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
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序 言 1
一、課程設(shè)計目的 2
二、生產(chǎn)綱領(lǐng)及零件說明 2
三、連桿的材料和毛坯 3
四、連桿的技術(shù)要求 6
五、連桿的機械加工工藝過程 8
六、切削用量的選擇原則 12
七、確定各工序的加工余量、計算工序尺寸及公差 14
八、工時定額的計算 15
九、專用夾具設(shè)計 24
課程設(shè)計總結(jié) 27
參考文獻 28
序 言
《汽車制造工藝學(xué)課程設(shè)計》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)課程之后的一個綜合的課程設(shè)計，它是將設(shè)計和制造知識有機的結(jié)合，并融合現(xiàn)階段汽車制造業(yè)的實際生產(chǎn)情況和較先進成熟的制造技術(shù)的應(yīng)用，而進行的一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練，通過本課程的訓(xùn)練，將有助于我們對所學(xué)知識的理解，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)。
對于本人來說，希望能通過本次課程設(shè)計的學(xué)習(xí)，學(xué)會將所學(xué)理論知識和工藝課程實習(xí)所得的實踐知識結(jié)合起來，并應(yīng)用于解決實際問題之中，從而鍛煉自己分析問題和解決問題的能力；同時，又希望能超越目前工廠的實際生產(chǎn)工藝，而將有利于加工質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率提高的新技術(shù)和新工藝應(yīng)用到機器零件的制造中，為改善我國的汽車制造業(yè)相對落后的局面探索可能的途徑。但由于所學(xué)知識和實踐的時間以及深度有限，本設(shè)計中會有許多不足，希望各位老師能給予指正。
一、課程設(shè)計目的
汽車制造工藝學(xué)課程設(shè)計是車輛工程專業(yè)學(xué)生學(xué)完《汽車制造工藝學(xué)》后，進行的一個重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。通過設(shè)計培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識的能力，為以后的畢業(yè)設(shè)計進行一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。通過本課程設(shè)計使學(xué)生在下述各方面得到訓(xùn)練：
1. 運用汽車制造工藝學(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、機床、工具、量具的選擇等問題，以保證零件的加工質(zhì)量。
2. 通過設(shè)計，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效、省力、經(jīng)濟合理、能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。
3. 學(xué)會使用手冊及圖表資料。培養(yǎng)查閱各種資料的能力，同時掌握與本設(shè)計有關(guān)的各種資料。
二、生產(chǎn)綱領(lǐng)及零件說明
1. 生產(chǎn)綱領(lǐng)
生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對生產(chǎn)組織和零件加工工藝過程起著重要的作用，它決定了各工序所需專業(yè)化和自動化的程度，以及所選用的工藝方法和工藝裝備。
發(fā)動機連桿零件的年產(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，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：廣泛采用金屬模機器造型，模鍛或其他高效方法。毛坯精度高，加工余量小。
（2）機床設(shè)備及其布置形式：廣泛采用高效專用機床及自動機床，按流水線和自動排列設(shè)備。
（3）工藝裝備：廣泛采用高效夾具，復(fù)合刀具，專用量具或自動檢驗裝置，靠調(diào)整法達到精度要求。
（4）對工人的技術(shù)要求：對調(diào)整工的技術(shù)水平要求高，對操作工的技術(shù)水平要求較低。
（5）工藝文件：有工藝過程卡或工序卡，關(guān)鍵工序要調(diào)整卡和檢驗卡。
（6）成本：較低。
（7）生產(chǎn)率：高。
（8）工人勞動條件：較好。
2. 零件說明
連桿是汽車發(fā)動機中的主要傳動部件之一，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)動而帶動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，可以用來補償軸瓦的磨損。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，同時便于在磨損后進行修理和更換。
在發(fā)動機工作過程中，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)動機運轉(zhuǎn)平衡，同一發(fā)動機中各連桿的質(zhì)量不能相差太大。考慮到裝夾、安放、搬運等要求，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)動機工作時，依靠曲軸的高速轉(zhuǎn)動，把氣缸體下部的潤滑油飛濺到小頭頂端的油孔內(nèi)，以潤滑連桿小頭襯套與活塞銷之間的摩擦運動副。
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，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現(xiàn)金屬的變形。通過放置芯軸在官腔內(nèi)并連續(xù)的施加徑向的壓力可以增大管材的直徑。通過對內(nèi)徑進行鍛造和對外徑進行鍛造，可獲得不同的零件形狀。
（1）模鍛的優(yōu)點：
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，以機械化、自動化等；
可獲得精度較高的零件或毛坯，可實現(xiàn)少無切削加工。
連桿的材料是用40Cr。40Cr是我國GB的標(biāo)準(zhǔn)鋼號，40Cr鋼是機械制造業(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，水淬時可淬透到Ф28～60mm，油淬時可淬透到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，相對切削加工性為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。正火可促進組織球化，改進硬度小于160HBS毛坯的切削性能。在溫度550~570℃進行回火，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械零件，如汽車的轉(zhuǎn)向節(jié)、后半軸以及機床上的齒輪、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、進氣閥等。此外，這種鋼又適于制造進行碳氮共滲處理的各種傳動零件，如直徑較大和低溫韌性好的齒輪和軸。
（2）模鍛過程（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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