毕业设计--柴油机连杆设计[管理资料].docx

《毕业设计--柴油机连杆设计[管理资料].docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计--柴油机连杆设计[管理资料].docx（40页珍藏版）》请在第壹文秘上搜索。

1、摘要3第一章汽车连杆加工工艺4连杆的结构特点4连杆的主要技术要求4大、小头孔的尺寸精度、形状精度5大、小头孔轴心线在两个互相垂直方向的平行度5大、小头孔中心距5连杆大头孔两端而对大头孔中心线的垂直度5大、小头孔两端面的技术要求5螺栓孔的技术要求6有关结合面的技术要求6连杆的材料和毛坯6连杆的机械加工工艺过程7连杆的机械加工工艺过程分析10工艺过程的安排10定位基准的选择10确定合理的夹紧方法12连杆两端面的加工12连杆大、小头孔的加工12连杆螺栓孔的加工12连杆体与连杆盖的铳开工序13大头侧面的加工13连杆加工工艺设计应考虑的问题13工序安排13定位基准13夹具使用13切削用量的选择原则14粗

2、加工时切削用量的选择原则14精加工时切削用量的选择原则15确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差15确定加工余量15确定工序尺寸及其公差16计算工艺尺寸链17连杆盖的卡瓦槽的计算17连杆体的卡瓦槽的计算18工时定额的计算19铳连杆大小头平面19粗磨大小头平面19加工小头孔20铳大头两侧面21、扩大头孔21铳开连杆体和盖21加工连杆体22铳、磨连杆盖结合面24铳、钻、链连杆总成体26粗锋大头孔27大头孔两端倒角2728半精链大头孔及精镶小头孔2828小头孔两端倒角29像小头孔衬套29壬行磨大头孔29连杆的检验30观察外表缺陷及目测表面粗糙度30连杆大头孔圆柱度的检验30连杆体、连杆上盖对大头孔

3、中心线的对称度的检验30连杆大小头孔平行度的检验30连杆螺钉孔与结合面垂直度的检验31第二章夹具设计31铳剖分面夹具设计3131夹具设计311）定位基准的选择312）夹紧方案313）夹具体设计314）切削力及夹紧力的计算325）定位误差分析32扩大头孔夹具33问题的指出33夹具设计331）定位基准的选择332）夹紧方案333）夹具体设计334）切削力及夹紧力的计算345）定位误差分析35结束语：35参考文献:36致谢37毕业设计（论文）任务书39毕业设计（论文）指导教师评语41毕业设计（论文）评阅人评语42毕业设计（论文）答辩小组评语43外文原文及译文44机械加工工艺卡片59摘要连杆是柴油机的

4、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Theconnectingrodisoneofthemaindrivingmediumofdieselengine,thistextexpoundsmainlythemachiningtechnologyandthedesignofclampingdeviceoftheconn

5、ectingrod.Theprecisionofsize,theprecisionofprofileandtheprecisionofposition,oftheconnectingrodisdemandedhighly,andtherigidityoftheconnectingrodisnotenough,easytodeform,soarrangingthecraftcourse,needtoseparatetheeachmainandsuperficialthickfinishmachiningprocess.Reducethefunctionofprocessingthesurplus

6、,cuttingforceandinternalstressprogressively,revisethedeformationafterprocessing,canreachthespecificationrequirementforthepartfinally.Keyword:ConnectingrodDefbrminationProcessingtechnologyDesignofclampingdevice第一章汽车连杆加工工艺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

7、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

8、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

9、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。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）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,；mm,小头孔公差等级为IT8,。mm,。大、小头孔轴心线在两个互相垂直方向的

10、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100mm；在垂直与连杆轴心线方向的平行度在100mmo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：190mm。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：

11、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100mm）。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,小头两端面的尺寸公差等级为IT12,o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。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

12、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：；mm。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，mm。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

13、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一体。整体锻造的毛坯,需要在以后的机械加工过程中将其切开，为保证切开后粗镇孔余量的均匀，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

14、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，采用了连杆辑锻工艺。图（1-2）为连杆辑锻示意图.毛坯加热后，通过上锻辑模具2和下锻辐模具4的型槽，毛坏产生塑性变形，从而得到所需要的形状。用辐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。辐锻需经多次逐渐成形。I-上酸蝮2-F俄?穆具S-

15、连杆毛鸵4-F俄双极具5-下敢混图(1-2)连杆辑锻示意图图(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114012OOCo,先在短锻机上通过四个型槽进行辐锻制坯见图(13),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(1-3)连杆混锻制坯示琶图图(1-4)连杆颈锻、终锻、冲孔示意图a)预锻 b)终锻 C)冲孔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:表