,那可真是让人头疼的事儿。
夹具的好坏直接影响到加工精度和效率,好的夹具能让加工过程事半功倍,简直就像一位得力助手,让你事事顺心。
3.2 设计要点说到夹具设计,可就有一套讲究了。
首先,要考虑到材料的性质,比如硬度和厚度,这样才能确保夹具能稳稳地固定住连杆。
其次,设计的时候还得留点空间,避免夹具和加工工具之间的碰撞,简直就像是给自己的工作留条后路,免得出岔子。
再者,夹具的结构得简单易操作,这样一来,使用起来才不会让人觉得像是在解谜。
汽车连杆加工工艺及夹具设计
汽车连杆加工工艺及夹具设计1. 前言嘿,朋友们!今天我们来聊聊汽车连杆的加工工艺和夹具设计。
这可不是枯燥无味的机械话题,咱们就像聊聊天一样,把它变得生动有趣。
汽车连杆呢,简单来说,就是发动机和活塞之间的小桥梁。
它的工作就像一个努力的小推手,把发动机的动力传递给轮子,让你的车子开得飞快。
不过,别以为连杆就只是个简单的零件哦,背后可是有一套复杂的加工工艺和夹具设计在支撑呢。
2. 汽车连杆的加工工艺2.1 材料的选择首先,连杆的材料选择可是一门大学问。
通常用铝合金和高强度钢,为什么呢?因为它们既轻又强,像个健身教练,既能减轻车重,又能承受巨大的压力。
想象一下,如果连杆用的是塑料,那汽车一加速,连杆可能就会“咔嚓”一声散架,谁敢上路啊?所以,材料得选得好,才能保证车子的安全。
2.2 加工工艺流程接下来就是加工工艺流程了,听起来很高大上,其实就是把材料变成连杆的步骤。
一般来说,这个流程包含了锻造、铣削、钻孔和热处理等。
想象一下,锻造就像是在锻造一把利剑,经过高温高压的锤炼,连杆逐渐成型;接着铣削和钻孔,简直就像是在给连杆做美容,修整得光滑又完美,最后热处理则是给它来个“热身”,增强它的强度。
看吧,这整个过程就像是一个轮回,变得越来越完美。
3. 夹具设计的重要性3.1 夹具的角色好啦,聊完了连杆的加工,我们再来看看夹具。
这玩意儿就像是连杆加工过程中的“好帮手”,没有它,工件就像没有了灵魂。
夹具的作用就是把连杆稳稳地固定住,让加工过程中的每一步都能精确无误。
想想,如果夹具不牢靠,那加工的时候岂不是跟在跳舞?摇摇晃晃的,结果可想而知,可能就要“事与愿违”了。
3.2 夹具的设计原则在设计夹具的时候,有几个原则必须牢记。
第一,稳定性!夹具要稳如老狗,保证工件不晃动。
第二,方便性,夹具要容易装卸,省得工人们像解谜一样折腾半天。
第三,通用性,设计得尽量通用,这样能在多个工序中使用,节省成本和时间。
咱们的目标就是让夹具像一位优秀的团队成员,默契配合,事半功倍。
汽车连杆加工工艺及夹具设计毕业论文
汽车连杆加工工艺及夹具设计毕业论文莱芜职业技术学院毕业论文汽车连杆加工工艺及夹具设计系别机电系专业汽车电子技术学生姓名指导教师入学日期2007年9月论文完成日期2010年4月目录摘要 3第一章汽车连杆加工工艺411 连杆的结构特点412 连杆的主要技术要求5com 大小头孔的尺寸精度形状精度5com 大小头孔轴心线在两个互相垂直方向的平行度5com 大小头孔中心距5com 连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度6com 大小头孔两端面的技术要求6com 螺栓孔的技术要求 6com 有关结合面的技术要求 613 连杆的材料和毛坯614 连杆的机械加工工艺过程815 连杆的机械加工工艺过程分析 11com 工艺过程的安排11com 定位基准的选择11com 确定合理的夹紧方法 13com 连杆两端面的加工13com 连杆大小头孔的加工13com 连杆螺栓孔的加工14com 连杆体与连杆盖的铣开工序14com 大头侧面的加工1416 连杆加工工艺设计应考虑的问题15com 工序安排15com 定位基准15com 夹具使用1517 切削用量的选择原则15com 粗加工时切削用量的选择原则16com 精加工时切削用量的选择原则1718 确定各工序的加工余量计算工序尺寸及公差18 com 确定加工余量18com 确定工序尺寸及其公差1819 计算工艺尺寸链19com 连杆盖的卡瓦槽的计算19com 连杆体的卡瓦槽的计算21110 工时定额的计算22com 铣连杆大小头平面22com 粗磨大小头平面23com 加工小头孔23com 铣大头两侧面24com 扩大头孔25com 铣开连杆体和盖25com 加工连杆体26com 铣磨连杆盖结合面28com 铣钻镗连杆总成体30com 粗镗大头孔32com 大头孔两端倒角32com 精磨大小头两平面33com 半精镗大头孔及精镗小头孔 33 com 精镗大头孔34com 钻小头油孔34com 小头孔两端倒角34com 镗小头孔衬套35com 珩磨大头孔35111 连杆的检验35com 观察外表缺陷及目测表面粗糙度35com 连杆大头孔圆柱度的检验35com 连杆体连杆上盖对大头孔中心线的对称度的检验36 com 连杆大小头孔平行度的检验36com 连杆螺钉孔与结合面垂直度的检验36第二章夹具设计3721 铣剖分面夹具设计37com 问题的指出37com 夹具设计371 定位基准的选择372 夹紧方案373 夹具体设计374 切削力及夹紧力的计算385 定位误差3822 扩大头孔夹具39com 问题的指出39com 夹具设计391 定位基准的选择392 夹紧方案403 夹具体设计404 切削力及夹紧力的计算405 定位误差分析41结束语42参考文献43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形状精度以及位置精度的要求都很高而连杆的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的粗精加工工序分开逐步减少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后达到零件的技术要求关键词连杆变形加工工艺夹具设计第一章汽车连杆加工工艺11 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受着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减少磨损和便于维修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减少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还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用从大头到小头逐步变小的工字型截面形状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设置了去不平衡质量的凸块以便在称量后切除不平衡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摆动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而工艺的选择又是直接影响精度的主要因素反映连杆精度的参数主要有 5个1连杆大端中心面和小端中心面相对连杆杆身中心面的对称度 2连杆大小头孔中心距尺寸精度3连杆大小头孔平行度 4连杆大小头孔尺寸精度形状精度5连杆大头螺栓孔与接合面的垂直度12 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图1-1如下连杆总成图11com 大小头孔的尺寸精度形状精度为了使大头孔与轴瓦及曲轴小头孔与活塞销能密切配合减少冲击的不良影响和便于传热大头孔公差等级为 IT6表面粗糙度 Ra 应不大于 04μm大头孔的圆柱度公差为 0012 mm小头孔公差等级为 IT8表面粗糙度Ra 应不大于32μm 小头压衬套的底孔的圆柱度公差为00025 mm素线平行度公差为004100 mm com 大小头孔轴心线在两个互相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从而造成汽缸壁磨损不均匀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均匀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100 mm长度上公差为 004 mm在垂直与连杆轴心线方向的平行度在100 mm 长度上公差为 006 mmcom 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190±005 mmcom 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和磨损甚至引起烧伤所以对它也提出了一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 100 mm长度上公差为008 mm com 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 08μm 小头两端面的尺寸公差等级为 IT12表面粗糙度 Ra 不大于 63μm这是因为连杆大头两端面与曲轴连杆轴颈两轴肩端面间有配合要求而连杆小头两端面与活塞销孔座内档之间没有配合要求连杆大头端面间距离尺寸的公差带正好落在连杆小头端面间距离尺寸的公差带中这给连杆的加工带来许多方便com 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一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 63μm 加工两螺栓孔在大头孔剖分面的对称度公差为 025 mmcom 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均匀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况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 0025 mm13 连杆的材料和毛坯连杆在工作中承受多向交变载荷的作用要求具有很高的强度因此连杆材料一般采用高强度碳钢和合金钢如 45 钢55 钢40Cr40CrMnB等近年来也有采用球墨铸铁的粉末冶金零件的尺寸精度高材料损耗少成本低随着粉末冶金锻造工艺的出现和应用使粉末冶金件的密度和强度大为提高因此采用粉末冶金的办法制造连杆是一个很有发展前途的制造方法连杆毛坯制造方法的选择主要根据生产类型材料的工艺性可塑性可锻性及零件对材料的组织性能要求零件的形状及其外形尺寸毛坯车间现有生产条件及采用先进的毛坯制造方法的可能性来确定毛坯的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是体和盖分开锻造另一种是将体和盖锻成体整体锻造的毛坯需要在以后的机械加工过程中将其切开为保证切开后粗镗孔余量的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和金属纤维被切断等问题但由于整体锻造的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的一种主要形式总之毛坯的种类和制造方法的选择应使零件总的生产成本降低性能提高目前我国有些生产连杆的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 和下锻辊模具 4 的型槽毛坏产生塑性变形从而得到所需要的形状用辊锻法生产的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1-2连杆辊锻示意图图 1-3 图 1-4 给出了连杆的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 1-3 然后在锻压机上进行预锻和终锻再在压床上冲连杆大头孔并切除飞边见图 1-4 锻好后的连杆毛坯需经调质处理使之得到细致均匀的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的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的全面检查方能进入机械加工生产线图13连杆辊锻制坯示意图图14连杆预锻终锻冲孔示意图a预锻 b终锻 c 冲孔14 连杆的机械加工工艺过程由上述技术条件的分析可知连杆的尺寸精度形状精度以及位置精度的要求都很高但是连杆的刚性比较差容易产生变形这就给连杆的机械加工带来了很多困难必须充分的重视连杆机械加工工艺过程如下表 11 所示工序工序名称工序内容工艺装备 1 铣铣连杆大小头两平面每面留磨量05mm X52K 2 粗磨以一大平面定位磨另一大平面保证中心线对称无标记面称基面下同M7350 3 钻与基面定位钻扩铰小头孔 Z3080 4 铣铣以基面及大小头孔定位装夹工件铣尺寸 01 0 99 ± mm两侧面保证对称此平面为工艺用基准面X62W组合机床或用工装 5 扩以基面定位以小头孔定位扩大头孔为Φ60mm Z30806 铣以基面及大小头孔定位装夹工件切开工件编号杆身及上盖分别打标记以基面大小头孔定位装夹工件切开工件编号杆身及上盖分别打标记7 铣以基面和一侧面定位装夹工件铣连杆体和盖结合面保直径方向测量深度为275mm X62组合夹具或专用工装8 磨以基面和一侧面定位装夹工件磨连杆体和盖的结合面M73509 铣以基面及结合面定位装夹工件铣连杆体和盖 mm×8mm斜槽X62组合夹具或专用工装10 锪以基面结合面和一侧面定位装夹工件锪两螺栓座面mmR11mm保证尺寸22 ±025 mm X62W 11 钻钻 2Φ10mm螺栓孔 Z3050 12 扩先扩 2Φ 12mm 螺栓孔再扩 2Φ13mm深 19mm螺栓孔并倒角Z3050 13 铰铰2Φ122mm 螺栓孔 Z3050 14 钳用专用螺钉将连杆体和连杆盖装成连杆组件其扭力矩为100120Nm 15 镗粗镗大头孔T6 816 倒角大头孔两端倒角X62W 17 磨精磨大小头两端面保证大端面厚度为 mm M7130 18 镗以基面一侧面定位半精镗大头孔精镗小头孔至图纸尺寸中心距为1 0 190 ± mm 可调双轴镗19 镗精镗大头孔至尺寸T2115 20 称重称量不平衡质量弹簧称21 钳按规定值去重量22 钻钻连杆体小头油孔Φ 65mmΦ10mm Z302523 压铜套双面气动压床24 挤压铜套孔压床25 倒角小头孔两端倒角Z3050 26 镗半精镗精镗小头铜套孔 T211527 珩磨珩磨大头孔珩磨机床28 检检查各部尺寸及精度29 探伤无损探伤及检验硬度30 入库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连杆螺栓孔定位面次要加工表面为轴瓦锁口槽油孔大头两侧面及体和盖上的螺栓座面等连杆的机械加工路线是围绕着主要表面的加工来安排的连杆的加工路线按连杆的分合可分为三个阶段第一阶段为连杆体和盖切开之前的加工第二阶段为连杆体和盖切开后的加工第三阶段为连杆体和盖合装后的加工第一阶段的加工主要是为其后续加工准备精基准端面小头孔和大头外侧面第二阶段主要是加工除精基准以外的其它表面包括大头孔的粗加工为合装做准备的螺栓孔和结合面的粗加工以及轴瓦锁口槽的加工等第三阶段则主要是最终保证连杆各项技术要求的加工包括连杆合装后大头孔的半精加工和端面的精加工及大小头孔的精加工如果按连杆合装前后来分合装之前的工艺路线属主要表面的粗加工阶段合装之后的工艺路线则为主要表面的半精加工精加工阶段15 连杆的机械加工工艺过程分析com 工艺过程的安排在连杆加工中有两个主要因素影响加工精度1连杆本身的刚度比较低在外力切削力夹紧力的作用下容易变形2连杆是模锻件孔的加工余量大切削时将产生较大的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的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是由于粗加工工序的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这样逐步减少加工余量切削力及内应力的作用逐步修正加工后的变形就能最后达到零件的技术条件各主要表面的工序安排如下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的加工则视需要和可能安排在工艺过程的中间或后面com 定位基准的选择在连杆机械加工工艺过程中大部分工序选用连杆的一个指定的端面和小头孔作为主要基面并用大头处指定一侧的外表面作为另一基面这是由于端面的面积大定位比较稳定用小头孔定位可直接控制大小头孔的中心距这样就使各工序中的定位基准统一起来减少了定位误差具体的办法是如图15所示在安装工件时注意将成套编号标记的一面不与夹具的定位元件接触在设计夹具时亦作相应的考虑在精镗小头孔及精镗小头衬套孔时也用小图1-5连杆的定位方向头孔及衬套孔作为基面这时将定位销做成活动的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的精度基面的加工与主要表面的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和大头孔外侧面作基面所以这些表面的加工安排得比较早在小头孔作为定位基面前的加工工序是钻孔扩孔和铰孔这些工序对于铰后的孔与端面的垂直度不易保证有时会影响到后续工序的加工精度在第一道工序中工件的各个表面都是毛坯表面定位和夹紧的条件都较差而加工余量和切削力都较大如果再遇上工件本身的刚性差则对加工精度会有很大影响因此第一道工序的定位和夹紧方法的选择对于整个工艺过程的加工精度常有深远的影响连杆的加工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是以毛坯端面定位因此粗铣就是关键工序在粗铣中工件如何定位呢一个方法是以毛坯端面定位在侧面和端部夹紧粗铣一个端面后翻身以铣好的面定位铣另一个毛坯面但是由于毛坯面不平整连杆的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的定位精度另一方面是以连杆的大头外形及连杆身的对称面定位这种定位方法使工件在夹紧时的变形较小同时可以铣工件的端面使一部分切削力互相抵消易于得到平面度较好的平面同时由于是以对称面定位毛坯在加工后的外形偏差也比较小com 确定合理的夹紧方法既然连杆是一个刚性比较差的工件就应该十分注意夹紧力的大小作用力的方向及着力点的选择避免因受夹紧力的作用而产生变形以影响加工精度在加工连杆的夹具中可以看出设计人员注意了夹紧力的作用方向和着力点的选择在粗铣两端面的夹具中夹紧力的方向与端面平行在夹紧力的作用方向上大头端部与小头端部的刚性高变形小既使有一些变形亦产生在平行于端面的方向上很少或不会影响端面的平面度夹紧力通过工件直接作用在定位元件上可避免工件产生弯曲或扭转变形在加工大小头孔工序中主要夹紧力垂直作用于大头端面上并由定位元件承受以保证所加工孔的圆度在精镗大小头孔时只以大平面基面定位并且只夹紧大头这一端小头一端以假销定位后用螺钉在另一侧面夹紧小头一端不在端面上定位夹紧避免可能产生的变形com 连杆两端面的加工采用粗铣精铣粗磨精磨四道工序并将精磨工序安排在精加工大小头孔之前以便改善基面的平面度提高孔的加工精度粗磨在转盘磨床上使用砂瓦拼成的砂轮端面磨削这种方法的生产率较高精磨在 M7130型平面磨床上用砂轮的周边磨削这种办法的生产率低一些但精度较高com 连杆大小头孔的加工连杆大小头孔的加工是连杆机械加工的重要工序它的加工精度对连杆质量有较大的影响小头孔是定位基面在用作定位基面之前它经过了钻扩铰三道工序钻时以小头孔外形定位这样可以保证加工后的孔与外圆的同轴度误差较小小头孔在钻扩铰后在金刚镗床上与大头孔同时精镗达到 IT6级公差等级然后压入衬套再以衬套内孔定位精镗大头孔由于衬套的内孔与外圆存在同轴度误差这种定位方法有可能使精镗后的衬套孔与大头孔的中心距超差大头孔经过扩粗镗半精镗精镗金刚镗和珩磨达到 IT6级公差等级表面粗糙度 Ra 为 04μm大头孔的加工方法是在铣开工序后将连杆与连杆体组合在一起然后进行精镗大头孔的工序这样在铣开以后可能产生的变形可以在最后精镗工序中得到修正以保证孔的形状精度com 连杆螺栓孔的加工连杆的螺栓孔经过钻扩铰工序加工时以大头端面小头孔及大头一侧面定位为了使两螺栓孔在两个互相垂直方向平行度保持在公差范围内在扩和铰两个工步中用上下双导向套导向从而达到所需要的技术要求粗铣螺栓孔端面采用工件翻身的方法这样铣夹具没有活动部分能保证承受较大的铣削力精铣时为了保证螺栓孔的两个端面与连杆大头端面垂直使用两工位夹具连杆在夹具的工位上铣完一个螺栓孔的两端面后夹具上的定位板带着工件旋转 1800 铣另一个螺栓孔的两端面这样螺栓孔两端面与大头孔端面的垂直度就由夹具保证com 连杆体与连杆盖的铣开工序剖分面亦称结合面的尺寸精度和位置精度由夹具本身的制造精度及对刀精度来保证为了保证铣开后的剖分面的平面度不超过规定的公差003mm 并且剖分面与大头孔端面保证一定的垂直度除夹具本身要保证精度外锯片的安装精度的影响也很大如果锯片的端面圆跳动不超过 002 mm则铣开的剖分面能达到图纸的要求否则可能超差但剖分面本身的平面度粗糙度对连杆盖连杆体装配后的结合强度有较大的影响因此在剖分面铣开以后再经过磨削加工com 大头侧面的加工以基面及小头孔定位它用一个圆销小头孔装夹工件铣两侧面至尺寸保证对称此对称平面为工艺用基准面16 连杆加工工艺设计应考虑的问题com 工序安排连杆加工工序安排应注意两个影响精度的因素 1连杆的刚度比较低在外力作用下容易变形 2连杆是模锻件孔的加工余量大切削时会产生较大的残余内应力因此在连杆加工工艺中各主要表面的粗精加工工序一定要分开com 定位基准精基准以杆身对称面定位便于保证对称度的要求而且采用双面铣可使部分切削力抵消统一精基准以大小头端面小头孔大头孔一侧面定位因为端面的面积大定位稳定可靠用小头孔定位可直接控制大小头孔的中心距com 夹具使用应具备适应一面一孔一凸台的统一精基准而大小头定位销是一次装夹中镗出故须考虑自为基准情况这时小头定位销应做成活动的当连杆定位装夹后再抽出定位销进行加工保证螺栓孔与螺栓端面的垂直度为此精铣端面时夹具可考虑重复定位情况如采用夹具限制 7 个自由度其是长圆柱销限制 4 个长菱形销限制2个长销定位目的就在于保证垂直度但由于重复定位装御有困难因此要求夹具制造精度较高且采取一定措施一方面长圆柱销削去一边另一方面设计顶出工件的装置17 切削用量的选择原则正确地选择切削用量对提高切削效率保证必要的刀具耐用度和经济性保证。
连杆体机械加工工艺规程与小头钻孔夹具设计
连杆体机械加工工艺规程与小头钻孔夹具设计连杆体机械加工工艺规程与小头钻孔夹具设计连杆体是汽车发动机的重要组成部分之一,它连接了活塞和曲轴,使得活塞通过连杆来转换为曲轴的旋转。
连杆体的精度和质量对发动机的性能和寿命具有重要影响,因此必须经过严格的机械加工过程。
本文将介绍连杆体的加工工艺规程和小头钻孔夹具的设计。
一、加工工艺规程1.材料准备连杆体一般采用高强度合金钢或铸铁材料,加工前必须进行材料检验和确定材料性能。
2.车削(1)粗车:连杆体粗车时,首先需要进行材料去残余应力处理,然后根据设计图纸的尺寸进行切削,达到加工公差要求。
此时需要注意刀具的选择和切削参数的设置。
(2)细车:在粗车完成后,需要经过细车处理。
细车时需要注意保证加工表面的精度和光洁度。
为达到高精度要求,可采用数控车床进行加工。
3.磨削精度要求更高的情况下,需要进行磨削加工。
首先进行车磨双道的精密外圆磨削,然后进行车磨双道的内圆磨削,最后进行小孔和键槽的磨削。
4.平面及孔加工若要在连杆体上加工平面及孔,可采用数控铣床和钻床等设备进行加工。
加工时需要严格控制加工参数,保证平面和孔的中心连续性和精度。
5.质量检测在加工完成后,需要进行质量检测,检查加工精度和尺寸是否符合设计要求,以及其他性能指标是否合格。
二、小头钻孔夹具设计对于一些结构较为复杂的连杆体,如工字形连杆,往往需要进行小头钻孔加工。
在这种情况下,需要设计一种小头钻孔夹具来保证加工质量和效率。
小头钻孔夹具结构图如下:小头钻孔夹具由基座、卡板、夹紧耳、垂直板等部分组成。
其中,卡板采用可拆卸式结构设计,方便清理和更换。
夹紧耳设计成V形,以保证连接精度和夹紧力。
垂直板和基座采用定位销连接,以保证夹具的重复定位精度。
在使用小头钻孔夹具时,需要先确定加工位置和夹紧力,然后安装和固定夹紧耳。
夹紧耳采用顶紧式夹紧,在夹紧过程中要注意加大夹紧力,以确保零件牢固夹紧,不易滑动或旋转。
小头钻孔夹具使用完成后,要及时清理夹具残留的切屑和润滑油,以保证下次使用的加工质量和效率。
连杆加工工艺及夹具设计
连杆加工工艺及夹具设计1. 引言连杆是一种在机械传动系统中广泛应用的关键零件,其质量和加工精度对整个传动系统的性能和可靠性有重要影响。
本文将介绍连杆的加工工艺和夹具设计,旨在提供一种高效、精确、稳定的加工过程。
2. 连杆加工工艺连杆加工工艺的关键步骤包括材料准备、坯料切割、粗加工、热处理、精加工和表面处理。
2.1 材料准备连杆通常使用高强度合金钢作为材料,需要经过材料选择、材料检验和材料切割等步骤。
材料的选择应考虑到使用环境和工作负荷,并严格按照工艺要求进行材料检验以确保材料质量的稳定性。
材料切割要求准确、无损伤,以保证后续加工步骤的进行。
2.2 粗加工连杆粗加工包括车削、钻孔和铣削等步骤。
在车削过程中,需要根据工作图纸的要求,采用适当的工艺参数和切削工具,进行外形和内孔的车削。
钻孔过程中要注意孔径和孔位的准确度,以及切削液的使用,以确保钻孔质量。
在铣削过程中,要根据工作图纸对轮廓的要求,确定铣削路径和铣削工具的选择。
2.3 热处理连杆在粗加工后需要进行热处理,以提高其力学性能和耐磨性。
常用的热处理方法包括淬火和回火。
淬火过程中,将连杆加热至适当温度后迅速冷却,以提高硬度和强度。
回火过程中,将经过淬火的连杆再次加热至适当温度并保温一段时间后冷却,以减轻内部应力,提高连杆的韧性。
2.4 精加工精加工是对连杆进行最终形状和尺寸的加工。
常见的精加工工艺包括磨削、滚轧和镗削。
磨削是通过砂轮对连杆进行外轮廓和内孔的加工,以达到较高的加工精度。
滚轧是通过滚轮对连杆进行外廓和内孔的加工,以提高表面质量和寿命。
镗削是通过镗刀对连杆进行孔的精加工,要求孔径精度高、表面光滑。
2.5 表面处理连杆经过精加工后需要进行表面处理,以提高其外观质量和防腐性能。
常见的表面处理方法包括喷涂、镀层和热处理。
喷涂是将涂料喷涂在杆上,通过干燥和固化形成坚固的保护层。
镀层是将金属镀层沉积在杆上,以增加其表面硬度和耐磨性。
热处理是通过加热和冷却过程改变连杆的组织结构,以提高其防腐性能。
连杆加工工艺规程及钻小头孔工序夹具设计
《汽车制造工艺学》课程设计说明书连杆加工工艺规程及钻小头孔工序夹具设计学校:天津科技大学专业:机械工程学院车辆工程学号:13018124姓名:赵文辉指导教师:谈炳发提交日期:2016.7.15目录第一章前言 (1)第二章汽车制造工艺学课程设计任务书 (2)第三章零件的分析 (3)第一节零件的作用 (4)第二节零件的工艺分析 (5)第四章工艺规程的设计 (6)第一节连杆的材料和毛坯 (7)第二节连杆加工工艺路线制定 (8)第三节机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (9)第四节确定切削用量及工时定额 (10)第五节连杆的检验 (10)第五章钻连杆小头孔专用夹具设计 (11)第一节夹具的设计方案及要求 (12)第二节定位基准的选择 (13)第三节切削力和夹紧力的计算 (14)第四节定位误差的分析 (15)第五节夹具设计及操作简要说明 (16)结论 (17)参考文献 (18)致谢 (19)第一章前言《汽车制造工艺学课程设计》是我们学习完大学阶段的汽车类基础和技术基础课以及专业课程之后的一个综合的课程设计,它是将设计和制造知识有机的结合,并融合现阶段汽车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,并为后续的课程学习以及今后的工作打下一定的基础。
对于本人来说,希望能通过本次课程设计的学习,学会将所学理论知识和工艺课程实习所得的实践知识结合起来,并应用于解决实际问题之中,从而锻炼自己分析问题和解决问题的能力;同时,又希望能超越目前工厂的实际生产工艺,而将有利于加工质量和劳动生产率提高的新技术和新工艺应用到机器零件的制造中,为改善我国的汽车制造业相对落后的局面探索可能的途径。
看过参考文献后总结出自己的语言,但由于所学知识和实践的时间以及深度有限,本设计中会有许多不足,希望各位老师能给予指正。
第二章汽车制造工艺学课程设计任务书(一) 设计说明本次设计是我们学完大学全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。
汽车连杆的加工工艺及夹具设计
磨
以基面和一侧面定位装夹工件,磨连杆体和盖的结合面
M7350
9
铣
以基面及结合面定位装夹工件,铣连杆体和盖 mm 8mm斜槽
X62组合夹具或专用工装
10
锪
以基面、结合面和一侧面定位,装夹工件,锪两螺栓座面 mm,R11mm,保证尺寸 mm
X62W
11
钻
钻2— 10mm螺栓孔
Z3050
12
扩
先扩2— 12mm螺栓孔,再扩2— 13mm深19mm螺栓孔并倒角
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,而工艺的选择又是直接影响精度的主要因素。反映连杆精度的参数主要有5个:(1)连杆大端中心面和小端中心面相对连杆杆身中心面的对称度;(2)连杆大、小头孔中心距尺寸精度;(3)连杆大、小头孔平行度;(4)连杆大、小头孔尺寸精度、形状精度;(5)连杆大头螺栓孔与接合面的垂直度。
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、形状精度以及位置精度的要求都很高,而连杆的刚性比较差,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的粗精加工工序分开。逐步减少加工余量、切削力及内应力的作用,并修正加工后的变形,就能最后达到零件的技术要求。
根据机械加工工艺手册第一卷表3225表32262271平面加工的工序余量mm单面加工方法单面余量经济精度工序尺寸表面粗糙度毛坯4312540320it10100388100it805038205038170mm2连杆铸造出来的总的厚度为h38mm182确定工序尺寸及其公差根据机械制造技术基础课程设计指导教程表229表2341大头孔各工序尺寸及其公差铸造出来的大头孔为55mm工序名称工序基本余量工序经济精度工序尺寸最小极限尺寸表面粗糙度111911191230123063一次粗镗12301230125扩孔2小头孔各工序尺寸及其公差根据机械制造技术基础课程设计指导教程表229表230工序名称工序基本余量工序经济精度工序尺寸最小极限尺寸表面粗糙度29033290521008429084计算工艺尺寸链191连杆盖的卡瓦槽的计算maxmax2525mmminmin247mmesesa020005025mmeieia020010030mmeiaesa055mm25mm2525mm192连杆体的卡瓦槽的计算maxmax835mmminminesesa035mmeieia020mmeiaesa035020055mm110工时定额的计算1101铣连杆大小头平面选用x52k机床根据机械制造工艺设计手册表2481选取数据铣刀直径d100mm切削速度v60mm铣刀齿数z475rmin根据表3131按机床选取n500mimml11550mml2mm基本时间t011min按表2546辅助时间t018min1102粗磨大小头平面选用m7350磨床根据机械制造工艺设计手册表24170选取数据砂轮直径d40mm磨削速度v03mm0033mmr1588rmin根据表3148按机床选取n磨削工时为
汽车连杆加工工艺及夹具设计
汽车连杆加工工艺及夹具设计汽车连杆是发动机中非常重要的零部件,它连接活塞和曲轴,传递活塞的运动力到曲轴上,是发动机正常运转的关键。
因此,汽车连杆的加工工艺及夹具设计显得尤为重要。
本文将就汽车连杆的加工工艺及夹具设计进行详细介绍。
汽车连杆的加工工艺是指对汽车连杆进行加工时所采用的工艺方法和步骤。
汽车连杆的加工工艺主要包括锻造、粗加工、精加工和热处理等环节。
首先是锻造环节,汽车连杆的锻造是通过将金属坯料放入锻造模具中,利用冲击力和压力使其产生塑性变形,从而得到所需形状和尺寸的加工方法。
然后是粗加工环节,汽车连杆的粗加工主要包括车削、铣削和钻削等工艺,通过这些工艺将锻造后的汽车连杆进行初步的成型。
接着是精加工环节,汽车连杆的精加工主要包括磨削、镗削和拉削等工艺,通过这些工艺将汽车连杆进行精细加工,以满足其精度和表面质量的要求。
最后是热处理环节,汽车连杆的热处理是为了提高其强度和硬度,使其具有良好的机械性能。
在汽车连杆的加工工艺中,夹具设计起着至关重要的作用。
夹具是用来固定工件,保证工件在加工过程中的位置精度和加工质量的工具。
汽车连杆的加工对夹具的设计要求非常高,因为汽车连杆的形状复杂,加工难度大,所以需要设计出合理的夹具来保证加工质量和效率。
首先,夹具的选择要根据汽车连杆的形状和加工工艺来确定。
汽车连杆的形状复杂,需要设计出符合其形状的夹具,以保证汽车连杆在加工过程中的稳定性和精度。
其次,夹具的刚性和稳定性是夹具设计的关键。
汽车连杆在加工过程中需要承受较大的切削力和振动力,所以夹具的刚性和稳定性要能够满足这些要求。
再次,夹具的使用要方便和安全。
夹具的设计要考虑到操作人员的使用习惯和安全要求,使其能够方便地安装和拆卸,并保证操作人员的安全。
最后,夹具的成本也是夹具设计的考虑因素之一。
夹具的设计要尽量减少成本,提高经济效益。
综上所述,汽车连杆的加工工艺及夹具设计是汽车发动机制造中非常重要的环节。
合理的加工工艺和夹具设计能够保证汽车连杆的加工质量和效率,提高汽车发动机的性能和可靠性。
连杆加工工艺及夹具设计
连杆的质量直接影响机械设备的 性能和寿命,因此其加工工艺至
材 料规格,采用合适的 切割方法将材料切割 成连杆毛坯。
锻造
对连杆毛坯进行锻造 ,以获得所需的形状 和机械性能。
热处理
通过适当的热处理工 艺,提高连杆的机械 性能和耐腐蚀性。
切削加工
对连杆进行切削加工 ,以获得精确的外形 尺寸和表面质量。
材料的预处理
切割与粗加工
根据设计图纸要求,对材料进行 切割和粗加工,初步形成连杆的 形状。
热处理
为了提高材料的机械性能,对预 处理后的连杆材料进行热处理, 如淬火、回火等。
材料的质量检测
尺寸检测
使用测量工具对连杆的尺 寸进行精确测量,确保其 符合设计要求。
表面质量检测
检查连杆表面是否光滑、 无缺陷,确保其质量符合 标准。
04 连杆加工中的夹具设计
夹具设计的基本原则
定位准确
确保工件在夹具中准确 定位,防止加工过程中
的移动或振动。
夹紧力稳定
夹具应提供稳定可靠的 夹紧力,以防止工件在 加工过程中松动或脱落
。
操作简便
夹具应设计得易于操作 ,方便工人快速安装和
拆卸工件。
适应性强
夹具应能适应不同规格 和形状的工件,以提高 生产效率和降低成本。
连杆加工工艺及夹具设计
• 连杆加工工艺概述 • 连杆材料选择与处理 • 连杆加工设备与工具 • 连杆加工中的夹具设计 • 连杆加工工艺优化 • 连杆加工质量检测与评估
01 连杆加工工艺概述
连杆的作用与重要性
连杆是机械传动系统中的重要零 件,主要起传递运动和动力的作
用。
连杆的工作环境要求其具有较高 的强度、刚度和耐疲劳性,以确 保机械设备的稳定性和可靠性。
连杆加工工艺及夹具设计_毕业设计
连杆加工工艺及夹具设计目录第一章概述1.1工艺和夹具设计的特点及意义1.2国内外研究现状与发展方向1.3课题研究第二章汽车连杆加工工艺2.1任务分析2.2连杆的结构特点2.3连杆的主要技术要求2.4连杆的材料和毛坯2.5连杆的机械加工工艺过程2.6连杆的机械加工工艺过程分析2.7连杆加工工艺设计应考虑的问题2.8切削用量的选择原则2.9确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差2.10连杆的检验第三章夹具设计3.1铣剖分面夹具设计3.2扩大头孔夹具第四章汽车连杆工装夹具总体设计4.1 连杆专用夹具设计的思路4.2 夹具的设计第五章总结第六章参考文献第一章概述1.1工艺和夹具设计的特点及意义1.2国内外研究现状与发展方向1.3课题研究1.1机床专用夹具的分类与组成1.1.1机床夹具的分类机床夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和夹紧的装置,它的种类繁多,为了设计、制造和管理的方便,可以从不同的角度对机床的夹具进行分类。
按夹具的使用特点分类,机床夹具可分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和随行夹具等五大类:(1)通用夹具通用夹具是指结构、尺寸已规格化,且具有一定通用性的夹具,如三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、中心架、电磁吸盘等。
其特点是适用性强、不需调整或稍加调整即可装夹一定形状范围内的各种工件。
这类夹具已商品化,且成为机床附件。
采用这类夹具可缩短生产准备周期,减少夹具品种,从而降低生产成本。
其缺点是夹具的加工精度不高,生产率也较低,且较难装夹形状复杂的工件,故适用于单件小批量生产中。
(2)专用夹具专用夹具是针对某一工件的某一工序的加工要求而专门设计和制造的夹具。
其特点是针对性极强,没有通用性。
在产品相对稳定、批量较大的生产中,常用各种专用夹具,可获得较高的生产率和加工精度。
专用夹具的设计制造周期较长,随着现代多品种及中、小批生产的发展,专用夹具在适应性和经济性等方面已产生许多问题。
三孔连杆加工工艺及夹具设计
三孔连杆加工工艺及夹具设计三孔连杆是机械传动中常用的零部件,其主要应用于转动或传递动力。
在三孔连杆的加工工艺和夹具设计中,需要注意许多细节。
下面将详细介绍如何进行三孔连杆的加工工艺及夹具设计。
首先,在三孔连杆加工过程中,需要进行合理的材料选择。
常用的材料有钢、铸铁、铜合金等。
在选择材料时,需要考虑到使用环境和工作条件,尽可能选用抗磨性、韧性以及耐腐蚀性好的材料。
其次,对于三孔连杆的工艺加工过程,需要注意掌握合理的工艺流程。
首先进行杆料的切断和去毛刺工作,然后进行车削、铣削等加工工序。
在进行钻孔及滑动孔时,需要采用先粗后精、先小后大的加工方法,确保加工精度及表面质量。
除此之外,三孔连杆在加工过程中还需要注意如下几点:
1.车削中心孔前,要先打中心钻,再进行车削;
2.在钻孔过程中,要保持合适的切削速度和冷却液的用量;
3.钻孔结束后,需要进行滑动孔的加工,保证孔的尺寸和位置精度;
4.在进行铣削时,需要掌握合理的进给速度和切削深度,避免出现加工过度的情况。
在选用夹具进行固定时,需要选用合适的夹具,并根据不同工序进行不同的夹紧方式。
夹具的设计应考虑到加工和调整的方便性,并保证夹具的稳定性和精度。
总之,三孔连杆加工工艺及夹具设计需要掌握一定的加工技术和经验,只有合理地掌握这些规律,才能确保三孔连杆的质量及性能,从而提高其应用价值。
连杆零件的机械加工工艺规程和专用夹具设计
连杆零件的机械加工工艺规程和专用夹具设计一、前言连杆是发动机中重要的零件之一,其作用是将活塞的上下运动转化为曲轴的旋转运动。
因此,连杆的质量和加工精度直接影响发动机的性能和寿命。
本文将介绍连杆零件的机械加工工艺规程和专用夹具设计。
二、工艺流程1. 材料准备选用高强度合金钢作为连杆零件的材料。
在进行机械加工之前,需要对原材料进行热处理,以提高其硬度和强度。
2. 粗加工(1)锯切将原材料锯成长度略大于实际尺寸的毛坯。
(2)车削采用车床进行粗加工,先将毛坯两端面加工成平行面,然后进行外圆柱面、内孔等基本形状的车削。
(3)铣削采用立式铣床进行粗加工,主要是对连杆头部进行铣削,并开出油孔等结构。
3. 精密加工(1)磨削采用平面磨床和圆柱磨床对外圆柱面、内孔和连杆头等进行精密加工。
(2)钻孔采用钻床对油孔等细小结构进行加工。
(3)拉削采用拉床对轴向槽、键槽等进行加工。
4. 热处理将加工好的连杆零件进行热处理,以提高其硬度和强度。
通常采用淬火和回火的方式进行处理。
5. 组装将经过热处理的连杆零件组装到曲轴上,并进行调整,以确保其与其他零件的配合精度和运动平稳性。
三、专用夹具设计为了保证连杆零件在机械加工过程中的精度和稳定性,需要设计专用夹具。
下面介绍一种常见的夹具设计方案:1. 夹具整体结构该夹具主要由夹紧块、支撑块、定位块、压板等组成。
其中,夹紧块负责固定毛坯,支撑块负责支撑毛坯,在车削时起到了很好的辅助作用;定位块则是为了确保毛坯在夹具中的位置准确;压板则是为了防止毛坯在车削时发生移动。
2. 夹具夹紧方式该夹具采用机械夹紧的方式,通过螺旋压板来实现对毛坯的夹紧。
在进行车削等加工时,需要根据不同工序进行调整,以确保毛坯的稳定性和精度。
3. 夹具使用注意事项在使用该夹具时,需要注意以下几点:(1)夹具的各个部位需要经常清洗和润滑,以保证其正常运作。
(2)在进行车削等加工时,需要根据不同工序进行调整,并且要保证毛坯与夹具之间的接触面积充分。
捷达发动机连杆加工工艺设计及夹具设计-开题报告
整体锻造,只需要一套锻模,一次便可锻成,也有利于组织和管理生产。锻造师表面冷却速度快,对内产生压 应力,表面应力是平衡的,但铣分开面后应力不平衡,易变形,所以要增加校力这一工序。
曲轴连杆厂的连杆加工属于大批量生产,而连杆刚性差,因此工艺路线多为工序分散,大部分工序用高生 产的组合机床和专用机床,并广泛地使用气动、液动夹具、以提高生产率。在加工过程中,连杆毛坯件的大头 孔是椭圆的,沿椭圆短轴铣分开面,去掉加工余量,正好是一个圆与曲轴相配合,毛坯锻造后要进行磁场探伤, 检验裂纹,并校直保证直线度。在车间,连杆的工艺过程卡把工序排为 40 多个,主要分为粗加工,半精加工 和精加工三个阶段。
连杆材料一般采用 45 钢或 40cr,45Mn2 等优质钢或合金钢。钢制连杆都用模锻制造毛坯。它的锻造工艺 有两种方案,将连杆体和盖分开锻造,连杆体和盖整体锻造。
从锻造后材料的组织来看,分开锻造的连杆盖金属纤维是连续的,因此具有较高的强度,而整体锻造的连 杆,铣切后,连杆盖的金属纤维是断裂的,因而削弱了强度。整体锻造要增加切开连杆的工序,但整体锻造可 以提高材料利用率,减少结合面的加工余量。加工时装夹也比较方便。工厂中连杆的材料是 40cr,调质处理,
组装后精镗大小头孔,在专用双轴镗床上同时进行。大小头孔的光整加工是保证孔的尺寸,形状精度和表 面粗糙度不可缺少的工序。大孔的衍磨是一种有切屑的加工,去掉波峰,提高孔德圆柱度,小孔的滚压则是一 种无切屑的加工,把波峰压下去,降低表面粗糙度。
连杆本身刚度比较低,易变形,所以在安排工艺时应把各主要面粗、精加工工序分开,这样,粗加工产生 的变形在半精加工中得到修正,半精加工产生的变形在精加工中得到修正,最后达到零件的技术要求。
毕业设计(论文)开题报告
学生姓名
汽车连杆加工工艺及夹具设计
汽车连杆加工工艺及夹具设计
汽车连杆是连接活塞和曲轴的重要组成部分,在汽车发动机中
起着至关重要的作用。
汽车连杆加工工艺是一项较为复杂的任务,
需要进行多道工序和精密的加工过程。
以下是汽车连杆加工工艺及
夹具设计的一些基本内容:
工艺流程:
1. 靠边切割:将整体铸造的连杆切割成两截,即连杆头和大端。
2. 精密车削:将大端加工成标准直径,并进行精密车削加工。
3. 钻孔:在连杆头和大端上进行孔的钻削。
大端孔是针对曲轴
销的,连杆头孔则是为了润滑油的通道。
4. 镗孔:对孔进行精度要求较高的活塞销孔进行钻削。
5. 磨削:将大端和连杆头加工成标准尺寸,同时进行表面质量
处理和精度调整。
6. 表面处理:对大端和连杆头进行磨削和抛光等表面处理。
夹具设计:
夹具是汽车连杆加工过程中的关键工具。
一般而言,汽车连杆
夹具主要由两部分组成:定位部分和压紧部分。
定位部分:用于将待加工的汽车连杆放置到加工位置,并确定
其相对位置、方向和位置精度。
压紧部分:用于将待加工的汽车连杆固定在夹具上,并保持加
工过程中的稳定性和精度。
特别的,对于汽车连杆的加工,还需要制定严格的环境要求和
材料要求,以确保加工精度和质量。
此外,还需要对加工过程中的
刀具、切削速度、切削深度和切削角度等参数进行严格控制和调整,以提高加工效率和精度。
发动机连杆加工工艺与镗孔夹具设计
发动机连杆加工工艺与镗孔夹具设计1. 引言发动机连杆作为发动机的重要部件之一,承受着转动运动的力量,同时需要保持高精度和高强度。
在发动机连杆的制造过程中,加工工艺和镗孔夹具的设计起着至关重要的作用。
本文将介绍发动机连杆的加工工艺和镗孔夹具的设计。
2. 发动机连杆加工工艺发动机连杆的加工工艺通常包括以下几个步骤:2.1 原材料选取发动机连杆通常采用高强度合金钢材料制造,如45钢、40Cr等。
在选材时,需要考虑材料的强度、韧性、耐磨性等因素,以满足连杆在工作条件下的高强度要求。
2.2 钻孔和车削首先,在原材料上进行钻孔和车削操作,用于打造连杆的基本形状。
钻孔操作通常采用数控钻床进行,以保证孔径的精度和圆度。
车削操作则通过数控车床进行,可以根据设计要求精确地修整连杆的外形尺寸。
2.3 长度切割完成连杆的钻孔和车削后,需要根据设计要求进行长度切割。
这一步骤通常通过锯床进行,以保证切割面的垂直度和平整度。
2.4 热处理经过长度切割的连杆需要进行热处理,以提高其强度和韧性。
常见的热处理方法包括淬火和回火,通过控制加热温度和冷却速度,可以使连杆达到设计要求的材料性能。
2.5 精加工热处理完成后,需要对连杆进行精加工,以达到高精度的要求。
精加工包括车削、铣削、磨削等操作,以保证连杆的尺寸、形状和表面质量。
2.6 质检最后,对加工完成的连杆进行质检,以确保其达到设计要求和标准。
质检通常包括尺寸测量、硬度测试、金相分析等。
3. 镗孔夹具的设计镗孔夹具是用于固定连杆并进行镗孔加工的工装。
良好的镗孔夹具设计能够保证加工过程中的稳定性和精度,以下是常见的镗孔夹具设计要点:3.1 夹具选用在设计镗孔夹具时,需要根据连杆的形状和特点选择合适的夹具类型。
常见的夹具类型包括机械夹具、液压夹具和气动夹具等,根据加工要求选择夹具类型。
3.2 夹紧形式设计夹具的夹紧形式要根据连杆的结构形式和公差要求来确定。
夹紧形式一般分为单点夹紧、双点夹紧和多点夹紧等多种形式,根据具体要求进行设计。
连杆孔加工工艺与夹具设计
连杆孔加工工艺与夹具设计在机器设计制造中,连杆孔是一个非常重要的零件,因为它直接影响机器的性能及寿命。
因此,正确的连杆孔加工工艺和夹具设计对于机器的质量和生产效率有着巨大的影响。
1.孔加工方式常见的孔加工方式有:钻孔、铰孔、滚动孔和铣孔等。
其中滚动孔和铣孔较为高级,可以得到更高的精度和表面质量。
钻孔和铰孔则较为普遍,但需要保证工具的质量和加工方法的正确性,以确保孔的精度和质量。
2.孔的尺寸及公差要求孔的尺寸和公差的要求直接影响机器的性能。
如果孔的公差较大,会引起连杆的摆动、松动甚至卡住。
因此,必须根据设计要求和工艺条件,合理选择孔的尺寸和公差。
3.加工精度的控制连杆孔是机器的核心部件,因此精度的要求比较高。
为了控制孔的加工精度,必须选用高精度的加工设备和工具,并进行精细加工。
同时,在加工过程中要注意避免加工热变形和损伤等因素,确保加工精度的稳定性和可靠性。
二、夹具设计夹具设计中,夹紧方式的选择直接影响工件的加工精度和表面质量。
常用的夹紧方式有机械夹紧、液压夹紧、气动夹紧等。
机械夹紧适用于小型工件,能够提供较高的刚性和稳定性。
液压夹紧和气动夹紧适用于大型工件,能够提供更大的夹紧力和更好的配合度。
2.夹具结构夹具结构设计要考虑工件的形状、大小、加工精度等因素,便于夹紧和加工。
夹具结构一般分为定位元件、夹持元件和支撑元件。
定位元件用于确定工件的准确位置,夹持元件用于固定和夹紧工件,支撑元件则用于稳定工件的位置,避免夹持力过大而影响加工精度。
3.夹具制造及检测夹具的质量直接影响到工件加工的精度和生产效率。
因此,在夹具的制造过程中,必须严格控制材料的选用、制造工艺、加工精度等。
同时,在夹具的检测过程中,要对夹紧力、夹紧位置、加工精度、表面质量等多个方面进行检测和测量,以确保夹具质量的稳定性和可靠性。
总之,连杆孔加工工艺和夹具设计是机器制造中的关键环节,必须根据工件的要求和生产条件进行合理选择和优化。
只有在保证加工精度和夹具质量的前提下,才能提高机器的性能和生产效率。
汽车连杆的加工工艺及夹具毕业设计
毕业设计(论文)题目汽车连杆加工工艺及夹具设计系别名称专业名称班级学号学生姓名指导教师二O**年六月毕业设计(论文)任务书I、毕业设计(论文)题目:汽车连杆加工工艺及夹具设计II、毕业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求:1. 制定年产20万汽车连杆加工工艺规程2. 设计铣剖分面夹具及粗加工大头孔夹具I I I、毕业设计(论文)工作内容及完成时间:1. 查阅相关资料,外文资料翻译(6000字符以上),撰写开题报告。
第1周—第2周2.论证工艺方案,进行性能工艺参数分析、设计和计算第3周—第6周4.绘制产品图、毛坯图第7周—第8周5.. 加工工艺规程卡第9周—第10周6.两套夹具设计第11周—第13周7. 两套夹具装配图、零件图绘制第14周—第16周8. 整理毕业论文及答辩准备—第17周Ⅳ、主要参考资料:【2】濮良贵等主编.机械设计. 北京:高等教育出版社,2001【3】陈马宏钧等主编,典型零件机械加工生产实例. 北京:机械工业出版社,2004 【4】王季琨等主编,机械制造工艺学,天津:天津大学出版社2004【5】孙丽嫒主编,机械制造工艺及专用夹具,北京:冶金工业出版社2004 【6】徐灏主编.机械设计手册(第四版).北京:机械工业出版社.1991【7】Shigley J E,Uicher J J.Theory of machines and mechanisms.New York:McGraw-Hill Book Company,1980毕业设计(论文)开题报告题目汽车连杆加工工艺及夹具设计专业名称班级学号学生姓名指导教师填表日期20** 年 3 月10 日一、选题的意义掌握好常规机械加工工艺方法的基础知识,为适应未来需要,深刻领会现代制作技术的精髓,成为具有创新能力的人和在人才市场竞争中取胜的佼佼者,是我们走向工程设计过程中必须要经历的过程。
同时注重分析论述现代制造技术,与现代科技接轨。
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汽车连杆加工工艺及夹具设计
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、形状精度以及位置精度的要求都很高,而连杆的刚性比较差,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的粗精加工工序分开。
逐步减少加工余量、切削力及内应力的作用,并修正加工后的变形,就能最后达到零件的技术要求。
第一章汽车连杆加工工艺
1.1 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。
连杆在工作中承受着急剧变化的动载荷。
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。
为了减少磨损和便于维修,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,以减少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,还应尽量减小连杆自身的质量,以减小惯性力的作用。
连杆杆身一般都采用从大头到小头逐步变小的工字型截面形状。
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、小头两端设置了去不平衡质量的凸块,以便在称量后切除不平衡质量。
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摆动运动副。
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,而工艺的选择又是直接影响精度的主要因素。
反映连杆精度的参数主要有5个:(1)连杆大端中心面和小端中心面相对连杆杆身中心面的对称度;(2)
连杆大、小头孔中心距尺寸精度;(3)连杆大、小头孔平行度;(4)连杆大、小头孔尺寸精度、形状精度;(5)连杆大头螺栓孔与接合面的垂直度。
1.2 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(图1-1)如下。
连杆总成图(1—1)
1.2.1 大、小头孔的尺寸精度、形状精度
为了使大头孔与轴瓦及曲轴、小头孔与活塞销能密切配合,减少冲击的不良影响和便于传热。
大头孔公差等级为IT6,表面粗糙度Ra应不大于0.4μm;大头孔的圆柱度公差为0.012 mm,小头孔公差等级为IT8,表面粗糙度Ra应不大于3.2μm。
小头压衬套的底孔的圆柱度公差为0.0025 mm,素线平行度公差为0.04/100 mm。
1.2.2 大、小头孔轴心线在两个互相垂直方向的平行度
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,从而造成汽缸壁磨损不均匀,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均匀磨损影响较小,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100 mm长度上公差为0.04 mm;在垂直与连杆轴心线方向的平行度在100 mm长度上公差为0.06 mm。
1.2.3 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:190±0.05 mm。
1.2.4 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,影响到轴瓦的安装和磨损,
甚至引起烧伤;所以对它也提出了一定的要求: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100 mm长度上公差为
0.08 mm)。
1.2.5 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0.8μm, 小头两端面的尺寸公差等级为IT12,表面粗糙度Ra不大于6.3μm。
这是因为连杆大头两端面与曲轴连杆轴颈两轴肩端面间有配合要求,而连杆小头两端面与活塞销孔座内档之间没有配合要求。
连杆大头端面间距离尺寸的公差带正好落在连杆小头端面间距离尺寸的公差带中,这给连杆的加工带来许多方便。
1.2.6 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一定的要求。
规定:螺栓孔按IT8级公差等级和表面粗糙度Ra应不大于6.3μm加工;两螺栓孔在大头孔剖分面的对称度公差为0.25 mm。
1.2.7 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,从而产生不均匀磨损。
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况和曲轴、轴瓦的磨损。
对于本连杆,要求结合面的平面度的公差为0.025 mm。
1.3连杆的材料和毛坯
连杆在工作中承受多向交变载荷的作用,要求具有很高的强度。
因此,连杆材料一般采用高强度碳钢和合金钢;如45钢、55钢、40Cr、40CrMnB 等。
近年来也有采用球墨铸铁的,粉末冶金零件的尺寸精度高,材料损耗少,成本低。
随着粉末冶金锻造工艺的出现和应用,使粉末冶金件的密度和强度大为提高。
因此,采用粉末冶金的办法制造连杆是一个很有发展前途的制造方法。
连杆毛坯制造方法的选择,主要根据生产类型、材料的工艺性(可塑性,可锻性)及零件对材料的组织性能要求,零件的形状及其外形尺寸,毛坯车间现有生产条件及采用先进的毛坯制造方法的可能性来确定毛坯的制造方法。
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,一种是体和盖分开锻造,另一种是将体和盖锻成—体。
整体锻造的毛坯,
需要在以后的机械加工过程中将其切开,为保证切开后粗镗孔余量的均匀,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和金属纤维被切断等问题,但由于整体锻造的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,成为连杆毛坯的一种主要形式。
总之,毛坯的种类和制造方法的选择应使零件总的生产成本降低,性能提高。
目前我国有些生产连杆的工厂,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和下锻辊模具4的型槽,毛坏产生塑性变形,从而得到所需要的形状。
用辊锻法生产的连杆锻件,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(1-2)连杆辊锻示意图
图(1-3)、图(1-4)给出了连杆的锻造工艺过程,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(1-3),然后在锻压机上进行预锻和终锻,再在压床上冲连杆大头孔并切除飞边见图(1-4)。
锻好后的连杆毛坯需经调质处理,使之得到细致均匀的回火索氏体组织,以改善性能,减少毛坯内应力。
为了提高毛坯精度,连杆的毛坯尚需进行热校正。
连杆必须经过外观缺陷、内部探伤、毛坯尺寸及质量等的全面检查,方能进入机械加工生产线。
1.4连杆的机械加工工艺过程
由上述技术条件的分析可知,连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高,但是连杆的刚性比较差,容易产生变形,这就给连杆的机械加工带来了很多困难,必须充分的重视。
连杆机械加工工艺过程如下表(1—1)所示:
表(1—1)
工序工序名称工序内容工艺装备
1 铣铣连杆大、小头两平面,每面留磨量
0.5mm
X52K
2 粗磨以一大平面定位,磨另一大平面,保证
中心线对称,无标记面称基面。
(下同)
M7350
3 钻与基面定位,钻、扩、铰小头孔Z3080
4 铣以基面及大、小头孔定位,装夹工件铣
尺寸01
.0
99 mm两侧面,保证对称(此
平面为工艺用基准面)
X62W组合
机床或专用
工装
5 扩以基面定位,以小头孔定位,扩大头孔
为Φ60mm
Z3080
6 铣以基面及大、小头孔定位,装夹工件,
切开工件,编号杆身及上盖分别打标记。
X62W组合
机床或专用
工装锯片铣。