三孔连杆加工工艺和钻Φ35孔具设计.zip

三孔连杆加工工艺及工装设计 _ 1摘 要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。三孔连杆加工工艺规程及夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词：三孔连杆，加工工艺，工装设计三孔连杆加工工艺及工装设计 _ 2ABSTRACTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.Three-hole processing technology of connecting rods and its the processing 35H6 drill hole of jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Key words: three holes connecting rod, processing technology, jig design三孔连杆加工工艺及工装设计 _ 3目 录1 绪论.12 三孔连杆的设计.22.1 三孔连杆零件图22.2 零件的工艺分析22.3 毛坯的选择32.4 选择毛坯42.5 确定毛坯的制造流程，确定毛坯的形状42.6 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量52.7 绘制锻件毛坯简图62.8 机械加工工艺规程的制定62.9 定位基准的选择62.10 零件表面加工方法的选择.92.11 加工顺序的安排102.12 加工余量、工序尺寸的确定132.13 切削用量的确定、基本时间的计算143 工装设计.243.1 机床工艺装备的确定.243.2 机床设备的选择.243.3 工艺装备的选择.243.4 机床夹具的设计.254 结语.30参考文献.31致谢.32三孔连杆加工工艺及工装设计 _ 11 绪论在今世机械制造产业正以迅猛的步调迈向 21 世纪，加工方式和建造工艺进一步完美和开辟，在古代的切削、磨削技能不断发展，上涨到新一种高度的时候，各类特别的法子也在不断出现，开辟出新的工艺的可能性，到达了新的技术水平，而且在实际的生产过程当中起到了不可或缺的作用；机械加工技能朝着高精度成长，呈现出了所谓的“精密工程” 、 “纳米技术” 。制造的技能向自动化这个目标前进，同时也顺着数控技术、柔性制造系统及计算机集成制造系统这些新技术领域不断的朝前进取1。就目前的经济发展，人类在衣食住行保证的前提下，高物质享受成了人类追求的目标。汽车逐渐成为重要的交通工具以及高物质生活的象征。发动机是提供汽车动力的重要部件，不过连杆同样也属于汽车发动机中的主要传动件之一，连杆的合理设计，以及对连杆不断完善的工艺也对汽车这个行业起到了非常重要的用处，出于这些原因对连杆制订出一套公道的加工工艺计划和策划出连杆加工的专用夹具非常的重要了。这次毕业设计我的任务就是设计三孔连杆，这个汽车中非常常用的一款连杆的工艺及加工中必要的工装。综合各方面因素，例如连杆受力情况，连杆加工难度，加工时间等各方面因素等等。以下就是我对三孔连杆的加工工艺及工装设计的分析。三孔连杆加工工艺及工装设计 _ 22 三孔连杆的设计2.1 三孔连杆零件图 三孔连杆的零件图如下图 2-1 所示。通过仔细读图后，发现视图正确、足够。加工过程当中必要的标注、公差、表面粗糙度、和技术要求全部齐全、合理，同时零件的外面质量、外面精度和技术要求在当下的技术前提和生产能力下能够做成。图 2-1 三孔连杆零件图2.2零件的工艺分析参阅了几本机械书，工艺书，对类似于连杆的着重注意，总结出三孔连杆的工艺三孔连杆加工工艺及工装设计 _ 3大致过程。(1)铣平面后，立刻肯定大头孔两端面为接下去各序加工的主要基准面，如此能确保零件的质量被加工的稳定性。(2)铣平面时，应确保小头孔及耳部孔平面厚度与大头孔平面厚度的对称性。(3)因为连杆有不一样的三个孔的平面厚度，于是乎，加工中要注重辅助支承合理，以及布置得当。(4)加工连杆的平面能过分为粗、精两序，如此能最大程度好的确保三个平面彼此的位置和尺寸精度。(5)粗、精镗三孔也可改用专用工装或组合夹具装夹。(6)如果加工尺寸小的连杆，粗、精加工三孔能用镗床来镗削。由于三孔的精度要求比较的重要，所以有必要分为粗、精两步工序。(7)连杆三孔平行度的检验；连杆三孔圆柱度的检验。2.3 毛坯的选择连杆是五大主要发动机部件，其在发动机的位置显然是。它是发动机的动力传动部件的主要运动，在身上做复杂的平面运动，与活塞往复运动的曲轴连杆高速旋转连杆杆身在大的合成运动的连杆小端，小头孔运动的复杂振荡。连杆在经受来去的惯性力以外， 还要承受高压气体的压力， 在气体的压力和惯性力合成下形成交变载荷， 此时具备耐疲劳、抗冲击， 并具备足够的强度、刚度和较好的韧性的连杆就显得尤为重要了。在今天随着汽车工业的高速发展， “小体积，高性能发动机高功率，低油耗”链接的更新，为高速运动部件重量轻的更高的要求，减小惯性力，减少能源消耗和噪声的强度，刚度高， 连杆的韧性和较高的比短，所以设计加工要求在此时就显得非常的重要了。2.3.1 选择毛坯时应考虑的因素在挑选毛坯的时候需要考虑如下因素4：(1)毛坯的品种和特征，设计图纸原则和机械性能；零件的构造形状和外形尺寸；用于生产不同坯料的方法对其结构及生产企业的现有条件的大小都有特殊的要求；新工艺，新材料新技术的应用。(2)毛坯结构形状和尺寸，毛坯形状应力求接近零件形状，以减少机械加工劳动量。毛坯尺寸是在原有零件尺寸基础上，为考虑后来步骤切除多少量的前提。(3)制造毛坯，毛坯制造精度高，材料利用率高，处理成本低，但相应的设备投资大。因此，确定毛坯的制造精度，需要考虑制造成本的空白和随后的处理成本。三孔连杆加工工艺及工装设计 _ 42.4 选择毛坯 连杆的作用是将活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动，同时也把作用在活塞上的力传给曲轴以输出去功率。连杆工作时，需要承受纵向和横向的惯性力、同时也需要承受燃烧室内燃气产生的压力。所以，连杆在非常复杂的应力状态下，承受了弯曲应力和交变的拉应力，其主要失效形式是疲劳断裂和过量变形。所以根据以上条件要求连杆具备充足的工作强度以及抗疲劳能力；同时也需要具备合格的刚度和韧性。于是，连杆的材料通常选用 45 钢，40Cr 或 40MnB 等调制钢。调制钢是指经调制处理后使用的结构钢5，经过调质处理后钢的组织为回火索氏体，具有良好的综合力学性能，即强度高，韧性好。合金调质钢的合金元素，主要作用是提高刚的渗透性和保证良好的强度和韧性。钢经调质后的力学性能与其渗透性有密切关系。渗透性差的钢，由于淬不透，在整个截面上得不到均匀一致的力学性能，没有渗透的部位强度低，韧性差。所以渗透性是调质钢的一个重要性能。Cr、Ni、Mn、Si、B 等元素均能提高钢的淬透性。综合所有的因素后决定本设计工艺的三孔连杆采用 45 钢。钢制零件在机械性能要求不高、结构不复杂的时候，可用型材毛坯，或者锻造毛坯，由于三孔连杆机械性能要求较高因此可采用锻造毛坯。同时锻造的两种形式：模锻、自由锻。自由锻是将加热好的金属坯料放在锻造设备的上，下砥铁之间，施加冲击力或压力，直接使坯料产生塑性变形，从而获得所需锻件的一种加工方法.自由锻由于锻件形状简单，操作灵活，适用于单件，小批量及重型锻件的生产，不过自由锻生产效率低，劳动强度大，仅用于修配或简单，小型，小批锻件的生产。模锻全称为模型锻造，将加热后的坯料放置在固定于模锻设备上的锻模内锻造成形的。和自由锻比较后，模锻的优点是：生产效率高、锻件尺寸精度高、表面粗糙度低、材料利用率高，能锻制形状较复杂的锻件，操作简单，易实现机械化等。非常适用于中小型零件的成批大量生产。本设计中零件年产已达到了大批量生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故选用模锻成型。这也便于提高生产效率同时也保证了加工质量7。2.5 确定毛坯的制造流程，确定毛坯的形状因为三孔连杆的长度显然大于它的高度和宽度，锻造过程当中锤击目标要求轴线与锻件的中心垂直，最后锻造，金属应该是从宽度和高度的方向流动，而长度方向流动不显著，因此，往往选择绘图、轧制、弯曲、预锻和终锻8。锻造结束后，需要后续处理及休整对于毛坯来说，处理步骤为9：(1)模锻件切边、冲孔，模锻件一般都带有飞边和连皮，需要按切边、冲孔的方法进行处理。(2)校正，在切边和其他工序中都可能引起锻件的变形，应进行校正，大中型锻件三孔连杆加工工艺及工装设计 _ 5在热态下校正，小锻件亦可在冷态下校正，也可在终锻模或者专门的校正模具中进行。由于三孔连杆属小型锻件，选择在冷态下校正。(3)热处理和时效处理，对模锻以后的毛坯进行热处理，去除毛坯的过热组织和冷变形加深的组织，让毛坯具有要求的力学性能，通常采用正火或退火。然后对毛坯进行时效处理，消除其内应力。(4)清理，为了让模锻件的表面质量有所提高，改进切削加工