发动机连杆设计说明书

广东技术师范学院天河学院

汽车制造工艺学

课程设计说明书

课题：

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指导教师：

二〇年月

汽车制造工艺学课程设计任务书

目录

序言 (1)

一、生产纲领及零件说明 (2)

二、材料与毛坯 (3)

三、连杆的技术要求 (4)

四、加工工艺路线 (5)

五、指定工序加工余量、计算工序尺寸及公差 (6)

六、指定工序切削用量和工时定额 (6)

七、指定工序专用夹具设计 (7)

参考文献 (9)

序言

《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。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。

一．生产纲领及零件说明

1. 生产纲领

发动机连杆零件，年产量为30000件，现已知该产品属于轻型机械，根据生产类型与生产纲领的关系查阅参考文献，确定其生产类型为大批量生产。

大批量生产的工艺特征：

（1）零件的互换性：具有广泛的互换性，少数装配精度较高处，采用分组装配法和调整法。毛坯的制造方法和加工余：广泛采用金属模机器造型，模锻或其他商效方法。毛坯精度高，加工余量小。

（2）机床设备及其布置形式：广泛采用商效专用机床及自动机床，按流水线和自动排列设备。

（3）工艺装备：广泛采用高效夹具，复合刀具，专用量具或自动检验装置，靠调整法达到精度要求。

（4）对工人的技术要求：对调整工的技术水平要求高，对操作工的技术水平要求较低。

（5）工艺文件：有工艺过程卡或工序卡，关键工序要调整卡和检验卡。

（6）成本：较低。

（7）生产率：高。

2. 零件说明

连杆是汽车发动机中的主要传动部件之一，它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。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。为了保证发动机运转平衡，同一发动机中各连杆的质量不能相差太大。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)。

零件要求总结：足够的强度，刚度，较好的抗冲击能力，尽量小的自身质量。

二．连杆的材料和毛坯

锻压件是汽车零件制造业中常用的一种毛坯。它是材料塑性变形的结果，因此晶粒较细，力学性能较好，强度较高，耐冲击性、抗疲劳性好。模锻是制造锻压件的一种方法，模锻有生产效率高，模锻件尺寸相对精确，加工余量小，节省材料，操作简单等特点。适合大批量生产，易于实现自动化生产，有效降低成本，但需要较大的锻造设备。由于零件是大批量生产故选用模锻制造连杆毛坯。

连杆的材料选用35CrMo。35CrMo是中淬透性调制钢，其主要化学成分为：0.32～0.40%C, 0.40～0.70%Mn, 0.20～0.40%Si, 0.80～1.10%Cr, 0.15～0.25%Mo。35CrMo的淬透性较好，调质后综合力学性能较好，能够承受较大载荷，还能承受一定的冲击。

毛坯的与零件的综合生产工序：

1.下料。

2.锻造：

使用模锻锻造零件毛坯，毛坯的各个加工面的余量为4mm

3.退火：

使用低温退火，消除锻造时的残余应力，降低硬度改善切削性能。减轻淬火时变形开裂的倾向为最终热处理做准备。把毛坯随炉缓慢(100～~150℃/h)加热到500～650℃,保温一段时间后随炉缓慢(50～100℃/h)冷却到200～300℃。

4.粗机加工。

5.调制处理：

把毛坯加热到850℃左右保温，然后放入油中冷却淬火。再采用500～650℃的高温回火处理。

6.精机加工。

三．连杆的技术要求

1.连杆的小头孔的尺寸公差不低于IT7，表面粗糙度Ra<0.80um，圆柱度公差等级不低于7级。

2.连杆大头孔公差等级为IT6，表面粗糙度Ra应不大于0.8μm；圆柱度公差等级不低于6级。

3．连杆小头孔对大头孔轴线的平行度：在大、小头孔轴所决定的平面的平行方向上，平行度公差值不应大于100：0.03；垂直于上述平面的方向上，平行度公差应不大于100：0.06。

4.连杆大、小头孔中心距的极限偏差通常为±0.05mm；连杆大头两端面对连杆大头孔轴线的垂直度公差不低于8级。两端面表面粗糙度Ra值不大于1.25um。

5.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；

6.在连杆受动载荷时，对口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。