分类号：学校代号：10150 U D C：密级：学号：G2010046
工程硕士学位论文
铁路车辆转向架安全索工艺、工装设计及性能研究
Study on the process, tooling design and performance of the safety cable
steering frame of railway vehicle
学生姓名：靳志宇
校内导师及职称：单丽君教授
企业导师及职称：张鹏高级工程师
工程领域：机械工程
研究方向：新型机械传动及计算机仿真技术
论文类型：应用研究
申请学位：工程硕士
论文答辩日期：201 年
日
月
学位授予单位：大连交通大学
摘要
安全索是铁路车辆转向架上的一种重要配件，特别是用于转K2型转向架及转K6型转向架。安全索检查规定:每500条安全索中随机抽出3条进行实验，如有不合格的,再随机抽出6条进行实验,如还有不合格的,那么这500条全部报废。出现少量的不合格品出现就会造成大量的安全索被报废，造成极大的成本浪费，合格率要求较高。而本单位以前生产安全索时常出现不合格品，加上成批报废的，废品率达到15%左右。安全索每车需求8条，公司全年需要用9万条左右的安全索，由于生产能力不足，需要大量外购安全索。原来的工艺和工装根本不能满足生产需要，只有进行改变才能满足要求。
本文将对原有工艺和工装进行分析，对原有工艺、工装进行分析研究，优化生产工艺，设计合理的工装。对端头、接头挤压前和挤压后的尺寸进行计算，对工装尺寸进行计算对不同接头材质的加工情况进行测试，对工装进行虚拟建模、加工、组装、分析，设计合理的工装。测试不同材质和尺寸的工装对配件质量的影响，不同的硬度和其他要求对工装使用期的影响。预计设计合理的工艺和工装后可以提高1倍以上的生产效率，节约14%的生产成本，缩短工装生产周期。并为以后其他公司生产安全索进行工艺改进和工装设计时提供一点帮助。
关键词：安全索；工艺；工装设计；性能研究
引言
Abstract
The safety cable is an important accessory steering rack railway vehicle, especially for the Zhuan K2 Bogies and Zhuan K6 bogies. The safety cable inspection regulation: every 500 safety cable randomly 3 experiments, such as unqualified, then randomly drawn from 6 experiments, if still not qualified, so these 500 are discarded. A small amount of substandard goods will cause the safety cable is a large amount of waste, causing great waste, require a higher rate of qualified. The unit before the production of security cable often appear unqualified products, plus batch scrap, scrap rate reached about 15%. The safety cable every vehicle needs 8, year the company needs about 90000 security cable, due to insufficient production capacity, needs a lot of outsourcing the safety cable. Art and the original charge cannot meet the need of production, only to change in order to meet the demand.
This paper will be installed to carry on the analysis to the original technology and engineering, installation of original technology, engineering, and optimize the production process, the rational design of tooling. In the end, the size of the connection before extrusion and extrusion were calculated, the tooling dimension is calculated for different processing joint material test, the tooling virtual modeling, processing, assembly, analysis, rational design of tooling. The test of different materials and sizes of tooling effect on parts quality, effect of different hardness and other requirements of the tool use period. Is art and design reasonable loading can be increased to more than 1 times the production efficiency, save 14% of the cost of production, shorten the tooling production cycle. And for other company production safety cable the improvement of the process and tooling design to provide a little help.
Keywords: safety cable; technology; fixture design; Performance Research
目录
摘要................................................................... I Abstract ................................................................. II 绪论. (2)
第一章研究领域历史、现状、发展趋势分析 (6)
1.1 研究领域历史 (6)
1.2 现状 (6)
1.3 发展趋势 (7)
第二章安全索工艺改进 (8)
2.1 目前影响质量情况分析 (9)
2.2 目前生产瓶颈分析 (9)
2.3.1 安全索的组成和标准 (10)
2.3.2 安全索的技术要求 (10)
2.3.3 安全索工艺分析及更改 (10)
2.3.4 安全索挤压所需力检验 (12)
2.3.5安全索加工过程中的工艺分析 (14)
2.4 安全索配件对安全索加工时的影响 (16)
第三章安全索工装设计及性能研究 (17)
3.1 工装虚拟设计及虚拟装配 (18)
3.1.1 安全索挤压工装 (18)
3.1.2 安全索压固工装 (20)
3.1.3 安全索打字工装 (21)
3.1.4 安全索钢丝绳切断工装 (21)
3.1.5 安全索其他工装 (21)
3.2安全索工装实际生产中应用及性能研究 (21)
3.2.1 工装实际加工及注意事项 (21)
3.2.3 主要部位的有限元分析 (22)
3.2.4 主要工装的硬度试验和材料的选择 (22)
第四章改进前后对比 (25)
4.1 改进前 (25)
4.12 改进后 (25)
5.2 安全索钢丝绳切断问题 (26)
5.3 安全索接头压固问题 (26)
5.4 安全索其他问题 (26)
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绪论
随着社会的进步与技术的发展，铁路车辆行业也在不断的进步，为了更好的提高配件产品质量和生产效率，技术人员不断探索和总结，以求更好的满足社会需要。本公司紧跟社会发展的脚步公司领导要求各单位要不断的创新，对以往生产不能满足需求的配件工艺和工装进行改进。公司前几年每年要新制和检修货车每年约1.5万左右，新制车辆每车需要安全索8根，检修车更换率约为60%，实际每年需要用9万条左右的安全索，由于本单位生产能力不足，全年只能生产5万多件安全索，需要大量外购安全索，远不能满足生产需要。原来的工艺和工装根本不能满足生产需要，只有进行改变才能满足要求。
铁路车辆转向架安全索是铁路车辆上的一种重要配件，安全索由2根钢丝绳、2个端头和7个接头组成，端头材质BL2，接头材质6063-O，钢丝绳4ZBB6x19+1W S1770ZS 满足〈GB/T8918-1996〉。常用于铁路车辆的转向架，特别是用于转K2型转向架及转K6型转向架（转K2型转向架及转K6型转向架由齐齐哈尔铁路车辆(集团)有限责任公司设计开发，能够适应铁路货车提速、重载的要求，改善转向架运行品质，延长车辆检修周期和使用寿命）。车辆运行过程中，转向架上的交叉杆有可能断裂或脱落，一旦类似现象就会导致行车恶性事故的发生。所以安全索的作用是防止转向架的交叉杆在运行中脱落，起着避免脱轨事故发生的安全保护作用。安全索表面涂黑色厚浆醇酸漆，有极强的防腐蚀性。使用时用安全索两端分别从交叉杆和制动梁左右传过，包围后将端头插过安全索各端第一个接头后两根钢丝绳中间，穿插成环状形成锁扣，这样如果交叉杆断裂或脱落，安全索也可以将交叉杆套住，防止脱落，形成事故。在转K2型转向架及转K6型转向架中采用了安全索和安全链双重安全保证措施，但经过长时间的行驶，安全链的卡子易造成松动，所以安全索的作用不可忽视。安全索的实际重量仅为0.17KG，体积也较小，在车辆高速运行中不会对交叉杆和制动梁造成损伤，具有较强的实用性和安全性。
安全索由钢丝绳、接头、端头组成，安全索的钢丝绳的两端采用端头连接，应用时将端头两端分别穿过各端钢丝绳与接头的第一段连接处，连接成一个圆环形形成一个索套。钢丝绳两端各连接一个端头，两根钢丝绳用七根接头连接到一起，共同分担拉力。所以安全索的生产工艺主要为钢丝绳与金属连接的工艺，由于安全索的钢丝绳直径较小，所以承受的拉力也较小。目前市面上大部分应用的钢丝绳都为直径较大的钢丝绳。所以本文对钢丝绳直径较小的钢丝绳连接和紧固方面有一些指导意义。
转向架是车辆走行部的零部件和装置组装而成的独立部件，作用为起支承车体、转向和制动，并保证机车车辆在轨道上安全平稳地运行。此外，机车转向架还起驱动作用。组成转向架的零部件有轮对、轴箱装置、弹簧悬挂装置（见机车车辆弹簧悬挂装置）、基础制动装置、构架或侧架、摇枕等；在机车和动车的转向架上还有驱动装置。转K2
绪论
型转向架轴重21t、用于运行度为120km/h的各型铁路货车。转K6型转向架轴重25t、重载通用主型货车转向架，既可用于各种25t轴重专用货车也，可用于25t轴重通用棚、敞、平、罐车。
钢丝绳被广泛应用于机械、采矿、造船、冶金和建筑等多种行业，具有强度好、自重轻、弹性高及绕性好等优点。钢丝绳的材质采用碳素钢丝为原料,经多道工序加工而成的机械元件,钢丝绳的钢丝强度一般可达1400-2000MPa,大约是低碳丝的5倍。钢丝绳为便于使用,经常用接头进行连接，连接处应牢固可靠。钢丝绳的强度较高,所以对接头的强度也有很高的要求，常用的接头有6种形式: (1)斜楔夹套；（2）钢套中浇注低熔点合金；(3)U型绳卡；（4）钢压套；5)铝压套；（6）编结。其中, 钢套中浇注低熔点合金时易引起钢丝回复软化,使强度降低；用U型绳长时接头长，绳卡的数量多,而且对粗直径钢绳不能做到等强度连接，绳卡承载能力只能达到钢丝绳钢丝绳载荷的80%。，而我国经常使用的方式是倒正交替装夹,绳卡实际承载能力一般也只能达到钢丝绳载荷的60一70%；钢压套的优点在于端头的一边可以作成销孔的形式,但压套成形工艺不易掌握；铝套与钢丝绳的摩擦力最大,在铝套外部施加挤压力后,使之在常温下塑性变形,冷压成型时所需压力小,加工简便,使用可靠,减少钢丝绳的装夹余量,节约钢丝绳。接头强度都可100%满足钢绳额定拉断载荷，使钢丝绳不会从接头中滑出来；编结法是:普遍常用的一种有效接头方法,可使用到钢丝绳载荷的70%-80%。
铝作为一种轻金属，产地相当广泛。铝为银白色，面心立方结构，拥有有较高的可塑性，挤压时成形容易，在潮湿空气中能自动形成一层氧化膜防止金属腐蚀。纯铝很软，强度不大，延展性比较优越，可以轧制成箔片或拉拔成细丝，主要用在制造电缆、电线以及包装业。随着现代工业的发展，对零件强度要求越来越高，纯铝越来越不能满足现代工业的需求，于是促进了铝合金的诞生，得到一系列的铝合金，既能保持纯铝质量轻等优点还能具有较高的强度。铝合金按生产工艺划分，可以分为铸造铝合金和变形铝合金。变形铝合金和铸造铝合金还都可以分为热处理型合金和非热处理型合金。本文安全索上用到的6063-O铝合金为变形铝合金，其优点在于质量轻、耐蚀性好、成形较好、比强度高、资源丰富并可回收再利用，而且成本较低。6063-O铝合金主要合金元素为镁与硅，属低合金化的Al-Mg-Si系高塑性合金。具有优良的可焊接性、加工性能极佳、挤出性及电镀性、良好的韧性抗、腐蚀性，易于上色、膜抛光，是典型的挤压合金。6063铝合金具有良好的塑性、良好的焊接性能、适中的热处理强度以及处理后表面华丽的色泽等优点，被广泛应用于建筑型材、供车辆灌溉、管材、台架、升降机、家具、栅栏等用的管、棒、型材。其冲击韧性高，对缺口不敏感。可以高速挤压成结构复杂、薄壁、中空的各种型材，或锻造成结构复杂的锻件。薄壁件（δ<3mm）还可以实行风淬。Al-Mg-Si系合金是唯一没有发现应力腐蚀开裂现象的合金。
端头材质BL2为标准件用碳素钢热轧圆钢其牌号和化学成分
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碳素钢热轧圆钢的力学性能
生塑性变形,从而获得所需要的零件。工装的结构不仅能影响到所生产零件的质量，还决定企业的生产效率和加工方式，而且对提高工装的使用寿命也具有关键的作用。
安全索组装工艺大部分为冷挤压工艺，冷挤压是少切屑或无屑零件加工工艺之一，所以是近现代铝及铝合金管、棒、型、线材最主要的生产方法，是一种先进的加工方法。冷挤压加工所用设备可以用专用的冷挤压机，也可以用一般的压力机或液压机。
据钢丝绳两端采用BL2即碳素热轧圆钢与钢丝绳连接。并在应用过程中端头要卡在两根钢丝绳中间，不易变形。钢丝绳与端头的加工方法既是正挤压，也是缩径的加工方法。
在挤压工艺中，挤压工装是确保产品质量和生产效率的关键，而挤压模具的质量和使用寿命更是决定产品性能和生产效率的重要因素。其中铝合金的挤压被广泛应用，随着国家科学技术的进步以及国民经济的高速发展, 建筑、交通、能源、机电等行业的铝合金需求量已大大增加,使得铝合金挤压模具的使用量也大大增加。同时随着对铝合金产品质量和精度要求的提高,人们对于挤压模具的要求也越来越高。为了满足技术和经济发展对铝合金挤压的需求，世界各国投入了大量的人力物力,在挤压模具的选材、设计、加工、制造以及维修和使用等方面进行了深入的、系统的研究,促使铝合金挤压模具的设计与生产水平不断的提高,模具的性能和使用寿命不断提高。目前已新开发开发了大量的新型模具处理技术和新型模具材料,使各种模具新结构不断涌现,在新型挤压模具的开发和研究中已大量使用CAD/CAM/CAE技术及热模拟、虚拟设计等技术。
由于安全索的生产主要靠的挤压模具来保证生产，所以模具的使用寿命也是提高生产成本、确保产品质量、提高生产效率的保障因素之一。模具的使用寿命挤压模具的寿命模具因为磨损或其他形式失效、终至不可修复而报废之前所加工的产品的件数，称模具的使用寿命，简称模具寿命。
绪论
影响模具的使用寿命的因素有很多，主要反映在模具的结构、模具所用的材质，模具的热处理及表面强化，冲模零件的制作精度和加工材料的材质、模具和加工零件的表面光洁度等，还有模具的安装。调试、使用和维护对模具的使用寿命也有极大的影响。而且模具的制作周期，尤其是总更换模具的制作周期也对生产效率有有很大的影响，所以为了减少生产成本的投入，在设计模具的过程中要尽可能的提高模具的使用寿命。
第一章研究领域历史、现状、发展趋势分析
1.1 研究领域历史
1998年齐齐哈尔车辆有限公司研制出转K2型转向架以及相关配件，安全索为齐齐哈尔公司研制生产的产品。齐齐哈尔公司为安全索制作提供了初期的加工方法，并提出相关的技术要求。之后其他公司引进技术开始生产安全索，各个公司均根据各公司的实际情况结合齐齐哈尔公司的技术进行工装制作和安全索生产。本公司于2006年引进安全索技术后，利用原有的压力机和冲床等设备进行加工，工装为自制工装。实际安全索生产中生产的配件废品率很高，最高时达到20%左右。
钢丝绳接头是铁路甚至工程机械和起重吊装设备的一个关键零件，要求它绝对安全可靠。由于铝制品可塑性强，国内外主要采用铝合金压制接头和钢制接头,安全索连接钢丝绳正是采用碳素热轧圆钢和铝合金。我国铝合金的挤压兴起于20世纪五六十年代，80年代以前国外已经开始采用钢制接头和铝合金压制接头的方法,而我国却扔主要采用绳卡和楔形套等联接方式。绳卡和楔形套等联接方式不紧使钢丝绳的有效长度加长,而且还降低了钢丝绳的承载能力。80年代初期，我国也开始了钢丝绳铝合金接头的研究并取得了成功。研究发现铝合金接头比传统的钢丝绳夹结构更紧凑，安全可靠，既可以保证钢丝的强度，又节约钢丝绳，且连接后外形美观。
21世纪以前国内工装的标准化程度只有30%左右，而专业化程度更低，西方发达国家的工装产业的专业化程度达99%，标准化程度超过70%。工装标准化和专业化对提高产品质量、缩短工装制造周期、以及降低生产成本都有重要的作用。70 年代以前，专用工装制作需要热处理-装配-变形修正的繁琐工艺。70年代以后，使用斜度线切割机加工冷冲工装，其凸模（冲头）和凹模可先淬火处理再切割装配，工装的精度可达到0.01mm。
在挤压加工生产过程中，工装质量对产品质量有直接影响，而工装设计又是提高工装质量的关键。根据传统的经验和手工设计方法，工装设计质量的好坏完全依赖设计者的经验，在工装的设计计算中，手工计算的精度受到限制，而且对金属的内部情况事先无法作出确切的分析，即使是按要求设计的工装，实际生产中未必能得到满足要求的配件，往往在工装投入挤压生产前进行试挤，以判断工装设计质量的好坏，然后再根据试挤结果对工装进行修正。对于复杂的挤压配件，工装设计的一次成功率很低，工装寿命也不高。技术人员成天忙于画图和繁重的设计工作，没有时间和精力去从事创造性劳动。工装设计效率和质量严重低下，不能满足现在的社会需要。
1.2 现状
时代在进步，科技在发展，钢丝绳的加工工艺也正在不断的改进，由以前的单一切
第一章研究领域历史、现状、发展趋势分析
割方式发展到现在多种切割方式，钢丝绳的紧固连接方式也在不断的更新，铝合金接头和其他金属接头的挤压方法也层出不穷，但本单位的在21世纪初期引进安全索工艺并进行生产后，生产方法甚至一用就不曾改变。缺乏这方面的经验或者理论知识，或更科学的生产方法，造成以前安全索生产不是生产效率低，就是生产的配件合格率低。2010年以前本单位生产安全索的生产效率很低，每天7人只能生产出200-300左右的合格配件，在生产过程中，配件合格率只能达到80%，部分配件合格率只能达到70%。存在很多因素制约着安全索的生产效率和产品质量。
1.3 发展趋势
九十年代初期随着社会的进步、国家经济和人民生活水平的提高，我国挤压技术得到了很快的发展，尤其铝合金挤压型材不仅在日常生活中得到了广泛的应用，更是在汽车、机械制造、航空、航天等行业得到了广泛的推广和应用。我国的铝合金挤压工业经过了50多年的发展历程，铝制品在国内大量的得到使用，世界原铝的产量从2007年到2020年以5%左右速度递增。铝合金挤压配件应用的飞速发展，会促进我国的挤压设备、自动化水平、模具设计水平等的飞速发展。
随着21世纪科学技术的迅猛发展，随着计算机软件的发展和进步，CAD/CAE/CAM 技术日臻成熟，虚拟设计技术在现代工装设计中的应用越来越广泛。今后10年新一代工装CAD/CAE/CAM系统必然是当今最好的设计理念、最新的成形理论和最高水平的制造方法相结合的产物,其特点将反映在专业化、网络化、集成化和智能化4个方面。安全索的工艺将不断完善，工装制作会更加快捷、方便，工装的热处理和材料选择会更科学，工装的使用寿命将会得到显著的提高，生产配件合格率和生产效率会不断的提高。
1.4 本章小结
安全索的制作中涉及到7种工装的制作，涉及到钢丝绳、端头、接头的加工，涉及到钢丝绳与端头连接，铝合金配件即接头与钢丝绳连接，涉及到冷冲压工装和铝合金工装技术等。所以急需改变现有加工工艺利用先进的铝合金挤压方法提高产品质量。而通过总结以前的生产经验和各种加工方法利用计算机辅助技术可以对现有的工艺工装进行改进，促使生产效率的提高、产品质量的提升。而且随着工装性能的研究，提高工装模具的使用寿命，减少更换周期，减少生产成本。
第二章安全索工艺改进
机械生产工艺是实现产品设计，保证产品质量，提高生产效率，节约能源，降低消耗的重要手段，是公司进行生产准备，计划调度，安全生产，加强操作，技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是公司增加产品种类、提高质量和水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。
本公司前几年每年需要用9万条左右的安全索，而目前全年只能生产5万多件安全索，原来的工艺和工装根本不能满足生产需要，只有进行改变。本公司安全索的质量和生产效率得不到保障的根本原因还是工艺不科学，工装不实用，为了使工艺和工装都能满足生产需要，就需要进行改进。根据安全索的图纸要求和技术要求，结合以前的工艺方法的工艺装备分析原因工艺的缺点，根据调研情况和目前的先进生产工艺进行改进，设计出合理的新工艺。安全索零件图如图1所示：
第二章安全索工艺改进
2.1 目前影响质量情况分析
安全索检查规定:每500条安全索中随机抽出3条进行实验，如有不合格的,再随机抽出6条进行实验,如还有不合格的,那么这500条全部报废。出现少量的不合格品出现就会造成大量的安全索被报废，造成极大的成本浪费，合格率要求较高。开始生产安全索初期，安全索在检查过程中抽出废品的几率很大，每加工100件都会出现3根以上的不合格品，如果生产500根再进行检查的过程中，第一次抽出3根当中出现不合格品的几率较大，如果再抽出6根，出现不合格品的几率更大，造成大规模的废品。分厂一直不能进行大规模批量生产。
在对5天内加工的安全索随机加工的1000根安全索进行拉力试验后，90%的不合格品均出现在纵向拉力试验时，10%出现在环装拉力试验时。对试验结果进行分析，发现40%出现的质量问题为端头与钢丝绳直接分离，30%为端头内的钢丝绳出现抽出现象。10%出现的问题为钢丝绳与接头直接分离，20%为钢丝上接头位置出现短距离移动。影响产品质量的制约工序主要在于钢丝绳与端头的连接和接头与钢丝绳的连接上，钢丝绳、端头、接头的加工质量也是制约产品质量的一大因素。
2.2 目前生产瓶颈分析
目前安全索的生产工艺为端头加工、接头加工、钢丝绳加工、端头与钢丝绳组装、钢丝绳与接头组装，接头与钢丝绳压固、刻打标记、拉力试验、涂漆和检查。
端头的工艺：下料、车外圆端面、车锥面、钻孔、打磨、检查。
接头加工工艺：下料、车全型、倒角、压扁、检查。
钢丝绳下料工艺：切割、打磨。
总组装工艺：端头与钢丝绳组装、安全索总组装、接头压固、刻打标记、涂漆、检查。
拉力实验工艺：轴向实验、环状拉力实验。
根据现有设备5台和人员7人以及现有的工装等，目前安全索各工序的生产周期如下：
在上表的生产周期中可以看出，生产瓶颈在钢丝绳加工、端头与钢丝绳组装、钢丝
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绳与接头组装，接头与钢丝绳压固、刻打标记上，其中拉力试验为抽查无上限。所以目前主要要解决的为端头与钢丝绳组装，其次为钢丝绳加工、钢丝绳与接头组装，接头与钢丝绳压固、刻打标记。
工装使用寿命很短的工装为端头与钢丝绳挤压工装、端头与接头连接工装、字头等。
2.3安全索工艺改进
2.3.1 安全索的组成和标准
安全索由2个端头、7个接头、2根钢丝绳组成，其中钢丝绳规格
4ZBB6x19+1WS1770ZS 〈GB/T8918-1996〉直径为4mm，最小破断拉力为12.13KN。接头材质6063-O 抗拉强度ζb/Mpa: ≤130,含Si: 0.20～0.6,Mg: 0.45～0.9。端头材质BL2抗拉强度ζb/MPa≥335-410 屈服点≥215ζ/MPa。
2.3.2 安全索的技术要求
1 、单根安全索承受10KN轴向拉力时，安全索不得破坏。安全索组装后，承受20KN 拉力时，安全索不得破坏，安全索端头和接头不抽脱和滑移。
2 、钢丝绳端面深入端头孔不小于15mm。
3 、未注尺寸公差±3。
4 、安全索涂黑色厚浆醇酸漆。
5 、其余应符合QCZ85A-74-00JT的要求。
2.3.3 安全索工艺分析及更改
安全索工艺大部分为冷挤压工艺，冷挤压的加工方法是利用金属材料的塑性变性的原理，在室温的条件下，将冷态的金属毛坯放入装入压力机上的模具型腔内，在强大的压力和一定的速度作用下，迫使金属毛坯塑性流动，通过凸模与凹模的间隙或凹模出口，挤出空心或断面比毛坯要小的实心零件，可获得所需一定形状及尺寸，还具有较高力学性能挤压件的工艺技术。
根据影响质量的情况确定最先需要改进的工序为钢丝绳与端头的组装、钢丝绳与接头压固。其中又涉及到3种原料的尺寸和质量。影响生产瓶颈的主要要解决的为端头与钢丝绳组装，其次为钢丝绳加工、接头与钢丝绳压固、刻打标记，将钢丝绳与端头挤压设为关键工序，严格控制产品质量。
在拉力试验过程中发现钢丝绳总在端头内抽出，对不合格品的端头进行解剖，发现钢丝绳在端头内断裂数量占65%左右，钢丝绳直接抽出的占35%左右,需对钢丝绳下料和钢丝绳与端头压固工艺、工装、设备和材料进行改进。根据多次试验和调研发现，目前工艺有2种，1是端头和钢丝绳一次挤压成型，2是多次挤压成型。第一种方式速度快，但工装要求严，速度快，易产生毛刺，需2次加工。第二种方式速度慢，需谨记挤
第二章安全索工艺改进
压次数，外型尺寸不好控制。本单位采用第一种工艺方式，但处理毛刺工艺不合理，由砂轮打磨工艺改为用仪表车床去除毛刺，生产效率高。现有工装结构尺寸不合理需重新设计。钢丝绳直径和端头内孔直径对连接性能也有很大影响。
一般单根钢丝绳与端头连接时采用纵向挤压的方式，但这种方式不易保证端头挤压后的圆度，也可以采用旋压成形的方法，但多为管型原料挤压，所以采用减径挤压的方法。在直径较大的钢丝绳与钢结构配件连接数，为更好的达到挤压后效果，一般对钢结构件进行软化处理。安全索由于钢丝绳直径较小，所以不经过软化直接挤压即可达到相应的效果。冷挤压端头的强度要大于钢丝绳的破坏拉力,关健在于冷挤压时钢管金属材料纤维充满钢丝绳缝隙,在挤压力作用下端头牢固的紧箍钢丝绳,增加钢丝绳与端头的摩擦力，纵剖面可见清晰的凹痕,则不易脱开。若凹痕不清晰或较浅时,则易脱开。为保证此点,可适当选择挤压模直径和冷挤压力。按钢丝绳直径d推导端头内孔，根据端头长度推导端变形量，计算端头挤压前外径后挤压后外径。根据计算公式和实际经验推导挤压力。
为了保证钢丝绳和端头连接紧固并且方便钢丝能轻松穿入端头内，就必须把端头内孔加工的足够小，钢丝绳端面直径就要足够小，钢丝绳原下料工艺为气割下料，使钢丝绳的端面凝固，不分股，方便穿入。但加工后钢丝绳加工的一端钢丝绳产生氧化，氧化距离长越6mm左右，氧化部位由于性能发生变化，在拉力试验过程中极易被拉断，不能满足生产要求。且钢丝绳切割后钢丝绳凝固端面产生堆积，堆积后变成不规则圆形，直径约为?4.5mm左右，需进行处理，原有工艺用砂轮打磨，费时、费力。如果采用传统的方式将钢丝绳直接切断后，钢丝绳容易在周转和组装时开股，在把钢丝绳穿入端头内孔时不能深入到端头的孔的底部。钢丝绳的另一端与接头连接处尺寸不易控制，会出现钢丝绳大部分暴露在接头外部的情况，给操作者生产和转序过程中对身体造成伤害。经调研后将原来的气割下料改进为用钢丝绳熔断机下料。采用新工艺后钢丝氧化表面距离约为4mm左右，满足实际需要，融断后端面直径为?4.1mm-4.2mm，符合要求，钢丝绳的长度根据钢丝绳深入端头内的长度和图纸要求选定，加工时为提高生产效率，采用工装定位，确保每根钢丝绳长度，端头挤压后要对钢丝绳长度进行抽查，在钢丝绳和接
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头定位组装时要对钢丝绳深入端头长度进行检查，发现钢丝绳超长的要挑出来，防止不合格品的使用。
钢丝绳的直径公差为?4.0+0.1/-0.02mm ，尽可能选用?4.0mm 的钢丝绳，钢丝绳无断股、损坏。为方便钢丝绳穿入端头内，经总结得出钢丝绳直径和内孔直径不大于0.3 mm ，最好在0.2mm~0.3mm 之间。由于钢丝绳非实心固体，所有直径按?4.0mm 尺寸控制。端头挤压后尺寸为挤压后?10±0.5mm ，端头长度28+2mm 。钢丝绳与端头压固过程中，原工装产生的端头毛刺较大，经常卡到胎具内，取不出来，照成生产停顿，影响生产效率。需改进工装和原料端头的工艺尺寸。
钢丝绳与接头挤压，要尽量确保钢丝绳与接头的接触面积，由于铝合金的塑形变形能力较强，要根据压固后接头的长度推导接头的加工尺寸，根据拉力试验结果和计算结果推导接头压固所需的挤压力。
2.3.4 安全索挤压所需力检验 根据调研结果和实际生产经验，先初步选定端头的外形尺寸和接头的外形尺寸，先假定挤压后的端头、接头和钢丝绳的外形尺寸。利用摩擦力和挤压变形的计算方法先初步计算出挤压所需压力在于实际应用所需进行检验。
计算一 钢丝绳与端头单独连接，假定界面是一种光滑近乎没有沟槽的表面，端头挤压模角度90°。将滑脱力设为P ，接头与钢丝绳近似将全包围，相当于单根钢丝绳工作滑脱力P 接，紧密单根钢丝绳端头处的工作载荷方向上的滑脱力P 端;就是最大静摩擦力，即
0N F P μ=≥ (kN) 2-1 式中:0F 为摩擦力(kN)，0N 为正压力(kN)，μ为界面摩擦系数
其中，0F 正比于干摩擦系数的大小，也正比于正应力N 的大小；μ与摩擦副的材料
性质和界面粗糙程度有关；0N 与压接套的屈服强度、厚度和长度有关。
钢丝绳是用高碳钢丝捻制而成。钢丝绳与铝合金的摩擦系数μ平均约为0.97，钢丝绳与端头的摩擦系数μ平均约为0.71。
安全索要满足单根安全索承受10KN 轴向拉力时，安全索不得破坏。安全索组装后，承受20KN 拉力时，安全索不得破坏，安全索端头和接头不抽脱和滑移。
所以钢丝绳工作载荷方向上的滑脱力P 要大于10KN 。即kN 08.1471.010N =≥端。 钢丝绳与7个接头相连接，7个接头共同分担滑脱力，但有时两根钢丝绳穿插接头后两根接头中间两根钢丝绳长度不同，有时要保证所有接头的滑脱力也要保证要大于10kN ，即kN 99.1091.010N =≥接。
第二章 安全索工艺改进
实际加工过程中，由于拉力试验设备，拉力的不稳定性，以及为保证安全索的性能，考虑到钢丝绳最小破断拉力为12.13KN ，将滑脱力的额定拉力加大到12KN 。所以钢丝绳与端头挤压的最小正压力和钢丝绳与接头挤压最小正压力为。即端头正压力kN 9.1671.012N =≥端，kN 2.1391.012N =≥接。
即被拉滑而端头或接头失效时,螺旋形斜向的钢丝绳股要将这面积上的钢或铝合金全部剪断,端头轴向位移而失效(不旋转),这时的端头最大滑脱力为16.9KN ，接头最大滑脱力为13.2KN ，都大于钢丝绳最大最小破断拉力为12.13KN ，所以良好的端头接触良好的情况下,钢丝绳不会在端头内抽出，只能抽断。由于是假定钢丝绳与端头接触表面为光滑近乎没有沟槽的表面，实际挤压后端头与钢丝绳紧密接触，摩擦力比实际计算的要大。现有设备为J23-25开式可倾压力机，压力250KN ，完全满足要求。
计算二
端头内孔内插入钢丝绳，间隙为0.1左右，间隙很小，变形后变形程度较小。变形程度为（4.2*4.2-3.8*3.8）/4.2*4.2=18%
端头冷挤压变形的断面收缩率εF =%100010X F F F -
端头冷挤压变形前毛坯的横断面积（毫米2）F 0
端头冷挤压变形后工件的横断面积（毫米2）F 1
端头冷挤压变形率εF =%1003
.4*3.44.11*4.116.3*6.33.4*3.495.9*95.911.4*11.4X -+--=0.23% 可以看出端头挤压变形程度较小。
挤压力计算
P=F T *p= F T *Z*n*σ b 公斤/毫米2
P —总挤压力（公斤）；
F T —冲头工作部分横截面积（毫米2）；59.5
Z —模具形状系数：取0.9
n —变形程度系数：取2
硬度HB 466-520左右
σ b =1/3HB=173
单位挤压力p=0.9*2*173=311.4公斤/毫米2
总挤压力P=p* F T =311.4*59.5=18528.3公斤。
乘以系数1.3，为24086.79公斤
现有设备为25吨的J23-25开式可倾压力机，压力250KN ，通过计算可以看出端头所需挤压力小于现有设备所提供的压力。选用20吨压力机用于接头的压固，现有设备的压力大于计算所需压力，完全满足要求。
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2.3.5安全索加工过程中的工艺分析
根据计算结果和以往经验和计算结果。选取4种直径的端头各10件进行挤压，分别为?11.3mm 、?11.4mm 、?11.5mm 、?11.6mm ，挤压后直径为?9.98mm ，拉力试验后发现，?11.4mm 、?11.5mm 两种拉力试验效果最好，挤压后端头长度28+2mm ，挤压前端头外径选?11.4mm 所以端头总长为26.5为最佳长度。考虑到圆端尾端要倒角，生产后会产生毛刺，所以尺寸为26.5+0.5mm ，端头园端长度取10mm 之间最好。圆端端直径选定4种尺寸9.5mm 、9.7mm 、10mm 、10.3mm 经挤压后，挤压后端头长度均符合要求，但考虑到内孔长度越长，钢丝绳与端头的摩擦力越多，选10+0.3mm 。当选定为10mm 时选定缩径后发现挤压后直径伸长量为3mm 左右，考虑到钢丝绳加工后氧化长度3mm 左右，为保证钢丝绳实与端头有效长度，端头挤压前钻孔18mm ，端头挤压后，内孔缩小变为?3.6mm 。钢丝绳与端头紧密连接。绳股间产生凹槽。按此尺寸加工后的端头后经挤压后，拉力试验合格。
安全索图纸要求钢丝绳深入端头长度不小于15mm ，根据实际试验，在端头直径?04.01
.010+
-mm 时，考虑到失效长度钢丝绳深入端头长度为最小距离为18mm 。端头的外圆尺寸为?114.05
.0++ mm ，长度?26.5+0.5 mm ，直圆端长度10±0.5mm ，端头挤压后伸长量约为3mm 。外端要倒角减少冲压后毛刺，倒角的大小关系毛刺的大小。由于端头加工尺寸的不固定以及工装的磨损情况，在保证挤压后压力足够的前提下，总结出合理的倒角尺寸。
根据端头的各部分尺寸确定端头的生产工艺，由于端头的尺寸较小，外圆尺寸要求较严格，不同的外圆尺寸对模具和产品性能的影响较大，以前采用普通车床车削成形。根据端头的特点，结合调研情况，决定更改为购买冷拔外径直接成形的原料，借节约了材料，又可以同一标准，其他尺寸加工采用用仪表车床或数控仪表车床成形的工艺方法。仪表车床设置端头尺寸定位装置后，利用弹簧夹头快速装夹，采用手推式进刀，顶针式限制进到位置，可快速操作，对单一固定种类的工件与外型进行连续加工。仪表车床虽然加工精度不高，但利用多台分开加工各个尺寸，生产效率很高，可比普通车床提高工效10倍以上，特别适用于大批量、小零件的加工。而且仪表车床成本极低，减少投入成本。
端头与钢丝绳挤压工序确定了挤压后端头的尺寸后，在实际操作时要严格安装工艺要求执行。要将确保钢丝绳插到端头内孔底部，每次挤压前要清除模具内的毛刺，每天开工前后要检查端头挤压后的直径是否符合要求，如果超差立即更换，在更换模具后要进行首件拉力试验检查，进行减少人为因素对产品质量的影响。
钢丝绳与端头压固后产生的很大的毛刺，原除毛刺工艺采用砂轮磨削的加工工艺，由于钢丝绳与端头压固的毛刺较大，处理一根时间较长，约1分钟左右。由于端头呈圆形，工人磨削时需将端头转动，加工1个小时左右就会手臂酸疼，无法连续生产。无法
第二章安全索工艺改进
达到最大的生产效率，且存在安全隐患，需改进工艺，经过调研后更改为用仪表车床去除端头尾端毛刺，利用弹簧夹头定位，设置刀具进给距离，一次推刀进给就可完成毛刺的去除工序，与原工艺相比生产效率高且危险性极小。
接头的材质为6063-O，采用铝管加工成型，挤压前长度为14+0.5mm，挤压后长度为17.5±1.5，公差相对较大。由于接头材质较软，加工时易产生毛刺，在用钢丝绳组装时钢丝绳很难穿过接头。第一种方法，选工艺为车床装夹铝管，刀具进给切断，然后利用钻床去除毛刺；第二种方法选用外购圆盘锯床切割，或选用专业设备切割，采用专业设备去毛刺。本单位无专用设备，选用车床切割方法。
接头下料后为圆形，为方便接头的穿入，要对接头进行压扁，压扁可采用冲压机单独进行快速冲压，也可用压力机进行压扁。接头一定要选用无缝铝合金管，而且要保证铝管保存时不能遇冷变硬，引起压扁后产生裂纹，裂纹对接头的危害很大，由于裂纹较小，不易检查发现，拉力试验容易产生断裂。如果当成合格品进行装配将产生极大安全隐患。根据本单位现有压力设备，选用压力机进行压扁，为提高生产效率可以根据压力机的压力设计专用工装，采取多个接头同时压扁。压扁时要保证接头内孔长度约8.5mm，高约4.2mm，方便钢丝绳穿入。
钢丝绳与接头压固工艺需对接头的性能、工装的尺寸和接头的尺寸进行分析。接头压固后外形不能有棱角，增大接头与钢丝绳的接触面积提高接头与钢丝绳的摩擦力，根据分析结果和调研情况，更改工装尺寸和设备压力即可，根据计算结果的经多次试验结论，压力达到15KN为合格。
安全索图纸要求需在端头外圆上刻打生产厂家、生产年份、生产月份共3处标记，端头外园呈圆形，采用手工和打字机打标记都很困难。原刻打标记最开始采用手工刻打，速度慢，后改为用工装刻打标记，但每次只能刻打单面，费时、费力。需对现有工装进行改进，设计专用刻打标记工装，字头要选用跟端头弧度相同的字头，为提高生产效率，标记一次刻打完成。
要求一侧端头圆周方向刻打制造厂代号和制造年份（后两位），同一安全索另一侧端头该位置刻打制造月份。
1、标识要刻打在端头的圆周面，在圆周表面的中间位置，字迹方向一致。
2、要求字迹清晰、完整。
3、操作时按照《压力机安全操作规程》进行操作。
拉力试验工序要求要有专用的拉力试验设备，设备要有可调拉力，拉力范围在
0~25KN之间可调，设备要能做纵向拉力试验和环状拉力试验，拉力试验设备要求输出拉力稳定，设备要设有保护装置，防止安全索破坏时，部件飞出伤人。拉力试验要求单根安全索承受10KN轴向拉力时，安全索不得破坏。安全索组装后，承受20KN拉力时，安全索不得破坏，安全索端头和接头不抽脱和滑移。拉力试验设备的纵向拉力试验的固
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定装置要求端头的端面与固定装置的接触面积尽量大，增大单位挤压力的作用面积，固定装置的沟槽与钢丝绳之间间隙不能太大，沟槽宽度要比钢丝绳直径大0.1mm，沟槽表面要光滑，与端头接触表面要平，不能有沟槽。拉力试验设备的环状拉力试验的固定装置要求两端固定位置呈圆弧状且圆滑过渡，不能有棱角。
拉力试验工序是检验安全索各工艺是否符合标准的重要依据，也是安全索试制过程中的检验各配件连接极限的检验装置，在安全索生产过程中起到不可或缺的作用。在配件尺寸改变、规格改变、材质改变、模具改变等情况下都要进行首件拉力试验检查。经过多次拉力试验检查，接头压固时压力要保证在15KN以上上，接头可确保在12KN左右，接头不出现抽脱和滑移。在端头外径和长度确定的情况下端头内孔深度达到18mm 时承受12KN拉力，钢丝绳与端头不出现抽脱和滑移。
为了减少生产成本的增加，对有问题的安全索配件的可以视情况进行返修处理。如果拉力试验的时候出现接头抽脱的情况，可以返修。先检查接头和钢丝绳是否合格，如果接头和钢丝绳有问题，则更换配件并判定本批配件不合格；如果都没有问题，再对压力机的压力进行检查，是否大于10KN。如果压力机压力小于10KN，那么把压力调到大于10KN，对这批安全索进行重新压固。并抽3根进行拉力试验，如果若有1件未通过试验，则判定本批产品为不合格。
安全索最后要涂黑色厚浆醇酸漆进行防锈处理。可根据现有工装设备采用浸漆或喷漆的工艺方法。涂漆后要符合技术要求。
2.4 安全索配件对安全索加工时的影响
接头的材质为6063-O，材料硬度对钢丝绳和接头连接后的性能影响很大，材料的硬度越大，压固效果越好，不易抽脱，但韧性不足，易断裂，需要较大的挤压力；硬度越小，塑性变形越大，需要压力小，易抽脱。所以可以根据设备压力的大小设计合理的工装，选用相适应的材质。6063-O抗拉强度不大于130MPa。可根据所需要的硬度选择相应的合金比例。
应用工装后，生产效率得到有效提高，质量得到保证。节约了成本，提高了安全性。
钢丝绳直径的大小钢丝绳切断模具有很大的影响，直径增加，钢丝绳无法放入现有模具内，直径减小，钢丝绳与模具间隙大，无法固定夹紧，所以要选用同一规格的钢丝绳。
端头的外径对工装的寿命和产品质量有很大影响，直径过大，端头挤压后长度超差，挤压力加大，对模具使用要求加大，减少模具寿命，端头外径减小，挤压力不够，抗拉拉力性能不够。
安全索各配件的改变对产品性能有很大的影响，所以要严格控制安全索个配件的标准，不轻易更换各配件的标准。减少不必要的投入。
课程设计说明书 泵盖铸造工艺设计 院系：机械工程学院 专业：材料成型及控制工程 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 时间：
目录 1.铸造工艺分析 (1) 1.1零件介绍 (1) 1.2零件生产方式选择 (1) 1.3技术要求分析 (1) 1.4 合金铸造性能分析 (2) 2.确定铸造工艺方案 (2) 2.1确定铸造方法 (2) 2.2确定浇注位置和分型面 (2) 2.3确定型内铸件数目 (3) 2.4不铸出孔及槽的确定 (3) 2.5机械加工余量和铸造圆角的确定 (3) 2.6起模斜度和分型负数的确定 (5) 2.7砂芯的确定 (7) 2.8铸造收缩率的确定 (7) 2.9冒口的确定 (7) 2.10浇注系统的确定 (8) 3.芯盒的设计 (9) 3.1芯盒材质和分盒方式的确定 (9) 4.总结 (9) 参考资料 (10)
1.铸造工艺分析 零件简介： 1.1零件介绍： 零件名称：泵盖 零件材料：HT200 1.2零件生产方式选择： 大批量生产，零件图如下：
1.3技术要求分析 按照国家标准，对于HT200，其抗拉强度应达到200Mpa。铸件在使用时工作条件较好，但此铸件需起隔爆作用，按照技术要求，需在粗加工后进行时效处理及相应的热处理工艺。另外，铸件清砂后，焖火铲除毛刺喷砂后喷G04-6铁红过氯乙烯底漆。除此外无特殊技术要求。 注：其中φ21H7内孔为重要加工面，不允许存在气孔、夹砂等铸造缺陷。 1.4 合金铸造性能分析 灰铸铁具有良好的铸造性能： （1）流动性。灰铸铁的熔点较低，结晶温度范围较小，在适宜的浇注温度下，具有良好的流动性，容易填充形状复杂的薄壁铸件，且不易产生气孔、浇不足、冷隔等缺陷。 （2）收缩性。灰铸铁的浇注温度较低，凝固中发生共析石墨化转变，使其线收缩小，产生的铸造应力也较小，所以铸件出现翘曲变形和开裂的倾向以及形成缩孔、缩松的倾向都较小。 （3）灰铁充型能力好，强度较高，耐磨、耐热性好，减振性良好，铸造性较好，但需人工时效。 2.确定铸造工艺方案 2.1确定铸造方法 铸件材质为HT200，，其轮廓尺寸25×φ110，属中小件，联结结构合理，符合灰铸铁铸造要求，可以进行铸造工艺设计。采用湿砂型机器造型大批量生产。 采用湿砂型机器脱箱造型，热芯盒水玻璃砂射芯机制芯。 2.2确定浇注位置和分型面 浇注位置选择原则： （1）重要加工面应朝下或呈直立状态； （2）铸件的大平面应朝下； （3）应有利于铸件的补缩； （4）应保证铸件有良好的金属液导入位置，保证铸件能充满； （5）应尽量少用或不用砂芯； （6）应使合型、浇注和补缩位置一致。
毕业设计 （论文） 课题CA6140拨叉零件工艺及工装设计指导教师：X X X 姓名： 班级： 系（部）：数控工程系
一、毕业设计（论文）的主要内容 1、进行CA6140拨叉零件加工工艺分析，制定工艺方案。 分析CA6140拨叉零件的形状、尺寸、工艺性及使用要求； 确定合适的工艺方法； 确定工序数量、工序的组合和先后顺序，制定几套可行方案，选择一个经济合理的方案。 2、制定工艺卡片和工序卡片； 3、夹具设计。 二、毕业设计（论文）的基本要求 1、在规定的时间内按时按量完成设计任务； 2、要会查阅相关资料和手册； 3、注意结合工厂实际进行零件加工方案的分析； 4、注意设计说明书的完整性和统一性； 5、会运用相关软件。 三、应收集的资料及主要参考文献 1、CA6140拨叉零件图 2、机械加工余量手册 3、机械加工工艺设计手册 4、机床夹具设计手册 5、相关书籍（数控加工工艺、机床夹具、公差配合与技术测量、工程材料、机械设计） 四、毕业设计（论文）进度计划 起迄日期工作内容备注 04.18-04.23 04.23-05.04 05.05-05.20 1、工艺方案的确定。2、机械加工工艺卡片完成。3、零件图、毛呸图的完成。 1、工序卡片的完成。 2、书写说明书。 3、计算切削工时。 1、查夹具手册，设计夹具。 2、画夹具装配图。 3、画夹具零件图。 4、完成装配图实体。 5、检查修改，完成打印。
目录 一．序言 (5) 二．夹具的概述 (6) 2.1夹具的现状几生产对其提出新的要求 2.2现代夹具的发展发向 2.3机床夹具及其功用 2.4机床夹具在机械加工中的作用 2.5机床夹具组成和分类 2.6机床夹具的分类 2.7机床夹具设计特点 2.8机床夹具的设计要求 三．零件的分析 (14) 3.1零件的工艺分析 四．工艺规程设计 (14) 4.1确定毛坯的制造形式 4.2基面的选择 4.3制定工艺路线 4.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 4.5确定切削用量及基本工时 五．夹具设计 (27) 5.1定位基准的选择
—３６— 机 车 电 传 动 ELECTRIC DRIVE FOR LOCOMOTIVES №２， ２００６Ｍａｒ． １０， ２００６ ２００６年第２期 ２００６年３月１０日城市轨道车辆 新型地铁车辆转向架的研究 晏红文，郭红锋 （株洲时代新材料科技股份有限公司技术中心，湖南株洲４１２００７） 摘要：通过对国内外地铁转向架技术状况进行调研，结合国内地铁走行部的应用实际，提出新型地铁转向架的设计方案。通过选取适当的地铁转向架动力学参数，利用 ＡＤＡＭＳ／Ｒａｉｌ建立了转向架和整车的动力学模型，并对整车的曲线通过性能和直线上的平稳性指标进行了分析，相关参数指标均满足规范要求。此外，参考有关结构，对新型地铁转向架的主要零部件的结构进行设计并作了简单介绍。 关键词：地铁车辆；转向架；动力学分析；结构设计中图分类号：Ｕ２６０．３３１；Ｕ２３１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００－１２８Ｘ（２００６）０２－００３６－０４ 收稿日期：２００５－０６－１５作者简介：晏红文（１９６８－）， 男，博士研究生，主要从事机车车辆、安全检测方面的研究。 ０引言 近年来，随着国民经济的快速发展，城市交通问题日益突显。各大城市为缓解市内交通压力纷纷修建地铁线路，我国城市轨道交通飞速发展。但我国对地铁车辆的设计开发能力仍然薄弱，国内各城市使用的地铁车辆基本是进口的，为此必须加强和深入对地铁的研究，设计开发出较先进的地铁车辆以满足国内市场的要求。本文针对地铁车辆走行部的关键部件——转向架进行了一些研究，对基本参数作了优化选择、动力学分析和结构设计。 １国内外地铁转向架简介 我国采用地铁运输起步较晚。国内自己研制的北京地铁１９７０年开始运行，由长春客车厂生产。其主要特 征是直流７５０Ｖ第三轨受流。改革开放以后，我国地铁车辆主要从国外进口，例如在北京、上海、广州以及深圳等城市分别从一些技术先进的国家进口了地铁车辆。这些进口地铁车辆具有国际先进水平，而且它们的转向架基本结构相似，均为无摇枕轴箱外置式两系弹簧悬挂２轴转向架，构架由低合金钢板焊接成Ｈ形。转向架中部设有中央牵引装置，实现低位牵引以提高粘着利用。中央牵引装置一般分为２种，一种在构架的横梁上设有中心销座，装在中心销座中的中心销将车体和转向架连接在一起；另一种为弓形牵引杆，两端安装橡胶球铰，一端与构架横梁相连，另一端与装在车体上的牵引座相连。转向架还设有横向缓冲止挡，起弹性限位及缓冲作用。一系悬挂采用橡胶钢板叠层的“人”字簧或圆锥形橡胶堆定位；二系悬挂采用空气弹簧。另外，每台转向架安装了一套抗侧滚扭杆装置。 Study on New Metro Bogie Y AN H ong-wen, GUO H ong-feng (Technology Center, Zhuzhou Times New Material Technology Co., Ltd.,Zhuzhou,Hunan 412007,China ) Abstract:The technical levels of the metro bogies at home and abroad are investigated. The design scheme of new metro bogie is put forwarded based on the practical applications of domestic running gears. Through the selection of appropriate dynamic parameters for the bogie, dynamic models for the bogie and vehicle are built with ADAMS/Rail. The curve negotiation performance and riding quality index in straight line is analyzed. The relevant parameters are in accordance with the specifications. Besides, the structures of main components are designed and explained in brief. Key words: metro vehicle; bogie; dynamic analysis; structure design
××××有限公司企业标准 Q/HL.801.036-2017 工艺、工装设计与验证规定 1.范围 本标准规定了产品工艺及工装的设计、验证的要求和方法等到内容。 本标准适用于需做产品技术准备的全部产品。 2.职责 技质科负责对产品工艺、工装的设计、验证与管理工作，并对车间进行技术和业务指导。 3.工艺文件的分类 3.1工艺文件 3.1.1指导性文件 3.1.1.1各种工艺方案 a)试制阶段的工艺方案； b)批量生产的工艺方案； 3.1.1.2各种工艺卡片（表） a)过程卡； b)操作指导卡或工艺卡； c)工序质量分析表； 3.1.1.3产品工艺流程图 3.1.1.4通用性工艺文件 3.1.2管理性工艺文件 3.1.2.1各种明细表 a)工序质量控制点明细表 b)特殊工序明细表 3.1.2.2产品工艺文件总目录 3.2材料定额文件 a)材料消耗工艺定额明细表 b)外购、外协件明细表 c)标准件汇总表 3.3工艺装备图样与文件 a)工艺装备图样 b)工艺装备明细表 c)外购工艺装备明细表 3.4检验规范 4.编制工艺文件的原则 4.1工艺文件的编制应符合工艺文件成套性的要求。 4.2编制工艺文件，以保证质量为前提，当产品质量与经济效益冲突时，适当权衡，效益服从质量。 4.3应充分发挥企业的工艺特长，扩大经济效益。
4.4工艺方法力求先进、符合质量的要求，对不成熟或难掌握的先进工艺技术应慎用。 5.产品工艺方案 5.1试制阶段的工艺方案 5.1.1全新设计系列产品的试制，主要验证工艺、工装的设计。通过试制，为编制批量生产工艺方案打下基础。 5.1.2试制阶段工艺方案的主要内容包括 a)产品结构、性能特点及工艺的分析； b)外购、外协件明细表； c)工艺文件目录 d)工装明细表 e)标准件汇总表 5.2批量生产阶段的工艺方案 主要内容包括 a)对试制阶段的工艺总结 b)工艺文件和工装的进一步修改、完善 c)有关新材料、技术、工艺、设备的采用意见。 5.3工艺方案编制的程序 5.3.1编制时间 5.3.1.1全新设计系列产品试制工艺方案，从新产品技术设计方案评审通过后开始编制，到产品工艺性审查时完成。 5.3.1.2批量生产工艺方案，在新产品试制过程中编制，到新产品投产技术鉴定时完成。5.3.2工艺方案由技质科科长组织专业人员制订，确定工艺草案，并由技质科组织评审，技质科根据评审结果组织对工艺方案进行修改，按规定程序审批签字后归档。 6.工艺卡片 6.1工序卡 对产品中主要零部件的加工或关键工艺，需编制工序卡，对其它的加工编制指导卡。 6.2操作指导卡 6.2.1零部件制造的工艺过程复杂，影响因素较多，工序卡不足以说明的关键工序，应编制操作指导卡。 6.2.2操作指导卡的内容，包括工序操作、工序控制、设备、工艺装备及检测方面的要求等。操作指导卡以图形和符号为主，符号应符合有关规定，文字叙述应简明扼要。 6.3工序质量分析表 工序质量分析表由工艺人员按质量管理的有关规定编制，报技术副总批准。 7.工艺流程图 按具体工艺编制（略） 8.管理性工艺文件 8.1各种明细表 明细表是工艺文件的汇总与登记，是必备文件。 8.2产品工艺文件总目录 产品工艺文件总目录根据《产品工艺文件的完整性表》编制。 9.工艺守则 工艺守则的内容包括： a)范围； b)与工艺过程有关的工艺材料的牌号、名称、规格及配方等；
铸造工艺设计说明书 零件名称：联轴器 指导老师：范宏训 设计人：邱满元 学号：T833-1-34
目录 1零件概述 (1) 1.1零件信息 (1) 1.2技术要求 (2) 2铸造工艺方案拟定 (2) 2.1 分型面选择 (3) 2.2浇注位置选择 (4) 3铸造主要参数 (4) 4 浇注系统设计计算 (4) 5 冒口设计 (5) 6砂芯设计 (6) 7模板 (7) 8 参考文献 (9) 9总结 (9)
1零件概述 1.1零件信息 名称：联轴器材料：球墨铸铁 外形尺寸：φ120X80 体积: 298.4cm2 质量: 2.16kg 生产批量：大批量生产零件二位图如下图所示 零件三维图如图1.1所示 图1.1 联轴器三维图
1.2技术要求 （1）铸件加工后，加工面不得有任何的铸造缺陷，非加工表面不得有明显 的夹渣、凹陷、砂眼和裂纹；。 （2）该零件配合方式为过盈配合； （3）保证该件受力较大的工作部分的力学性能。 2铸造工艺方案拟定 1 、铸造工艺图如图所示，分型面、加工余量、拔模斜度如图所示 对于单个零件，其冒口及浇注系统初步定为如下图所示，浇注位置和冒 口正好选在热节最大的地方 冒口 浇注系统
选择分型面的理由：1、保证铸件大部分位于下箱，温度分布较为合理，冒口 位置设计较为方便，便于补缩； 2、有要求的加工面都位于下型腔，其质量得到保证 3、铸件主要工艺参数的选择 加工余量——根据零件服役条件及加工部位精度要求，该零件主要工作面及尺寸有配合要求的部位是零件中间的连接孔，取加工余量3mm ，其他部位无； 收缩率——球墨铸铁，查表得收缩率为0.8%-1.2%，取ε=1.0% 拔模斜度——便于铸件从型腔中取出，取各处拔模斜度为1° 铸件质量——在增加铸件拔模斜度等工艺参数后计算的铸件体积为 298.4cm2，质量为2.16kg 4 浇注系统设计计算 铁液经球化,孕育处理后，温度下降，易氧化。因此要求浇注系统能大流量输送铁液，又有一定的挡渣能力。故薄壁小型球墨铸铁常用的封闭式浇注方式，它充型速度较快，又有挡渣能力，充型平稳。 用奥赞公式如公式4.1可计算阻流截面积： p L g H ut A 31.0G =∑ Gl 为浇注重量，该铸件质量Gc ≈2.16kg 出品率 %75~60=η，估算Gl=Gc/η≈2.5kg u 浇注系统流量损耗因素，查表得干型中小铸型阻力5.0≈u t 浇注时间 ，由 t=s √Gl 取=t 3s p H 为平均静压力头高度。 该方案可近似认为是中间浇注式，Hp ≈Ho-C/8。 式中C 为零件高度C ≈80cm ，0H 取140mm 得p H =130mm 。 故最小面积： 21335.031.0.5x82411.9cm A g ==???∑
设计讲明书 题目：拨叉831008的工艺规程及铣Φ50端面的工装夹具设计 学生： 学号： 专业： 班级：
指导老师： 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。 拨叉831008加工工艺规程及其铣面的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：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。
ABSTRCT This 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. The reduction gear box body components technological process and its the processing ￠ 140 hole 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
武威职业学院 机械制造与自动化专业（专科）毕业设计（论文） 题目杠杆工艺和工装设计 姓名向学校 学号 xxxxxxxxxxxx 指导老师学习 完成日期 2013.10.30 教学系 xxxxx
摘要 本设计的零件为杠杆零件，选用45号钢。根据零件的形状、尺寸精度、生产的经济效益等各方面的详细分析其加工工艺，多采钻床加工。通过对零件的分析，此工件外形轮廓尺寸小，重量轻，加工要求不高，生产批量不大。因此在保证质量和提高生产率的前提下，尽量简化结构，做到经济合理。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。关键字：钻床加工;杠杆零件;尺寸精度
目录 摘要.................................................................................................. I聞創沟燴鐺險爱氇谴净。关键字.............................................................................................. I残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。目录................................................................................................. I I酽锕极額閉镇桧猪訣锥。前言..................................................................................................1彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。 1.毕业设计的目的...........................................................................2謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。 2 毕业设计的基本任务与要求......................................................2厦礴恳蹒骈時盡继價骚。 2.1设计基本任务............................................................................2茕桢广鳓鯡选块网羈泪。 2.2、设计要求.................................................................................2鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。 2.2.1工艺设计的设计要求.................................................2籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。 3 毕业设计说明书的编写..............................................................2預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。 3.1基本任务....................................................................................2渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。 3.2设计要求：................................................................................3铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。 3.3生产纲领....................................................................................3擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。 3.4零件图审查................................................................................3贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。4任务实施.......................................................................................4坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。 4.1设计任务....................................................................................4蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。 4.2 设计方法和步骤.......................................................................6買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。 4.3 夹紧装置的设计.......................................................................9綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。 4.4 导向装置的设计及其他装置结构.夹具体的确定..............10驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。 4.5 绘制夹具结构图................................................................... 11猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。 4.6 确定夹具技术要求和有关尺寸，公差配合.........................12锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。 4.7 夹具精度分析与计算.............................................................12構氽頑黉碩饨荠龈话骛。结论................................................................................................13輒峄陽檉簖疖網儂號泶。致谢................................................................................................14尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。参考文献........................................................................................15识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。
铸造工艺设计说明书 课程设计：机械工艺课程设计 设计题目：底座铸造工艺设计 班级：机自1103 设计人： 学号： 指导教师：张锁梅、贾志新
前言 学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行机械制造工艺及结构设计的基本能力，为以后做好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练和准备。它要求学生全面地综合运用本课程及有关选修课程的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程的设计和机床夹具的设计。其目的是： （1）培养学生综合运用机械制造工程原理课程及专业课程的理论知识，结合金工实习、生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决机械加工工艺问题，初步具备设计中等复杂程度零件工艺规程的能力。 （2）培养学生能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，进一步提高结构设计能力。 （3）培养学生熟悉并运用有关手册、图表、规范等有关技术资料的能力。 （4）进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件的基本技能。 （5）培养学生独立思考和独立工作的能力，为毕业后走向社会从事相关技术工作打下良好的基础。
目录 一、工艺审核 (1) 1.数量与材料 (1) 2.图样 (1) 3.零件的结构性 (1) 二、成形工艺设计 (1) 1．确定工艺方案 (1) （1）浇注位置的选择 (2) （2）分型面的选择 (2) 2.确定铸造工艺参数 (4) （1）机械加工余量和铸出孔 (4) （2）浇注位置的选择 (5) （3）拔模斜度 (5) （4）铸造收缩率 (6) 3．砂芯设计 (6) 4．浇注系统的设计 (6) 5. 冷铁的设置 (6) 三、心得体会 (7)
浅谈拨叉零件的工艺规程及夹具设计 1前言 机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 2零件的分析 2.1零件的作用 题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ22孔与操纵机构相连，二下方的φ55半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。 2.2零件的工艺分析 零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求： 2.2.1小头孔0.0210 22+-Φ以及与此孔相通的8Φ的锥孔、8M 螺纹孔 2.2.2大头半圆孔Ф4.0055 2.2.3拨叉底面、小头孔端面、大头半圆孔端面，大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm ，小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为0.05mm 。
由上面分析可知，可以粗加工拨叉底面，然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。 3 确定生产类型 已知此拨叉零件的生产类型为中批量生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。 4确定毛坯 4.1 确定毛坯种类：零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，故选择铸件毛坯。查《机械制造工艺及设备设计指导手册》（后称《指导手册》）选用铸件尺寸公差等级CT9级。 4.2 确定铸件加工余量及形状： 《机械制造工艺及设备设计指导手册》325页表15-7，选用加工余量为MA-G 级，并查表15-8确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选者及加工余量如下表所示：
毕业设计内容—3.调研内容 北京建筑大学机电学院09-3班张建国学号：2105120911301 作为地铁车辆关键的零部件，非常重要的一个组成部分一转向架，被称为是轨道列车的双腿，起着支承车体。承受并传递从车体至轮对之间或从轮轨至车体之间的各种载荷及作用力：充分利用轮轨之间的黏着作用，传递牵引力和制动力；均匀分配轴重；保证车辆能灵活地沿轨道安全运行及顺利地通过曲线等功能。转向架构架还主要起着把车体经空气弹簧传来的垂向载荷传递给轮对，通过心盘和中心销使车体与转向架彼此可以相对转动，便于车辆通过曲线等作用 1.城市轨道交通车辆转向架组成和种类 1.1转向架组成： 转向架由轮对、轴箱、构架、悬挂装置、基础制动装置等组成，而其中，转向架构架是转向架其他零部件的安装基础，通过它把轮对轴箱、弹簧减震系统、基础制动、牵引电机和齿轮箱等零部件组合成一个整体。 1.2转向架种类: 1.按轴箱定位方式分为：拉板式轴箱定位转向架、拉杆式轴箱定位转向架、转臂式轴箱定位转向架和层叠式橡胶弹簧定位转向架。 2.按弹簧系统分为：一系弹簧悬挂、二系弹簧悬挂。 3.按车体与转向架间载荷传递方式分为：心盘集中承载、非心盘承载和心盘部分承载 2.转向架构架的类型，结构，作用载荷 由于车辆用途运行条件差异，制造维修方法的制约和经济条件等具体因素的影响，对转向架的性能结构参数和采用的材料及工艺等要求就要差别，因而出现了多种形式的转向架。我国国内目前使用的客车转向架、货车转向架就有几十种，各种转向架主要区别于转向架的轴数和类型，弹簧悬挂系统的结构与参数，垂向载荷的传递方式，轮对支撑方式，轴向定位方式，基础制动装置的类型安装，以及构架、侧架结构形式等诸多方面。 2.1按转向架的轴数、类型、及轴箱定位方式分类 (1) 轴数与类型 车辆所用的轴型基本上可分为B、C、D、E、F、G六种。轴直径越粗，容许轴重越大，但是大容许轴重要受线路和桥梁的强度标准的限制，一般货车采用B、D、E、F、G五种轴型，客车采用C、D两种轴型，随着我国铁路的发展，其趋势是发展重载和快速运输，因此新型货车主要运用E型轴，新型客车主要运用D 型轴按轴数分类，转向架有二轴、三轴和多轴，转向架的轴数一般根据车辆总重和每根车轴容许的轴重确定，我国大多数客货车采用二轴转向架，一些大吨位货车及公务车等采用三轴转向架，在长大重载货车上用多轴转向架或转向架群。 (2) 轴向定位方式 ①固定定位：轴箱与转向架铸成一体，或是轴箱与侧架用螺栓及其他紧固件连接成为一个整体，使得轴箱和侧架之间不能任何相对运动。如图2.10a所示 ②导框式定位：轴向上有导槽，构架上有导框，构架的导框插入轴箱的导槽内，这种结构可以容许轴箱与构架之间沿着在垂向有较大的相对位移，但在前后、左右方向仅能在容许的范围内，有相对较小的位移。如图2.10b所示
工艺、工装的设计原则 专用夹具的设计方法 对机床夹具的基本要求 1、确保工件的加工质量 2、提高机械加工的劳动生产率 3、降低工件的成本 4、使工人具有良好的劳动条件 5、排屑方便 专用夹具的设计方法与步骤 6、机械设计前的准备 7、工作 掌握必要的设计资料如 a、设计任务书、毛坯图、零件图、工艺规程等技术文件 b、机床方面的资料， c、了解本工序所用机床的主要参数、规格及安装夹具的有关连接部分的尺寸。 d、刀具方面的资料， e、了解本工序所用刀具的种类、主要结构、尺寸、精度与技术条件等。 f、夹具方面的资料如夹具零部件标 g、准（国标 h、、部标 i、、企标 j、、厂标 k、）夹具图册、夹具设计手册及现有的同 l、类夹具图纸等。 m、其它设计资料如标n、准件、通用件资料等。 清楚和了解下列情况 o、所需加工零件的数量及对夹具的需用情况。 p、有无通用或借用零部件可供选用。 q、国内外有关夹具制造方面的新工艺、新技术、新材料。 进行工件的工艺分析 通过图纸及有关的技术文件，明确设计要求，了解毛坯与工件的情况。编制出合理的工艺文件，明确本工序的加工要求，定位夹紧方案，本工序所用的机床、刀具、辅具、量具、加工余量及切削用量等为确保夹具方案做准备。 8、确定夹具的结构方案 确定工件的定位方式，根据六点定位原则决定定位方式、定位装置的类型、元件尺寸、元件数量及精度要求。 确定工件的夹紧方式，根据加工时切削用量决定且削力的大小，按夹紧原理决定夹紧力的方向、作用点及大小，最后定出夹紧装置的结构、尺寸和精度要求。 确定刀具的引导方式，设计引导元件或对刀装置。 确定其它元件或装置的结构形式如定位键、分度装置、过渡盘等。 确定各元件间的连接方式及夹具体的结构形式完成该夹具的总体布局 对于比较复杂的夹具在考虑夹具结构时应该考虑几个不同方案，分别画出草图经过评审讨论后从中选出较优方案。 9、对夹具零件的精度、粗糙度的要求 夹具总成图的绘制 10、夹具总成图上要有必要的尺寸标11、注与技术条件、零件图号、零件明细表、标12、题栏等内容。 13、绘图比例尽量按1:1选取，14、以便使图形有良好的直观性。也可按国标15、规定比例放大或缩小。
目录 一、工艺分析 (1) 1、审阅零件图 (1) 2、零件的技术要求 (1) 3、零件的技术要求 (1) 4、确定毛坯的具体生产方法 (1) 5、审查铸件的结构工艺性 (1) 二、工艺方案的确定 (1) 1、铸造方法的选择 (1) 2、造型、造芯方法的选择 (2) 3、浇注位置的确定 (2) 4、确定毛坯的具体生产方法 (2) 5、砂箱中铸件数目的确定 (2) 三、砂芯设计 (2) 1、水平砂芯设计 (3) 2、凹槽处采用自带型芯 (3) 四、工艺参数的确定 (3) 1. 加工余量 (3) 2.起模斜度 (4) 3. 铸造圆角 (4) 4. 铸造收缩率 (4) 5. 最小铸出孔 (4) 6、机械加工余量的选取 (4) 五、浇注系统设计 (4) 六、冒口及冷铁设计 (5) 七、铸造工艺图和铸件图 (6) 八、小结 (7) 九、参考文献 (8)
一、工艺分析 1、审阅零件图 查看零件图的具体尺寸与图纸绘制是否正确。 零件名称: 套筒座 工艺方法：铸造 零件材料：HT250 零件重量：3.1955kg 毛坯重量：4.3303kg 生产批量: 100件/年，为小批量生产 2、零件的技术要求 零件在铸造方面的技术要求：未铸造圆角半径：R=2~3 mm；时效处理。 3、选材的合理性 套筒座选用的材料是HT250，为灰铸铁。灰铸铁铸件的壁厚不应太薄，边角处应适当加厚，防止出现白口组织使该处既硬又难于加工。此零件用于支承,只要求能够承受抗压即可，选择材料HT250可以满足要求。 4、确定毛坯的具体生产方法 根据以上信息可知,由于零件属中型零件小批量生产，形状比较简单、壁厚比较均匀，且该材料为灰铸铁，所以确定毛坯的生产方法为砂型铸造，采用砂型铸造具有生产周期短，灵活性大、成本低的优点。 5、审查铸件的结构工艺性 铸件轮廓尺寸为162x134x133mm，查表得砂型铸造的最小壁厚为6mm,套筒座的壁厚符合其要求。在套筒座中最小壁厚为6mm,最大铸造壁厚为15mm。 二、工艺方案的确定 1、铸造方法的选择 由于套筒座的年产量为100件，属小批量生产，且零件结构简单，所以确定毛坯的生产方法为砂型铸造，由于铸件的高度为133mm，浇注位置上没有较大的壁厚、材料为HT250不需要冷铁。所以砂型种类为湿型。 2、造型、造芯方法的选择 选择造型方法为手工造型，造芯方法为手工刮板造芯。
拨叉零件的工艺规程及夹具设计 1前言 机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的建设打下一个良好的基础。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。 2零件的分析 2.1零件的作用 题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。 零件上方的φ22孔与操纵机构相连，二下方的φ55半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。 2.2零件的工艺分析 零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：
2.2.1小头孔0.021 22+-Φ以及与此孔相通的8Φ的锥孔、8M 螺纹孔 2.2.2大头半圆孔Ф4.0055 2.2.3拨叉底面、小头孔端面、大头半圆孔端面，大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm ，小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为0.05mm 。 由上面分析可知，可以粗加工拨叉底面，然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。 3 确定生产类型 已知此拨叉零件的生产类型为中批量生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。 4确定毛坯 4.1 确定毛坯种类：零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，故选择铸件毛坯。查《机械制造工艺及设备设计指导手册》（后称《指导手册》）选用铸件尺寸公差等级CT9级。 4.2 确定铸件加工余量及形状： 《机械制造工艺及设备设计指导手册》325页表15-7，选用加工余量为MA-G 级，并查表15-8确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选者及加工余量如下表所示：
目录 设计任务书…………………………………………………………………………工艺工装设计说明书正文 序言 一、零件分析与工艺路线拟订……………………………………… 二、工艺参数确定及工艺文件填写………………………………… 三、拟订夹具结够方案……………………………………………… 四、夹具设计………………………………………………………… 五、设计总结………………………………………………………… 六、参考文献…………………………………………………………
机制专业工艺工装设计任务书 设计题目曲轴箱零件的工艺工装设计（生产纲领10000） 设计内容：1．零件图 1份 2．工艺过程卡及工序卡 1套 3．夹具设计装配图 1份 4．夹具设计零件图 1~2张 5．课程设计说明书 1份 班级 学号
设计人员 指导教师 序言 工艺工装设计是一项实践性很强的工作，也是对所学课程的一次深入综合性锻炼。我希望通过这次课程设计，能从中锻炼和提高自己分析问题、解决问题的能力，为今后走上工作岗位打下一个良好的基础。 由于能力所限，设计中还会有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。
一、零件分析与工艺路线拟定 1．零件的作用 曲轴箱是箱体类零件，它是运动的主体部件，主要起支撑、保护和防尘作用，以及保证主轴回转精度，从而保证机器运转正常。该曲轴箱ф98.4和ф52的孔同轴度的保证对机械性能的保证尤为重要，而且两孔的精度等级分别为7级和6极，加工难度很大。为保证精度要求我们采用浮动镗保证。其它表面加工为次加工表面，容易保证。 2．零件工艺分析 零件的材料为HT150，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是曲轴箱的加工表面之间的位置要求： ⑴曲轴箱上下面以及左右端面，ф98.4和ф52的同轴孔，4-M8、 6-M8-25、6-M6的螺纹孔及4-ф9通孔。 ⑵平面表面粗糙度均为3.2，螺纹孔及ф9孔表面粗糙度为6.3， ф98.4和ф52的孔粗糙度为1.6且两孔有同轴度和圆柱度要求，左右端面与ф98.4和ф52的中心线有垂直度要求。 由上面分析可知，可以以底面为基准粗加工顶面，再以顶面为基准加工底面。以顶面作为精加工基准加工ф98.4和ф52的同轴孔，设计专用夹具，保证位置和尺寸要求。再根据各种加工方法的经济精度及机床所达到的位置精度，并且曲轴箱没有复杂的加工表面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。 3.工艺规程设计 ⑴选择定位基准 a.粗基准选择：以零件底面为主要定位粗基准，以箱体外行为 辅助基准。 b.精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便， 依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以曲轴箱顶面半精加工后的表面为基准，以顶面两对角孔外圆表面为辅助的定位基准精基准。 ⑵制定工艺路线 根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已经内确定的情况
摘要 本毕业设计题目是阀堵工艺工装设计及CAD/CAM，来自岫岩××机械有限公司。××公司专门从事国外机加工生产，主要的加工对象是阀体类零件，在精密铸造方面也有着他们自己的先进技术。 分析零件特点拟订合理的工艺规程，依据工艺规程设计，选择机床和设计合理的夹具。 设计内容：利用Pro/engineer的零件模块建造实体模型；利用CAXA电子图版绘制零件的工艺规程表和夹具设计图；利用MasterCAM模拟上表面各槽的加工路线和生成数控代码，利用CIMCO Edit对生成的数控代码进行仿真。 设计难点：在零件的工艺规程设计中，零件下表面粗糙度要求较高，通过精磨可以达到要求。零件中心孔的粗糙度要求也较高，通过磨销即可达到要求。零 的专用铣刀完成。零件下表件上表面0.38深圆槽较难加工，在加工中心用38 .0 面4.83宽圆槽也比较难加工，利用加工中心完成。 关键词：模具；夹具；模拟制造；实体造型
Abstract The subject of this design is designing the assembly and craft of valve base. It also relate to CAD/CAM. This subject task comes from Xiuyan ××Machinery CO.LTD which works in machining production for abroad. Its main machining objects are parts like types of valve base. It has advanced technology in investment casting. The feature of the parts is analyzed so as to plan the reasonable process and select the corresponding machine and inspection. Content of design: The parts module of the Pro/engineer is used to build the work piece. CAXA electric plate is used to draw the accessory's stipulation chart of technic and design of jig. MasterCAM is used to simulate the processing route of every trough of above surface and turn into the numerical control code. CIMCO Edit is used to carry on simulation to the numerical control code produced. Difficulties in design: In the simulation design of technic, low roughness is requested for the accessory's undersurface which can be achieved by carefully grinding. The roughness of the core bore should also be low, and it can be realized by grinding too. On the components the superficial 0.38 deep circular slot are difficult to process, and a special-purpose milling cutter is used in the machining center. The components undersurface 4.83 wide circular slots are also quite difficult to process, and it can be completed using the machining center. Key words：mould；jig；simulating manufacturing；physical model