连杆螺钉加工工艺及钻夹具的设计

毕业设计说明书课题名称：连杆螺钉加工工艺及钻夹具的设计

学生姓名 QQ 925408982

提供夹具图、工艺卡

学号

所在学院机械工程学院

专业机械制造及自动化

班级

指导教师

起讫时间：2013 年3 月25 日～2013 年 5 月17 日

摘要

连杆螺钉是典型的尺寸小重量轻而且性能要求又很高的汽车发动机零件，其作用是将连杆轴承盖紧固在连杆体上，保证两者的可靠的连接以及正确的工作定位。本文分析了连杆螺钉的零件图的技术要求，计算锻造毛坯尺寸，重点分析和制定合理的加工工艺路线，同时设计了钻削Φ6孔的专用夹具。

关键词：机械设计；工艺路线；钻夹具设计；连杆螺钉

目录

摘要 ........................................................................................................................... I 目录 .......................................................................................................................... I I 第1章零件的工艺分析 . (1)

1.1 零件的作用 (1)

1.2 零件的结构及工艺分析 (1)

第2章设计毛坯 (3)

2.1 选择毛坯 (3)

2.2 确定机械加工余量及毛坯尺寸 (3)

2.2.1 确定机械加工余量 (3)

2.2.2 确定毛坯尺寸 (3)

2.2.3 设计毛坯尺寸公差 (4)

2.2.4 设计毛坯图 (4)

第3章制定工艺路线 (6)

3.1 定位基准的选择 (6)

3.2 零件表面加工方法的选择 (6)

3.3 制定工艺路线 (6)

第4章工序设计 (9)

4.1 选择加工设备与工艺装备 (9)

4.1.1 选择机床 (9)

4.1.2 选择刀具 (9)

4.1.3 选择量具 (10)

4.2 确定工序尺寸 (10)

4.2.1 圆柱面工序尺寸 (10)

4.2.2 确定轴向工序尺寸 (11)

第5章确定切削用量及基本时间 (12)

5.1 工序60切削用量及基本时间的确定 (12)

5.2 工序80切削用量及基本时间的确定 (15)

5.3 工序90切削用量及基本时间的确定 (17)

5.4 工序100切削用量及基本时间的确定 (19)

5.5 工序110切削用量及基本时间的确定 (21)

5.6 工序120切削用量及基本时间的确定 (22)

5.7 工序130切削用量及基本时间的确定 (23)

5.8 工序140切削用量及基本时间的确定 (23)

第6章夹具设计 (25)

6.1 定位方案 (25)

6.2 夹紧机构 (26)

6.3 钻模板的设计 (27)

6.3.1 钻模板类型的选用 (27)

6.3.2 钻套的选用 (28)

6.4 使用说明 (28)

6.5 结构分析 (29)

参考文献 (30)

致谢 (31)

第1章零件的工艺分析

1.1 零件的作用

连杆螺钉是典型的尺寸小重量轻而且性能要求又很高的汽车发动机零件，其作用是将连杆轴承盖紧固在连杆体上，保证两者的可靠的连接以及正确的工作定位。在工作中，连杆螺钉不仅承受静载荷,而且承受着交变载荷,连杆螺钉一旦断裂将酿成严重的机破事故,造成连杆弯曲、活塞破碎、曲轴断裂等。由于位置所限，为保证曲轴直径足够大，连杆螺钉的直径只能较小。为保证连杆螺钉足够的强度及抗疲劳特性，必须综合材料选用、结构设计和加工工艺等因素来确保连杆的可靠性。其中，加工工艺对产品的质量和加工效率有重要的影响，必须予以重视，优化加工工艺，提高生产力。

1.2 零件的结构及工艺分析

1）连杆螺钉在整个连杆组件中是非常重要的零件，其承受交变载荷作用，易产生疲劳断裂，所以本身要有较高的强度，在结构上，各变径的地方均以圆

角过渡，以减少应力集中。在定位尺寸φ340016

mm两边均为φ30mm尺寸，主要

.0

是为了装配方便。在φ45mm圆柱头部分铣一平面（尺寸42mm），是为了防止在拧紧螺钉时转动。

2）毛坯材料为40Cr锻件，根据加工数量的不同，可以采用自由锻或模锻，锻造后要进行正火。锻造的目的是为了改善材料的性能。

3）图样要求的调质处理应安排在粗加工后进行，为了保证调质变形后的加工余量，粗加工时就留有3mm的加工余量。

4）连杆螺钉上不允许留有中心孔，在锻造时就留下工艺留量，两边留有φ25mm×7.5mm工艺凸台，中心孔钻在凸台上，中心孔为A2.5。

5）M30×2-6g螺纹的加工，不宜采用板牙套螺纹的方法（因为这种方法

达不到精度要求）。应采用螺纹车刀，车削螺纹。表面粗糙度值为Ra3.2μm，半精车外圆后车螺纹。

6）热处理时，要注意连杆螺钉的码放、不允许交叉放置，以减小连杆螺钉的变形。

7）为保证连杆螺钉头部支撑面（即靠近φ30mm杆径一端）对连杆螺钉轴

心线的垂直度要求，在磨削φ340

016

.0

mm外圆时，一定要用砂轮靠端面的方法，

加工出支撑面来，磨削前应先修整砂轮，保证砂轮的圆角及垂直度。

8）连杆螺钉体承受交变载荷作用，不允许材料有裂纹，夹渣等影响螺纹及整体强度的缺陷存在，因此，对每一根螺钉都要进行磁粉探伤检验。

总体而言，这个零件的工艺性较好。