連桿加工工藝規(guī)程及連桿蓋鎖口槽加工工序夾具設(shè)計(jì)
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序 言 1
一、課程設(shè)計(jì)目的 2
二、生產(chǎn)綱領(lǐng)及零件說(shuō)明 2
三、連桿的材料和毛坯 3
四、連桿的技術(shù)要求 6
五、連桿的機(jī)械加工工藝過(guò)程 8
六、切削用量的選擇原則 12
七、確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差 14
八、工時(shí)定額的計(jì)算 15
九、專用夾具設(shè)計(jì) 24
課程設(shè)計(jì)總結(jié) 27
參考文獻(xiàn) 28
序 言
《汽車制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)》是我們學(xué)習(xí)完大學(xué)階段的汽車類基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課程之后的一個(gè)綜合的課程設(shè)計(jì)，它是將設(shè)計(jì)和制造知識(shí)有機(jī)的結(jié)合，并融合現(xiàn)階段汽車制造業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)情況和較先進(jìn)成熟的制造技術(shù)的應(yīng)用，而進(jìn)行的一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，通過(guò)本課程的訓(xùn)練，將有助于我們對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，并為后續(xù)的課程學(xué)習(xí)以及今后的工作打下一定的基礎(chǔ)。
對(duì)于本人來(lái)說(shuō)，希望能通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)將所學(xué)理論知識(shí)和工藝課程實(shí)習(xí)所得的實(shí)踐知識(shí)結(jié)合起來(lái)，并應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題之中，從而鍛煉自己分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；同時(shí)，又希望能超越目前工廠的實(shí)際生產(chǎn)工藝，而將有利于加工質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率提高的新技術(shù)和新工藝應(yīng)用到機(jī)器零件的制造中，為改善我國(guó)的汽車制造業(yè)相對(duì)落后的局面探索可能的途徑。但由于所學(xué)知識(shí)和實(shí)踐的時(shí)間以及深度有限，本設(shè)計(jì)中會(huì)有許多不足，希望各位老師能給予指正。
一、課程設(shè)計(jì)目的
汽車制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是車輛工程專業(yè)學(xué)生學(xué)完《汽車制造工藝學(xué)》后，進(jìn)行的一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。通過(guò)設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力，為以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。通過(guò)本課程設(shè)計(jì)使學(xué)生在下述各方面得到訓(xùn)練：
1. 運(yùn)用汽車制造工藝學(xué)課程中的基本理論解決零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定、機(jī)床、工具、量具的選擇等問(wèn)題，以保證零件的加工質(zhì)量。
2. 通過(guò)設(shè)計(jì)，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理、能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。
3. 學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。培養(yǎng)查閱各種資料的能力，同時(shí)掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料。
二、生產(chǎn)綱領(lǐng)及零件說(shuō)明
1. 生產(chǎn)綱領(lǐng)
生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對(duì)生產(chǎn)組織和零件加工工藝過(guò)程起著重要的作用，它決定了各工序所需專業(yè)化和自動(dòng)化的程度，以及所選用的工藝方法和工藝裝備。
發(fā)動(dòng)機(jī)連桿零件的年產(chǎn)量為30000件，現(xiàn)已知該產(chǎn)品屬于輕型機(jī)械，根據(jù)生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系查閱參考文獻(xiàn)，確定其生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。
大批量生產(chǎn)的工藝特征：
（1）零件的互換性：具有廣泛的互換性，少數(shù)裝配精度較高處，采用分組裝配法和調(diào)整法。毛坯的制造方法和加工余：廣泛采用金屬模機(jī)器造型，模鍛或其他高效方法。毛坯精度高，加工余量小。
（2）機(jī)床設(shè)備及其布置形式：廣泛采用高效專用機(jī)床及自動(dòng)機(jī)床，按流水線和自動(dòng)排列設(shè)備。
（3）工藝裝備：廣泛采用高效夾具，復(fù)合刀具，專用量具或自動(dòng)檢驗(yàn)裝置，靠調(diào)整法達(dá)到精度要求。
（4）對(duì)工人的技術(shù)要求：對(duì)調(diào)整工的技術(shù)水平要求高，對(duì)操作工的技術(shù)水平要求較低。
（5）工藝文件：有工藝過(guò)程卡或工序卡，關(guān)鍵工序要調(diào)整卡和檢驗(yàn)卡。
（6）成本：較低。
（7）生產(chǎn)率：高。
（8）工人勞動(dòng)條件：較好。
2. 零件說(shuō)明
連桿是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的主要傳動(dòng)部件之一，它把作用于活塞頂面的膨脹的壓力傳遞給曲軸，又受曲軸的驅(qū)動(dòng)而帶動(dòng)活塞壓縮氣缸中的氣體。連桿在工作中承受著急劇變化的動(dòng)載荷。連桿由連桿體及連桿蓋兩部分組成。連桿體及連桿蓋上的大頭孔用螺栓和螺母與曲軸裝在一起。為了減少磨損和便于維修，連桿的大頭孔內(nèi)裝有薄壁金屬軸瓦。軸瓦有鋼質(zhì)的底，底的內(nèi)表面澆有一層耐磨巴氏合金。在連桿體大頭和連桿蓋之間有一組墊片，可以用來(lái)補(bǔ)償軸瓦的磨損。連桿小頭用活塞銷與活塞連接。小頭孔內(nèi)壓入青銅襯套，以減少小頭孔與活塞銷的磨損，同時(shí)便于在磨損后進(jìn)行修理和更換。
在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中，連桿受膨脹氣體交變壓力的作用和慣性力的作用，連桿除應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度外，還應(yīng)盡量減小連桿自身的質(zhì)量，以減小慣性力的作用。為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平衡，同一發(fā)動(dòng)機(jī)中各連桿的質(zhì)量不能相差太大。考慮到裝夾、安放、搬運(yùn)等要求，連桿大、小頭的厚度相等(基本尺寸相同)。在連桿小頭的頂端設(shè)有油孔，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，依靠曲軸的高速轉(zhuǎn)動(dòng)，把氣缸體下部的潤(rùn)滑油飛濺到小頭頂端的油孔內(nèi)，以潤(rùn)滑連桿小頭襯套與活塞銷之間的摩擦運(yùn)動(dòng)副。
三、連桿的材料和毛坯
模鍛是利用金屬材料的可塑性，借助外力（加壓設(shè)備）和工摸具的作用，使坯料或鑄錠產(chǎn)生局部或全部變形而形成所需要的形狀、尺寸和一定組織性能鍛件的加工方法。模鍛主要用來(lái)減小或增大管材和棒料的直徑，尤其是生產(chǎn)具有復(fù)合形狀的零件。 模鍛時(shí)，把管材或棒料放置在模鍛模腔內(nèi)，然后連續(xù)的施加徑向的壓力以實(shí)現(xiàn)金屬的變形。通過(guò)放置芯軸在官腔內(nèi)并連續(xù)的施加徑向的壓力可以增大管材的直徑。通過(guò)對(duì)內(nèi)徑進(jìn)行鍛造和對(duì)外徑進(jìn)行鍛造，可獲得不同的零件形狀。
（1）模鍛的優(yōu)點(diǎn)：
使材料的組織細(xì)化致密、力學(xué)性能提高；
體積不變的材料轉(zhuǎn)移成形，材料利用率高；
成產(chǎn)率高，以機(jī)械化、自動(dòng)化等；
可獲得精度較高的零件或毛坯，可實(shí)現(xiàn)少無(wú)切削加工。
連桿的材料是用40Cr。40Cr是我國(guó)GB的標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)，40Cr鋼是機(jī)械制造業(yè)使用最廣泛的鋼之一。調(diào)質(zhì)處理后具有良好的綜合力學(xué)性能，良好的低溫沖擊韌性和低的缺口敏感性。鋼的淬透性良好，水淬時(shí)可淬透到Ф28～60mm，油淬時(shí)可淬透到Ф15～40mm。這種鋼除調(diào)質(zhì)處理外還適于氰化和高頻淬火處理。切削性能較好，當(dāng)硬度為HB174～229時(shí)，相對(duì)切削加工性為60%。該鋼適于制作中型塑料模具。
中碳調(diào)制鋼，冷鐓模具鋼。該鋼價(jià)格適中，加工容易，經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚硪院罂色@得一定的韌性、塑性和耐磨性。正火可促進(jìn)組織球化，改進(jìn)硬度小于160HBS毛坯的切削性能。在溫度550~570℃進(jìn)行回火，該鋼具有最佳的綜合力學(xué)性能。該鋼的淬透性高于45鋼，適合于高頻淬火，火焰淬火等表面硬化處理等。
這種鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)后用于制造承受中等負(fù)荷及中等速度工作的機(jī)械零件，如汽車的轉(zhuǎn)向節(jié)、后半軸以及機(jī)床上的齒輪、軸、蝸桿、花鍵軸、頂尖套等；經(jīng)淬火及中溫回火后用于制造承受高負(fù)荷、沖擊及中等速度工作的零件，如齒輪、主軸、油泵轉(zhuǎn)子、滑塊、套環(huán)等；經(jīng)淬火及低溫回火后用于制造承受重負(fù)荷、低沖擊及具有耐磨性、截面上實(shí)體厚度在25mm以下的零件，如蝸桿、主軸、軸、套環(huán)等；經(jīng)調(diào)質(zhì)并高頻表面淬火后用于制造具有高的表面硬度及耐磨性而無(wú)很大沖擊的零件，如齒輪、套筒、軸、主軸、曲軸、心軸、銷子、連桿、 螺釘、螺帽、進(jìn)氣閥等。此外，這種鋼又適于制造進(jìn)行碳氮共滲處理的各種傳動(dòng)零件，如直徑較大和低溫韌性好的齒輪和軸。
（2）模鍛過(guò)程（如圖1）
繪制模鍛件圖 應(yīng)考慮分模面、加工余量、鍛件公差和敷料 、模鍛斜度 、模鍛件圓角半徑等。
分模面（如圖2、圖3）
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