汽车制造工艺学拨叉夹具设计说明书

武汉理工大学《汽车与发动机制造工艺学》课程设计说明书

1 目 录

前 言 ......................................................................................................... 2

1拨叉工艺分析 ....................................................................................... 2

1.1零件的作用 ........................................................................................................................ 2

1.2零件结构特点与结构工艺性 ............................................................................................ 2

1.3零件的关键表面的技术要求分析 .................................................................................... 2

2工艺设计 ............................................................................................... 3

2.1确定生产类型 .................................................................................................................... 3

2.2毛坯选择与毛坯图说明 .................................................................................................... 3

2.3工艺路线确定 .................................................................................................................... 4

2.3.1粗、精基准的选择 .................................................................................................. 4

2.3.2各表面加工方法的确定 .......................................................................................... 4

2.3.3工序集中与分散的考虑 .......................................................................................... 4

2.3.4工序安排的原则 ...................................................................................................... 5

2.3.5加工设备与工艺装备的选择 .................................................................................. 5

2.3.6不同方案 .................................................................................................................. 6

2.4加工余量、切削余量、工时定额的确定 ........................................................................ 7

2.5工序尺寸与公差的确定 .................................................................................................... 7

2.5.1圆柱表面工序尺寸 .................................................................................................. 8

2.5.2平面工序尺寸 .......................................................................................................... 8

3夹具设计 ............................................................................................... 9

3.1设计思想与设计方案的比较 ............................................................................................. 9

3.2定位分析与定位误差的计算 .......................................................................................... 10

3.3对刀及导引装置设计 ...................................................................................................... 11

3.4夹紧机构设计与夹紧力计算 .......................................................................................... 12

3.5夹具操作动作说明 .......................................................................................................... 12

4设计体会 ............................................................................................. 12

5参考文献 ............................................................................................. 15

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2 前 言

汽车制造工艺学是车辆工程的专业必修课程，通过该课程我们能学习到汽车制造工艺的基本理论，初步学会车辆设计中如何充分考虑制造工艺要求，并运用理论知识分析和评价汽车零部件结构。而课程设计正是这一门课程的重要实践环节，也是车辆工程专业学生一次较为全面的机械设计实践。通过该课程设计，综合运用多门基础知识与实践能力，进一步提高学生分析和解决工程实际问题的基本能力。汽车的生产过程是指将原材料转变为汽车产品的全过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。

1拨叉工艺分析

1.1零件的作用

我们设计的零件是车床的拨叉。这个拨叉一般位于机床变速机构中，让主轴回转运动按照要求工作，起到换挡作用，达到所需的速度和扭矩的作用。

1.2零件结构特点与结构工艺性

本零件分为上下两个孔，下面的Φ50半孔是用来和所控制齿轮所在的轴接触，上面的Φ20孔与操纵机构相连。通过上方的力拨动下方的齿轮来进行变速。把两件零件铸造成为一体，但加工时分开。

1.3零件的关键表面的技术要求分析

我们设计的拨叉零件所使用的材料是HT200，HT200的生产工艺比较简单，而且铸造性能比较好，但是它的脆性高、塑性较差，因此不适合磨削。以下是拨叉需要加工的表面武汉理工大学《汽车与发动机制造工艺学》课程设计说明书

3 及加工表面之间的位置要求：

（1）大头半圆孔端面、小头孔端面、拨叉底面与小头孔中心线垂直度误差为0.07mm。

（2）大头半圆孔Φ50。

（3）小头孔Φ20以及与此孔相通的M6螺纹孔、Φ8的锥孔。

我们通过小组讨论分析得知，可以先把拨叉下断面进行粗加工，再以加工过的端面作为基准然后采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。我们通过分析考虑到拨叉零件的形状较复杂，加工工序较多，所以考虑到工序集中所以采用数控机床来进行加工。

2工艺设计

2.1确定生产类型

生产纲领是指企业在计划期间应当生产的产品产量和进度计划。分析本次拨叉零件的生产纲领为10000件/年，它的质量是1.0Kg/个，我们小组通过查找《机械制造工艺设计简明手册》第2页表1.1-2，确定了采用中批生产的生产类型，接下来要初步确定工艺安排：加工过程划分阶段；工序要适当集中；加工设备采用数控机床，主要采用专用工装。

2.2毛坯选择与毛坯图说明

本次拨叉零件加工的材料是HT200。我们主要考虑到零件零件结构比较简单，加工过程中所受冲击不是很大，所以我们采用中批生产，选择的铸件毛胚是木摸手工砂型铸件毛坯。通过查询《机械制造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5,选用铸件尺寸公差等级为CT-12。

零件的毛坯图如下所示：

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2.3工艺路线确定

2.3.1粗、精基准的选择

基准是用来确定生产对象上几何关系所依据的点、线、面。合理与正确的选择基准可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。因此说基面选择是工艺规程设计中的十分重要工作之一。基面选择的不合理会使加工工艺过程中会出现许多问题，更严重的话，还会造成零件的大批报废，使生产不能正常进行。

（1）粗基准的选择：以拨叉零件的小头上端面为主要的定位粗基准，同时两个小头孔外圆表面为辅助粗基准。

（2）精基准的选择：选择精基准时主要要考虑到保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”和“基准统一”的原则，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，以两个小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。