连杆加工工艺规程及大头孔珩磨工序夹具设计.doc

汽车制造工艺学课程设计说明书汽车制造工艺学课程设计说明书题 目：： 连杆加工工艺规程及大头孔珩磨工序夹具设计连杆加工工艺规程及大头孔珩磨工序夹具设计系 别： 机电工程系 专 业： 车辆工程 班 级： 车辆设计 111 姓 名： 梁明峰 学 号： 2011020443121 指导教师： 谭 滔 胡春平 日 期： 2013 年 12 月 连杆加工工艺规程及大头孔珩磨工序夹具设计连杆加工工艺规程及大头孔珩磨工序夹具设计摘要摘要连杆是汽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机械加工工艺是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保障。

然而夹具又是制造系统的重要部分，工艺对夹具的要求也会提高，专用夹具、成组夹具、组合夹具和随行夹具都朝着柔性化、自动化、标准化、通用化和高效化方向发展以满足加工要求所以对机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要的意义关键词关键词：连杆；夹具；工艺过程目录目录1 连杆的结构特点...........................................................12 毛坯选择.................................................................22.1 毛坯的材料 .........................................................22.2 毛坯制造方法的选择 .................................................23 连杆的主要技术要求.......................................................33.1 大、小头孔的尺寸精度、形状精度 .....................................33.2 大、小头孔轴心线在两个互相垂直方向的平行度 .........................33.3 大、小头孔中心距 ...................................................33.4 连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度 .............................33.5 大、小头孔两端面的技术要求 .........................................33.6 螺栓孔的技术要求 ...................................................44 连杆机械加工工艺过程分析.................................................54.1 工艺过程的安排 .....................................................54.2 定位基准的选择 .....................................................54.3 连杆体与连杆盖的铣开工序 ...........................................64.4 大头侧面的加工 .....................................................65 切削用量的选择原则.......................................................75.1 粗加工时切削用量的选择原则 .........................................75.1.1 切削深度的选择................................................75.1.2 进给量的选择..................................................85.1.3 切削速度的选择................................................85.2 精加工时切削用量的选择原则 .........................................85.2.1 切削深度的选择................................................85.2.2 进给量的选择..................................................85.2.3 切削速度的选择................................................86 确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差.................................96.1 确定加工余量 .......................................................96.2 确定工序尺寸及其公差 ...............................................97 工时定额................................................................117.1 珩磨大头孔 ........................................................118 连杆大头孔珩磨夹具设计..................................................128.1 基准选择 ..........................................................128.2 夹紧方案的确定 ....................................................129 课程设计总结............................................................13参考文献 .................................................................14附录 1 机械加工工艺过程卡片 ...............................................15附录 2 机械加工工序卡片 ...................................................17连杆加工工艺规程及大头孔珩磨工序夹具设计11 连杆的结构特点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，它在汽油机中，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广东技术师范学院天河学院汽车制造工艺学课程设计22 毛坯选择毛坯选择2.1 毛坯的材料毛坯的材料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2.2 毛坯制造方法的选择毛坯制造方法的选择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，性能提高连杆的锻造工艺，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，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 2.1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加工工艺规程及大头孔珩磨工序夹具设计3图 2.1 连杆毛坯图3 连杆的主要技术要求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如下3.1 大、小头孔的尺寸精度、形状精度大、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 0.004~0.006 mm，小头孔公差等级为 IT7，表面粗糙度 Ra 应不大于 3.2μm。

3.2 大、小头孔轴心线在两个互相垂直方向的平行度大、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。