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以水平复动化闭塞锻造模具进行预成形于汽车引擎连杆锻造制程之研究

以水平复动化闭塞锻造模具进行预成形于汽车引擎连杆锻造制程之研究
以水平复动化闭塞锻造模具进行预成形于汽车引擎连杆锻造制程之研究

锻造模具课程设计说明书--最终.

课程设计说明书 题目:接合叉锻造工艺及其模具设计 学院:材料学院 专业名称:材料成型及控制工程 班级学号: 学生姓名:杨康叶鹏章涛张飞 指导教师:姚泽坤 2013年11月29 号

目录 1、模锻件图设计 (3) 1.1 绘制锻件图的过程 (3) 1.1.1 确定分模位置 (3) 1.1.2 确定余块加工余量、和公差 (3) 1.1.3 模锻斜度 (4) 1.1.4 圆角半径 (4) 1.1.5 技术条件 (4) 1.2 计算锻件的主要参数 (5) 2、确定锻锤吨位 (5) 3、确定毛边槽形式和尺寸 (6) 4、绘制计算毛坯图 (7) 5、制坯工步选择 (9) 6、确定坯料尺寸 (9) 7、制坯型槽设计 (10) 7.1滚挤型槽设计 (10) 7.1.1滚挤型槽尺寸设计 (10) 7.1.2开式滚挤型槽截面形状 (12) 7.2弯曲型槽的设计 (13) 8、锻模型槽设计 (14) 8.1终锻型槽设计 (14) 8.1.1型槽排布 (14) 8.2型槽壁厚 (15) 8.3模块尺寸 (15) 8.3.1承击面 (15) 8.3.2模块宽度 (15) 8.3.3模块高度 (15) 8.3.4锻模检验角 (16) 8.3.5模块规格 (16) 9、锻前加热、锻后冷却及热处理要求 (16) 9.1 确定加热方式,及锻造温度范围 (16) 9.2 确定加热时间 (17) 9.3 确定冷却方式及规范 (17) 9.4 确定锻后热处理方式及要求 (17) 参考文献 (18)

1、模锻件图设计 接合叉是长轴类件,对零件的整体形状尺寸,表面粗 糙度进行分析,此零件的材料为45钢,材料性能稳定。 1.1 绘制锻件图的过程 1.1.1 确定分模位置 确定分模面位置最基本的原则是保证锻件形状尽可能与零件形状相同。使锻件容易从锻模型槽中取出,因此锻件的侧表面不得有内凹的形状,并且使模膛的宽度大而深度小。锻件分模位置应选在具有最大水平投影尺寸的位置上。应使飞边能切除干净,不至产生飞刺。对金属流线有要求的锻件,应保证锻件有最好的纤维分布。 根据接合叉零件形状,采用厚度方向上下对称的直线分型模。 1.1.2 确定余块加工余量、和公差 查得45钢的密度为:37.85/g cm 。 由于接合叉接合处的两个圆柱形孔、做端部的螺纹孔以及圆柱形孔的尺寸比较小,所以在此设计为四个余块。 零件表面粗糙度大于或等于 3.2a R m μ时采用一般加工精度为 1F ,零件表面精度小于 3.2a R m μ时一般采用加工精度2F ,余量要适当 放大。由于此零件表面粗糙度要求为4a R ,所以选择一般加工精度1F 。

实用文档之汽车发动机的发展历程

实用文档之" 汽车发动机的发展历程" 摘要:汽车在现代社会生产生活中发挥着重要作用,而汽车发动机更是其核心部分;可以说汽车发动机的发展历程在一定程度上就是汽车的完善过程。本文阐述了汽车发动机的构造及原理,并讲述了汽车发动机的发展历程。而且笔者还对汽车发动机未来的发展趋势进行了合理预测。 【关键字】汽车发动机原理发展历程新技术 自从第二次工业革命以来,汽车得到迅猛发展。如今,汽车已经渗透到人类社会的各个方面。每天,数以千万计的汽车行驶在大大小小的公路上,而汽车生产所需的零件更是数以亿计。其广阔的市场使得汽车成为各种高科技应用的载体。汽车发动机为汽车提供动力,更是汽车的核心。汽车发动机的发展能极大地促进汽车的发展。在环境日益恶化的今天,传统发动机面临这巨大挑战。 1.发动机的类别 发动有很多种类,按不同划分方法有不同的类型。 按发动机所使用燃料来划分,发动机主要可分为汽油发动机、柴油发动机、天然气发动机、液化石油气发动机、混合动力发动机;根据发动机可分为四冲程发动机和二冲程发动机;按照气缸数,发动机可分为单缸发动机、两缸发动机、多缸(三缸以上)发动机;按照冷却方式不同,发动机可分为水冷式发动机(见图1)和风冷式发动机(见图2);根据排列方式,发动机可分为直列L型发动机、H型发动机、W型发动机、V型发动机等;按照发动机在车身上的布局不同,发动机可分为前置发动机,中置发动机和后置发动机。

2.发动机构造及原理 发动机是一个热能转换机构,通过在密封汽缸内燃烧汽油(柴油)或天然气,使气体膨胀并推动活塞做往复运动,从而使物质的内能转

化为机械能。发动机是一种有许多机构和系统组成的复杂的机械设备。无论是哪种类型的发动机,要想完成热能转化为机械能的能量转化过程,实现工作循环,保证发动机能持续正常工作,都离不开发动机中各个机构和系统之间的配合。 汽油机是由五大系统和两大连杆组成,即曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成。 曲柄连杆机构是发动机实现工作循环,完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中,活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动,通过连杆转换成曲轴的旋转运动,并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中,飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。 配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程,定时开启和关闭进气门和排气门,使可燃混合气或空气进入气缸,并使废气从气缸内排出,实现换气过程。配气机构大多采用顶置气门式配气机构,一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。 汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求,配制出一定数量和浓度的混合气,供入气缸,并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去;柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸,在燃烧室内形成混合气并燃烧,最后将燃烧后的废气排出。 润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油,以实现液体摩擦,减小摩擦阻力,减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。 冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去,保证发动机在最适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。 在汽油机中,气缸内的可燃混合气是K电火花点燃的,为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞,火花塞头部伸入燃烧室内。能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系,点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。 要使发动机由静止状态过渡到工作状态,必须先用外力转动发动机的曲轴,使活塞作往复运动,气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功,推动活塞向下运动使曲轴旋转。发动机才能自行运转,工作循环才能自动进行。因此,曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程,称为发动机的起动。完成起动过程所需的装置,称为发动机的起动系。

汽车发动机基本知识

精心整理汽车是指由独立的动力装置驱动,有4个或4个以上的车轮,可以单独行驶并完成运载任务的非轨道无架线的车辆。 汽车的总体构造:发动机、底盘、电气设备和车身等四个主要部分组成。 发动机工作原理和总体构造 发动机是将热能转化为机械能的机器。它利用燃料在气缸内燃烧所产生的热能使气体膨胀以推动曲柄连杆机构运动,并通过传动系驱动汽车行驶。作用是将化学能通过燃烧转化为热能,再通过受热气体膨胀将热能转化为机械能。 现代汽车一般采用往复活塞式内燃机,根据其不同的工作特征和结构可分为:点燃式与压燃式发动机,四(行)冲程和二(行)冲程发动机,汽油机、柴油机和新型燃料发动机,化油器和喷射式发动机,单缸和多缸发动机,风冷和水冷发动机,增压式和非增压式发动机,气门顶置式和侧置式发动机。(蓝色加粗为现代常用。) 发动机基本术语 上止点:活塞顶部在气缸内的最高位置,即活塞距离曲轴回转中心最远处。 下止点:活塞顶部在气缸内的最低位置,即活塞距离曲轴回转中心最近处。 活塞行程S:指气缸上、下止点间的距离。活塞从一个止点运动到另一个止点间的距离称为一个活塞行程行程,单位为mm。 曲柄半径R:曲轴连杆轴颈中心的距离。活塞移动一个行程,曲轴转过半圈(180度),即S=2R。 气缸的工作容积:指活塞从上止点到下止点让出空间所对的容积。(即上下止点间的气缸容积) 发动机工作容积:多缸发动机各缸的工作容积之和,也称发动机的排量。 燃烧室容积:指活塞在上止点时,活塞顶部以上的空间。 气缸总容积:指活塞在下止点时,活塞顶部以上的空间。

压缩比:指气缸总容积和燃烧室容积的比值。 四行程汽油机工作原理:四行程发动机曲轴转两圈,活塞在气缸内依次往复运动经历进气、压缩、作功和排气四个行程,完成一个工作循环。 进气行程:曲轴带动活塞从上止点向下止点移动,进气门开启,排气门关闭。活塞顶部空间增大,气缸内压力降低到小于外界大气压。空气和汽油经混合形成的可燃混合气通过进气管道、进气门被吸入气缸。 压缩行程:进气结束,进、排气门都关闭。曲轴带动活塞由下止点向上止点运动,活塞顶部的可燃混合气被压缩。作功行程:当压缩行程接近上止点时,进、排气门都处于关闭状态,火花塞发出电火花点燃可燃混合气,混合气迅速燃烧使气体温度和压力急剧升高,推动活塞下止点运动,经过连杆使曲轴旋转作功,并对外输出功。 排气行程:曲轴带动活塞从下止点向上止点运动,排气门打开,进气门关闭。在活塞和废气自身的压力作用下,废气经排气门排出气缸,活塞到达上止点时排气结束。 四行程柴油发动机工作原理: 进气行程:汽油机在进气行程中吸入的是可燃混合气,而柴油发动机吸入的是纯空气

铸钢件的制作方案

铸钢件的制作方案 一. 概述 xxX主体育场并非简单构筑物,其中的铸钢件要求尺寸精度高且加工制作难度大,其既为一件精密的机械零件,又是一件精美的艺术品。 在xxX主体育场铸钢件的设计、模型制造、铸造、加工及质检等过程中,始终贯彻下述原则:我们在设计、生产制作过程中,认真执行相关国家、行业及特定验收标准。严格控制每一生产过程,确保提供外型尺寸符合图纸要求;化学成分、机械性能达到设计要求;铸钢件内外质量满足检测要求的高品质铸钢件。 xxX主体育场铸钢件是集计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测量(CAM)及先进的铸造凝固模拟分析技术(CAE)为一体的高科技产品。 本内容详细介绍xxX主体育场铸钢件在设计、制作过程各个环节:难点及解决方案;铸钢件主要结构形式;制作工艺流程;铸钢件制作;质量控制;检验标准。 二. 关键点、难点及解决方案 (一)铸钢件的关键点 关键点:xxX主体育场铸钢件结构形式需要满足下列要求: 首先:铸钢件保证原设计的外部造型及整体受力要求。 其次:铸钢件保证尺寸精度及表面粗制度的设计要求。 最后:铸钢件内部结构符合铸造工艺的要求。 解决方案:针对以上铸钢件的关键点,利用三维造型软件、有限元受力分析软件、计算机凝固模拟分析软件相互协调,在原设计的基础上深化设计满足上述要求的铸钢件结构形式(铸钢件三维实体模型)。 (二)铸钢件的难点 难点:由于xxX主体育场铸钢件的特点种类多、数量多、分枝多,导致大量的模型制作工作量。如何解决模型制作在满足设计的结构形式的前提下保证工期的要求是本工程的难点。 解决方案:针对以上铸钢件的难点。利用三维造型软件。

汽车发动机连杆螺栓热处理工艺设计分析解析

金属材料热处理原理与工艺课程设计40Mn发动机连杆螺栓热处理工艺设计 院、部: 学生姓名: 学号: 指导教师:职称 专业: 班级: 完成时间:

摘要 综述了发动机连杆螺栓的工作环境,使用性能,失效形式,连杆螺栓材料的选择,热处理工艺等。主要就连杆螺栓的热处理工艺做了详细的分析,通过大量的实验得出了连杆螺栓材料热处理后的金相组织图等资料。分别对球化退火、淬火、回火过程中组织、硬度的的变化做了分析。并就实验中出现的问题作了分析,以供参考。 关键词:连杆螺栓热处理;等温退火;淬火;回火;问题分析

目录 摘要............................................................................................................................................. I 前言. (1) 1 连杆螺栓的使用性能 (1) 2 材料选择及技术要求 (1) 2.1.螺栓的热处理工艺规范 (2) 2.2材料的选择 (2) 3 热处理工艺及目的 (3) 3.1退火 (3) 3.2正火 (3) 3.3淬火 (4) 3.4回火 (4) 4 设计说明 (4) 4.1失效形式 (4) 4.2工作要求 (4) 4.3结构钢40M N的化学成分 (5) 4.3.1 主要特性 (5) 4.3.2 材料分析 (5) 4.3.3 力学性能要求 (6) 4.3.4 基于材料的零件设计 (6) 4.5热处理工艺说明 (7) 5 设计方案 (8) 5.1正火 (8) 5.2调质处理 (8) 5.3回火的制定 (9) 6 螺栓的热处理质量检测 (9) 6.1硬度计 (9) 6.2外观检测与金相组织检验 (9) 7 螺栓热处理回火缺陷的原因及解决方案 (10) 参考文献 (11)

锻造工艺及模具设计

锻造工艺模具(CAD/CAE)分析与设计 姓名:李洋李静涛赵艳峰 课程名称:拉杆接头模锻设计 指导教师:马瑞 班级:07级锻压一班 2010年11月

拉杆接头模锻设计 李洋李静涛赵艳峰 (燕山大学机械工程学院) 摘要:本次项目是通过锤上模锻成形生产制动器杠杆,锤上模锻主要用于锻件的大批量生产,是锻造生产中最基本的锻造方法。 主要设计步骤有制定锻件图;计算主要参数;确定设备吨位;作热锻件图,确定终锻模膛;确定飞边槽的形式和尺寸;计算毛坯图;选择制坯工步;确定坯料尺寸;设计滚压模膛;设计终锻模膛;绘制锻模图等。 前言:通过这次课程设计,我们掌握了基本的模锻设计理论,积累了一些设计经验,为以后的工作学习奠定了基础。 1.锻件图设计 锻件图是根据零件产品图制定的,在锻件图中要规定:锻件的几何形状、尺寸;锻件公差和机械加工余量;锻件的材质及热处理要求以及其他技术条件等内容 1.1 分模位置。 为便于锻件脱模,选拨杆锻件的最大投影面为分模面。 1.2 锻件质量 锻件质量为2Kg,拨杆材料为45钢,即材质系数为M1 1.3 拔杆体积 拔杆体积为2.68*106mm3 密度:7.85*10-6K g/ mm3 1.4 锻件复杂系数 S=Vd/Vb=2000/(7.46×18.73×5.9×7.85)=0.309,为3级复杂系数S3 1.5 公差和余量 查《锻压手册》表3-1-3[GB12362-1990]【普通级】 长度公差为2.2(+1.5 -0.7),高度公差为1.6(+1.1 -0.5),宽度公差为1.6(+1.1 -0.5)错差公差0.5mm 残留边公差0.7mm 1.6 机械加工余量 余量的确定和锻件形状的复杂程度,成品零件的精度要求,锻件的材质,模锻设备,工艺条件等很多因素有关,为了将锻件的脱碳层和表面的细小裂纹去掉,留有一定的加工余量是必要的该零件的表面粗糙度为∨3(25-100um)查《锻压手册》表3-1-1[GB12362-1990]锻件内外表面的加工余量查得厚度方向1.5-2.0mm 水平方向1.5-2.0mm 取2mm 1.7 模锻斜度 为了使锻件容易从模膛中取出,一般锻件均有模锻斜度,附加的模锻斜度会增加金属的损耗和机械加工余量,因此在保证锻件出模的前提下,应选用较小的模锻斜度,拔模斜度应按锻件各部分高度和宽度之比值H/B和长度和宽度之比值L/B确定,根据上述原则,该锻件未标注斜率为7°。

汽车发动机发展史

汽车发动机发展史 汽车整体技术日新月异,而作为汽车的心脏——发动机技术的进步显得更受关注。如今介绍一辆汽车的发动机时:可变气门正时技术,双顶置凸轮轴技术,缸内直喷技术,VCM汽缸管理技术,涡轮增压技术,等等都已经运用的相当广泛;在用料上也是往轻量化的方向发展:全铝发动机目前的应用已经非常广泛;汽车的污染也是不可避免,于是新能源技术,包括柴油机的高压共轨,燃料电池,混合动力,纯电动,生物燃料技术也已经有普及的趋向,但回顾一下发动机的历史或许更能理解这一百多年来汽车技术所发生的巨大变革。 十佳发动机VQ35 汽车技术的迅猛发展从我国的汽车教材也能看出端倪:新技术的发展已经让汽车教材难以跟上步伐!如今大部分汽车教材还是以东风汽车的发动机来作为范例,而东风发动机还是带化油器的老式发动机,与如今全电子化的发动机简直就隔了几个世纪。 回到汽车的起步阶段,那时的汽车被马车嘲笑,污染严重,但起步的意义却非同寻常。 汽油机之前的摸索阶段

18世纪中叶,瓦特发明了蒸气机,此后人们开始设想把蒸汽机装到车子上载人。法国的居纽(N.J.Cugnot)是第一个将蒸汽机装到车子上的人。1770年,居纽制作了一辆三轮蒸汽机车。这辆车全长7.23米,时速为3.5公里,是世界上第一辆蒸汽机车。1771年古诺改进了蒸汽汽车,时速可达9.5千米,牵引4-5吨的货物。 蒸汽机汽车 1858年,定居在法国巴黎的里诺发明了煤气发动机,并于1860年申请了专利。发动机用煤气和空气的混合气体取代往复式蒸汽机的蒸汽,使用电池和感应线圈产生电火花,用电火花将混合气点燃爆发。这种发动机有气缸、活塞、连杆、飞轮等。煤气机是内燃机的初级产品,因为煤气发动机的压缩比为零。 N.J.Cugnot 1867年,德国人奥托(Nicolaus August Otto)受里诺研制煤气发动机的启发,对煤气发动机进行了大量的研究,制作了一台卧式气压煤气发动机,后经过改进,于1878年在法国举办的国际展览会上展出了他制作的样品。由于该发动机工作效率高,引起了参观者极大的兴趣。在长期的研究过程中,奥托提出了内燃机的四冲程理论,为内燃机的发明奠定了理论基础。德国人奥姆勒和卡尔·本茨根据奥托发动机的原理,各自研制出具有现代意义的汽油发动机,为汽车的发展铺平了道路。 1892年,德国工程师狄塞尔根据定压热功循环原理,研制出压燃式柴油机,并取得了制造这种发动机的专利权。

汽车各部分部件的作用

汽车各主要部份的作用 汽车一般由发动机、底盘、车身和电气设备等四个基本部分组成。 一.汽车发动机 发动机是汽车的动力装置。由2大机构5大系组成:①曲柄连杆机构②配气机构③燃料供给系统④冷却系统⑤润滑系统⑥点火系统⑦起动系统。 1、冷却系统:一般由水箱、水泵、散热器、风扇、节温器、水温表和放水开关组成。汽车发动机采用两种冷却方式,即空气冷却和水冷却。一般汽车发动机多采用水冷却。 2、润滑系统:发动机润滑系由机油泵、集滤器、机油滤清器、油道、限压阀、机油表、感压塞及油尺等组成。 3.燃料系:汽油机燃料系由汽油箱、汽油表、汽油管、汽油滤清器、汽油泵、化油器、空气滤清器、进排气歧管等组成。 二.汽车的底盘 底盘作用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成,形成汽车的整体造型,并接受发动机的动力,使汽车产生运动,保证正常行驶。底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成。 1、传动系统:汽车发动机所发出的动力靠传动系传递到驱动车轮。传动系具有减速、变速、倒车、中断动力、轮间差速和轴间差速等功能,与发动机配合工作,能保证汽车在各种工况条件下的正常行驶,并具有良好的动力性和经济性。主要是由离合器、变速器、万向节、传动轴和驱动桥等组成。 离合器:其作用是使发动机的动力与传动装置平稳地接合或暂时地分离,以便于驾驶员进行汽车的起步、停车、换档等操作。 变速器:由变速器壳、变速器盖、第一轴、第二轴、中间轴、倒档轴、齿轮、轴承、操纵机构等机件构成,用于汽车变速、变输出扭矩。/ z& K1 w w$ L 2.行驶系统:由车架、车桥、悬架和车轮等部分组成。行驶系的功用是:

A、接受传动系的动力,通过驱动轮与路面的作用产生牵引力,使汽车正常行驶; 1B、承受汽车的总重量和地面的反力; C、缓和不平路面对车身造成的冲击,衰减汽车行驶中的振动,保持行驶的平顺性; D、与转向系配合,保证汽车操纵稳定性。 3.转向系统:汽车上用来改变或恢复其行驶方向的专设机构称为汽车转向系统。转向系统的基本组成 A、转向操纵机构主要由转向盘、转向轴、转向管柱等组成。 B、转向器将转向盘的转动变为转向摇臂的摆动或齿条轴的直线往复运动,并对转向操纵力进行放大的机构。转向器一般固定在汽车车架或车身上,转向操纵力通过转向器后一般还会改变传动方向。 C、转向传动机构将转向器输出的力和运动传给车轮(转向节),并使左右车轮按一定关系进行偏转的机构。 4.制动系统:汽车上用以使外界(主要是路面)在汽车某些部分(主要是车轮)施加一定的力,从而对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置统称为制动系统。其作用是:使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车;使已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车;使下坡行驶的汽车速度保持稳定。 制动系分类: A、按制动系统的作用 制动系统可分为行车制动系统、驻车制动系统、应急制动系统及辅助制动系统等。用以使行驶中的汽车降低速度甚至停车的制动系统称为行车制动系统;用以使已停驶的汽车驻留原地不动的制动系统则称为驻车制动系统;在行车制动系统失效的情况下,保证汽车仍能实现减速或停车的制动系统称为应急制动系统;在行车过程中,辅助行车制动系统降低车速或保持车速稳定,但不

铸钢件生产工艺要求及质量标准

铸钢件生产工艺要求及质量标准 一、混砂工艺标准 (一)材料要求: 1、造型砂:符合GB9442-88 、JB435-63细粒砂要求,一般选用二氧化硅含量较高的天然砂或石英砂,原砂粒度根据铸件大小及壁厚确定,原砂的含泥质量分数应小于2%,原砂中的水份必须严格控制,且一般应进行烘干。 2、水玻璃:水玻璃模应根据铸件大小来确定。 (1)小砂型(芯)为加速硬化采用选用M=2.7—3.2的高模数水玻璃。 (2)中型砂型(芯)可选用M=2.3—2.6的水玻璃。 (3)生产周期长的大型砂型(芯)选用M=2.0—2.2的低模数水玻璃。 (二)混制比例(质量分数%) 造型砂/水玻璃=100:6~8 (三)混制时间:一般情况下混制5分钟,室温或水玻璃密度较大时可适当延长混砂时间。 (四)混制后要求:混制好的造型砂要求无块状或团状,流动性较好。 二、造型工艺要点: (一)基本原则: 1、质量要求高的面或主要加工面应放在下面。

2、大平面应放在下面。 3、薄壁部分应放在下面。 4、厚大部分应放在上面。 5、应尽量减少砂芯的数量。 6、应尽量采用平直的分型面。 (二)基本要求: 1、木模:要求轮廓完整,无裂纹、无破损、无残缺,表面光洁,尺寸符合铸造工艺图纸要求,并经常进行尺寸校验。 2、砂箱:砂箱的尺寸大小应根据木模规格确定,大、中型砂箱应焊接箱筋。 3、浇注系统:根据铸件的结构特点的工艺要求,选择适宜的浇注系统,通常采用顶注式、底注式。 (1)浇注系统设置基本原则:浇口、冒口安放位置合理,大小适宜不妨碍铸件收缩,便于排气、落砂和清理,应使铸型尺寸尽量减少,简化造型操作,节省型砂用量和降低劳动强度。 (2)内浇道位置的注意事项。 1)内浇道不应设在铸件重要部位。 2)应使金属液流至型腔各部位的距离最短。 3)应不使金属液正面冲击铸型和砂芯。 4)应使金属液能均匀分散,快速地充满型腔。 5)不要正对铸型中的冷铁和芯撑。 4、冒口 (1)冒口设置基本原则:

汽车发动机发展史

汽车发动机发展史 1110100C20涂小政发动机,汽车中最重要的部分,可以说没有发动机的存在,就不存在汽车。发动机的发展即是汽车的发展。 发动机作为汽车的心脏,为汽车的行走提供动力和汽车的动力性、经济性、环保性。简单讲发动机就是一个能量转换机构,即将汽油(柴油)的热能,通过在密封气缸内燃烧气体膨胀时,推动活塞做功,转变为机械能,这是发动机最基本原理。发动机所有结构都是为能量转换服务的,虽然发动机伴随着汽车走过了100多年的历史,无论是在设计上、制造上、工艺上还是在性能上、控制上都有很大的提高,其基本原理仍然未变,这是一个富于创造的时代,那些发动机设计者们,不断地将最新科技与发动机融为一体,把发动机变成一个复杂的机电一体化产品,使发动机性能达到近乎完善的程度,各世界著名汽车厂商也将发动机的性能作为竞争亮点。 所以可以说发动机的发展史即是汽车的发展史。 而发动机的发展也经历了无数人的努力,无数人的智慧与汗水。发动机是汽车的动力源。汽车发动机大多是热能动力装置,简称热力机。热力机是借助工质的状态变化将燃料燃烧产生的热能转变为机械能。 惠更斯于1673年设计绘制了方案图,如下图所示。

第一台蒸汽机的的设计于1712年设计完成,如下图所示。

1858年,定居在法国巴黎的里诺发明了煤气发动机,并于1860年申请了专利。发动机用煤气和空气的混合气体取代往复式蒸汽机的蒸汽,使用电池和感应线圈产生电火花,用电火花将混合气点燃爆发。这种发动机有气缸、活塞、连杆、飞轮等。煤气机是内燃机的初级产品,因为煤气发动机的压缩比为零。 1867年,德国人奥托(Nicolaus August Otto)受里诺研制煤气发动机的启发,对煤气发动机进行了大量的研究,制作了一台卧式气压煤气发动机,后经过改进,于1878年在法国举办的国际展览会上展出了他制作的样品。由于该发动机工作效率高,引起了参观者极大的兴趣。在长期的研究过程中,奥托提出了内燃机的四冲程理论,为内燃机的发明奠定了理论基础。德国人奥姆勒和卡尔—本茨根据奥托发动机的原理,各自研制出具有现代意义的汽油发动机,为汽车的发展铺平了道路。 1886年被视为汽车的诞生日,那辆奔驰一直为人所津津乐道。但是其动力单元却实在“寒酸”:第一辆“三轮奔驰”搭载的卧式单缸二冲程汽油发动机,最高时速16KM每小时。这就是第一辆汽车的发动机,那时勇敢卡尔奔驰的夫人驾驶这辆奔驰1号上坡还需要儿子推车,当然沿途不停的熄火,转向也不灵,回娘家100公里的路程硬是走了一整天。 四冲程发动机其实早就由德国人奥托研制出来了。但应用的汽车上不得不提戴姆勒,他由于协助奥托研制四冲程发动机的原因而成为了第一个将四冲程发动机装上汽车的人。显然,从四冲程到二冲程是

汽车发动机的发展历程

汽车发动机的发展历程集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#

汽车发动机的发展历程 摘要:汽车在现代社会生产生活中发挥着重要作用,而汽车发动机更是其核心部分;可以说汽车发动机的发展历程在一定程度上就是汽车的完善过程。本文阐述了汽车发动机的构造及原理,并讲述了汽车发动机的发展历程。而且笔者还对汽车发动机未来的发展趋势进行了合理预测。 【关键字】汽车发动机原理发展历程新技术 自从第二次工业革命以来,汽车得到迅猛发展。如今,汽车已经渗透到人类社会的各个方面。每天,数以千万计的汽车行驶在大大小小的公路上,而汽车生产所需的零件更是数以亿计。其广阔的市场使得汽车成为各种高科技应用的载体。汽车发动机为汽车提供动力,更是汽车的核心。汽车发动机的发展能极大地促进汽车的发展。在环境日益恶化的今天,传统发动机面临这巨大挑战。 1.发动机的类别 发动有很多种类,按不同划分方法有不同的类型。 按发动机所使用燃料来划分,发动机主要可分为汽油发动机、柴油发动机、天然气发动机、液化石油气发动机、混合动力发动机;根据发动机可分为四冲程发动机和二冲程发动机;按照气缸数,发动机可分为单缸发动机、两缸发动机、多缸(三缸以上)发动机;按照冷却方式不同,发动机可分为水冷式发动机(见图1)和风冷式发动机(见图2);根据排列方式,发动机可分为直列L 型发动机、H型发动机、W型发动机、V型发动机等;按照发动机在车身上的布局不同,发动机可分为前置发动机,中置发动机和后置发动机。 2.发动机构造及原理 发动机是一个热能转换机构,通过在密封汽缸内燃烧汽油(柴油)或天然气,使气体膨胀并推动活塞做往复运动,从而使物质的内能转化为机械能。发动机是一种有许多机构和系统组成的复杂的机械设备。无论是哪种类型的发动机,要想完成热能转化为机械能的能量转化过程,实现工作循环,保证发动机能持续正常工作,都离不开发动机中各个机构和系统之间的配合。 汽油机是由五大系统和两大连杆组成,即曲柄连杆机构、、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成。 是发动机实现工作循环,完成的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和飞轮组等组成。在作功行程中,活塞承受燃气压力在内作直线运动,通过连杆转换成的旋转运动,并从对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中,飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。 的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程,定时开启和关闭进气门和排气门,使可燃混合气或空气进入,并使废气从内排出,实现换气过程。大多采用顶置气门式配气机构,一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。 汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求,配制出一定数量和浓度的混合气,供入气缸,并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去;柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸,在燃烧室内形成混合气并燃烧,最后将燃烧后的废气排出。

铸钢件生产工艺技术

铸钢件生产工艺技术 铸钢件是用铸造方法获得的金属物件,即把熔炼好的液态金属,用浇注、压射、吸入或其他方法注入预先预备好的铸型中,冷却后经落砂、清理(见铸件清理)和后处理(见铸件后处理),所得到的具有一定外形,尺寸和性能的物件。对于强度、塑性和韧性要求更高的机器零件,需要采用铸钢件。铸钢件的产量仅次于铸铁,约占铸件总产量的15%。 一、按照化学成分,铸钢可分为碳素铸钢和合金铸钢两大类。其中以碳素铸钢应用最广,占铸钢总产量的80%以上。 1、碳素铸钢一般的,低碳钢ZG15的熔点较高、铸造性能差,仅用于制造电机零件或渗碳零件;中碳钢ZG25~ZG45,具有高于各类铸铁的综合性能,即强度高、有优良的塑性和韧性,因此适于制造形状复杂、强度和韧性要求高的零件,如火车车轮、锻锤机架和砧座、轧辊和高压阀门等,是碳素铸钢中应用最多的一类;高碳钢ZG55的熔点低,其铸造性能较中碳钢的好,但其塑性和韧性较差,仅用于制造少数的耐磨件。 2、合金铸钢根据合金元素总量的多少,合金铸钢可分为两低合金钢和高合金钢大类。 1)低合金铸钢,我国主要应用锰系、锰硅系及铬系等。如ZG40Mn、ZG30MnSi1、ZG30Cr1MnSi1等。用来制造齿轮、水压机工作缸和水轮机转子等零件,而ZG40Cr1常用来制造高强度齿轮和高强度轴等重要受力零件。 2)高合金铸钢,具有耐磨、耐热或耐腐蚀等特殊性能。如高锰钢ZGMn13,是一种抗磨钢,主要用于制造在干磨擦工作条件下使用的零件,如挖掘机的抓斗前壁和抓斗齿、拖拉机和坦克的履带等;铬镍不锈钢ZG1Cr18Ni9和铬不锈钢ZG1Cr13和ZGCr28等,对硝酸的耐腐蚀性很高,主要用于制造化工、石油、化纤和食品等设备上的零件。 二、铸钢的铸造工艺特点铸钢的机械性能比铸铁高,但其铸造性能却比铸铁差。因为铸钢的熔点较高,钢液易氧化、钢水的流动性差、收缩大,其体收缩率为10~14%,线收缩为1.8~2.5%。为防止铸钢件产生浇不足、冷隔、缩孔和缩松、裂纹及粘砂等缺陷,必须采取比铸铁复杂的工艺措施: 1、由于钢液的流动性差,为防止铸钢件产生冷隔和浇不足,铸钢件的壁厚不能小于8mm;浇注系统的结构力求简单、且截面尺寸比铸铁的大;采用干铸型或热铸型;适当提高浇注温度,一般为1520°~1600℃,因为浇注温度高,钢水的过热度大、保持液态的时间长,流动性可得到改善。但是浇温过高,会引起晶粒粗大、热裂、气孔和粘砂等缺陷。因此一般小型、薄壁及形状复杂的铸件,其浇注温度约为钢的熔点温度+150℃;大型、

汽车发动机的发展历程

汽车发动机的发展历程 【摘要】发动机是汽车的“心脏”。汽车的发展与发动机的进步有着直接的联系发动机是汽车的动力源。汽车发动机大多是热能动力装置,简称热力机。热力机是借助工质的状态变化将燃料燃烧产生的热能转变为机械能发动机用煤气和空气的混合气体取代往复式蒸汽机的蒸汽,使用电池和感应线圈产生电火花,用电火花将混合气点燃爆发。这种发动机有气缸、活塞、连杆、飞轮等。 【关键词】发动机;外燃机;内燃机;历史;趋势;汽油发动机;柴油发动机

第一章:汽车发动机的历史及其发展 1.1汽油发动机的历史及其发展 18世纪中叶,瓦特发明了蒸气机,此后人们开始设想把蒸汽机装到车子上载人。法国的居纽(N.J.Cugnot)是第一个将蒸汽机装到车子上的人。1770年,居纽制作了一辆三轮蒸汽机车。这辆车全长7.23米,时速为3.5公里,是世界上第一辆蒸汽机车。 1858年,定居在法国巴黎的里诺发明了煤气发动机,并于1860年申请了专利。发动机用煤气和空气的混合气体取代往复式蒸汽机的蒸汽,使用电池和感应线圈产生电火花,用电火花将混合气点燃爆发。这种发动机有气缸、活塞、连杆、飞轮等。煤气机是内燃机的初级产品,因为煤气发动机的压缩比为零. 1867年,德国人奥托(Nicolaus August Otto)受里诺研制煤气发动机的启发,对煤气发动机进行了大量的研究,制作了一台卧式气压煤气发动机,后经过改进,于1878年在法国举办的国际展览会上展出了他制作的样品。由于该发动机工作效率高,引起了参观者极大的兴趣。在长期的研究过程中,奥托提出了内燃机的四冲程理论,为内燃机的发明奠定了理论基础。德国人奥姆勒和卡尔·本茨根据奥托发动机的原理,各自研制出具有现代意义的汽油发动机,为汽车的发展铺平了道路。 1892年,德国工程师狄塞尔根据定压热功循环原理,研制出压燃式柴油机,并取得了制造这种发动机的专利权。 1957年,德国人汪克尔发明了转子活塞发动机,这是汽油发动机发展的一个重要分支。转子发动机的特点是利用内转子圆外旋轮线和外转子圆内旋轮线相结合的机构,无曲轴连杆和配气机构,可将三角活塞运动直接转换为旋转运动。它的零件数比往复活塞式汽油少40%,质量轻、体积小、转速高、功率大。1958年汪克尔将外转子改为固定转子为行星运动,制成功率为22.79千瓦、转速为5500转/分的新型旋转活塞发动机。该机具有重要的开发价值,因而引起各国的重视。日本东洋公司(马自达公司)买下了转子发动机的样机,并把转子发动机装在汽车上,可以说,转子发动机生在德国,长在日本。

汽车发动机的工作原理和各部件作用

汽车发动机的工作原理和各部件作用 汽车, 原理, 发动机 发动机,又称为引擎,是一种能够把一种形式的能转化为另一种更有用的能的机器,通常是把化学能转化为机械能。(把电能转化为机器能的称谓电动机)有时它既适用于动力发生装置,也可指包括动力装置的整个机器.比如汽油发动机,航空发动机. 基本理论 汽油发动机将汽油的能量转化为动能来驱动汽车,最简单的办法是通过在发动机内部燃烧汽油来获得动能。因此,汽车发动机是内燃机----燃烧在发动机内部发生。 有两点需注意: 1.内燃机也有其他种类,比如柴油机,燃气轮机,各有各的优点和缺点。 2.同样也有外燃机。在早期的火车和轮船上用的蒸汽机就是典型的外燃机。燃料(煤、木头、油)在发动机外部燃烧产生蒸气,然后蒸气进入发动机内部来产生动力。内燃机的效率比外燃机高不少,也比相同动力的外燃机小很多。所以,现代汽 车不用蒸汽机。 相比之下,内燃机比外燃机的效率高,比燃气轮机的价格便宜,比电动汽车容易添加燃料。这些优点使得大部分现代汽车都使用往复式的内燃机。 结构 机体是构成发动机的骨架,是发动机各机构和各系统的安装基础,其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件,承受各种载荷。因此,机体必须要有足够的强度和刚度。机体组主要由气缸体、曲轴箱、气缸盖和气缸垫等零件组成。 一. 气缸体 水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体,称为气缸体——曲轴箱,也可称为气缸体。气缸体一般用灰铸铁铸成,气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸,下半部为支承曲轴的曲轴箱,其内腔为曲轴运动的空间。在气缸体内部铸有许多加强筋,冷却 水套和润滑油道等。 气缸体应具有足够的强度和刚度,根据气缸体与油底壳安装平面的位置不同,通常 把气缸体分为以下三种形式。

大型铸钢件工艺

大型铸钢件工艺设计的关键技术 武汉钢铁重工集团铸钢车间孙凡 摘要:简要介绍大型铸钢件的铸造工艺设计的铸件的工艺性分析、铸造工艺方案选择、铸造工艺参数的选定、铸件成形的控制、铸件的热处理技术、铸造工艺装备的设计、铸件的后处理技术及计算机数值模拟技术等关键技术。 1 零件的工艺性研究 铸造工艺设计时,首先要仔细地阅读和研究铸件的制造或采购技术条件、质量要求。如探伤要求,表面质量要求,机械性能要求,特殊热处理要求等,其次,要研究零件的结构特点,如质量要求高的表面或主要的加工面,主要的尺寸公差要求等,再次,研究材料化学成分,特别是铸造合金中含碳量,合金元素含量作用和机理。这些对下一步的工艺设计有直接影响。需格外重视,做好零件的工艺性研究,能为工艺设计奠定良好的开端。 1.1 材料的工艺性分析 在大型铸件的制造中,材料的物理性能和机械性能,对工艺参数的选定、浇冒口和冷铁设置、热处理技术、铸件的后处理技术等都有重大影响。深入了解铸造合金中含碳量,合金元素含量对铸态组织形态的影响,对力学性能的影响,了解材料的凝固方式,收缩倾向,冒口补缩效果,了解材料的热导率,热应力倾向等,对工艺设计有重要意义。 在砂型条件下,随着合金中碳的质量分数量增加,结晶温度范围扩大。低碳钢为逐层凝固方式,中碳钢为中间凝固方式,高碳钢为体积凝固方式凝固,但改变冷却条件,可以改变结晶温度范围,从而改变合金的凝固方式。由于凝固方式的不同,窄结晶温度范围的合金,容易形成细小的晶粒组织,补缩性好,热烈倾向小;反之,宽结晶温度范围的合金,容易形成粗大的晶粒组织,补缩性差,热烈倾向大。因此,高碳钢的厚大部位,要采取强制冷却工艺缩小结晶温度范围,改善晶粒组织。合金中的碳、锰、铬等元素的含量增加,可以提高强度,提高淬透性,却降低导热性,直接影响铸件各部位冷却、加热的温度差,因此,合金钢较容易造成高的残余应力。工艺上要减少各部位浇注后冷却、热处理加热的温度差。合金在相变时,各种组织组成相的比体积不同,会产生相变应力,其中,马氏体的比体积最大,马氏体相变最容易产生较大的相变应力。碳、锰、铬等淬透性元素含量高的合金钢,冷割冒口时极易产生裂纹,原因就是导热性差热应力大,产生马氏体转变导致相变应力大,必须热割冒口, 1.2 铸件结构的工艺性分析 对于需要铸造的零件,必须检查它的结构是否符合铸造工艺的基本要求。因为有时对铸件的结构,作很小的改动,并不影响铸件的使用性能, 但却大大地简化了铸造工艺,有利于提高铸件质量。在铸造生产中, 对铸件结构的基本要求有以下几点:铸件的壁厚应大于铸件允许的最小壁厚,以免产生浇不足等缺陷。

汽车发动机的曲柄连杆机构

汽车发动机的曲柄连杆机构 【概述】 曲柄连杆机构是汽车发动机实现工作循环,完成能量转换的传动机构,用来传递力和改变运动方式。工作中,曲柄连杆机构在做功行程中把活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动,对外输出动力,而在其他三个行程中,即进气、压缩、排气行程中又把曲轴的旋转运动转变成活塞的往复直线运动。总的来说曲柄连杆机构是发动机借以产生并传递动力的机构。通过它把燃料燃烧后发出的热能转变为机械能。 发动机工作时,曲柄连杆机构直接与高温高压气体接触,曲轴的旋转速度又很高,活塞往复运动的线速度相当大,同时与可燃混合气和燃烧废气接触,曲柄连杆机构还受到化学腐蚀作用,并且润滑困难。可见,曲柄连杆机构的工作条件相当恶劣,它要承受高温、高压、高速和化学腐蚀作用。 【组成】 曲柄连杆机构的主要零件可以分为三组,即机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组。 机体组 机体是构成发动机的骨架,是发动机各机构和各系统的安装 基础,其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件,承受各种 载荷。因此,机体必须要有足够的强度和刚度。发动机的机体组 主要由气缸体、曲轴箱、气缸盖和气缸垫等零件组成。 气缸体 气缸体是发动机各个机构和系统的装配基体,并由它来保持 发动机各运动部件相互之间的准确位置关系。气缸体上部的圆柱 形空腔称为气缸,下半部为支承曲轴的曲轴箱,其内腔为曲轴运 动的空间。在气缸体内部铸有许多加强筋,冷却水套和润滑油道 等。 一、气缸体的工作条件、要求及材料 (1)应具有足够的强度和刚度、耐磨损和耐腐蚀、适当冷却 ?发动机中最大的零件 ?承受拉、压、弯、扭等机械负荷 ?承受高温燃气很大的热负荷 ?发动机大部分零件安装在机体上 (2)力求结构紧凑、质量轻 ?尽量减小整机的重量(发动机最大的零件) ?加强肋(减小质量、保证刚度与强度) (3)机体材料 ?一般高强度灰铸铁或球墨铸铁、合金铸铁 ?为了减轻质量、加强散热采用铝合金 二、气缸体的分类 (一)按结构形式 根据气缸体与油底壳安装平面的位置不同,通常把气缸体

锻造工艺学及模具设计复习思考题

锻造工艺学及模具设计复习思考题 1)试阐述镇静钢锭的结构及其主要缺陷的产生部位。 2)钢锭常见缺陷有哪些?它们产生的原因和危害性是什么? 3)常见的型材缺陷有哪些?它们产生的原因和危害性是什么? 4)锻造用型材常采用哪些方法下料?各自有何特点? 5)铸锭作为锻造坯料时如何下料? 6)试说明锻前加热的目的和方法。 7)氧化和脱碳有哪些共性和异性? 8)氧化和脱碳可产生哪些危害?如何防止? 9)过烧和过热有哪些危害 ? 如何防止? 10)导致裂纹产生的内应力有几种?清阐述它们相应的应力状态。 11)通常圆柱形坯料产生加热裂纹的危险位置在何处?原因何在?如何防止? 12)锻造温度范围的确定原则和基本方法是什么? 13)怎样确定碳钢的始锻和终锻温度?它们受到哪些因素的影响? 14)为什么要制定合理的加热规范?加热规范包括哪些内容?其核心问题是什么? 15)两种不同概念的加热速度实质上反映了什么因素的影响? 16)选择加热速度的原则是什么?提高加热速度的措施有哪些? 17)均热保温的目的是什么? 18)冷锭和热锭的加热规范各有什么特点?为什么?、 19)少无氧化加热主要有哪几种方法?其中火焰加热法的基本工作原理是什么? 20)金属断后冷却常见缺陷有哪些?各自产生原因是什么? 21)为什么硬钢锻后冷却易产生表面纵向裂纹? 22)金属锻后冷却规范一般包括哪些内容? 23)锻件热处理的目的是什么? 24)中小锻件通常采用哪些热处理?各自作用是什么? 25)通常大锻件采用哪些热处理?各自作用是什么? 26)导致金属塑性变形不均匀性的原因是什么? 27)镦粗和拔长各有哪些用途? 28)镦粗工序主要存在哪些质量问题?试分析它们产生的原因及其预防措施。 29)拔长工序主要存在哪些质量问题?试分析它们产生的原因及其预防措施。 30)为什么采用平砧小压缩量拔长圆截面坯料时效率低且质量差?应怎样解决? 31)空心件拔长时孔内壁和端面裂纹产生的原因是什么?应采取哪些措施加以解决? 32)试阐述开式冲孔时金属变形和流动特点并画出相应的应力、应变图。 33)冲孔时易出现哪些质量问题?应采取什么措施解决? 34)试阐述冲子扩孔时金属变形和流动特点并画出相应的应力、应变图。 35)芯轴扩孔时金属主要沿切向流动的原因是什么?此时锻件尺寸变化特点是什么?应怎样防止壁厚不均? 36)辗压扩孔的工艺特点是什么?生产时易产生哪些质量缺陷?怎样防止? 37)弯曲时坯料易产生哪些缺陷?它们产生的原因是什么? 38)自由锻工艺的特点及其主要用途是什么?不同材料自由锻面临的主要问题是什么?为什么? 39)试述自由锻件的分类及其采用的基本工序。 40)自由锻工艺过程的制定包括哪些内容? 41)锻造比对锻件组织和力学性能有哪些影响?其选择与锻件大小有何关系? 42)确定自由锻设备吨位有几种方法?为什么水压机锻造所依据的变形力能参数不同? 43)试分析开式模锻三变形阶段的应力应变状态及其成形特点。 44)开式模锻时影响金属成形主要有哪些因素?

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