发动机连杆加工工艺及造型讲解
- 格式:doc
- 大小:4.29 MB
- 文档页数:29
发动机连杆的加工工艺发动机连杆是发动机中的重要部件之一,主要起到将活塞与曲轴连接起来的作用。
它通常由高强度铸铁或铸钢制成,具有承载高压力和高温的能力。
以下是发动机连杆的加工工艺的详细介绍。
1. 材料选择:发动机连杆通常使用高强度材料制造,如铸铁或铸钢。
这些材料具有良好的机械性能和耐热性能,能够承受高温、高压和高转速的要求。
2. 铸造:连杆的制造通常通过铸造工艺来完成。
首先,根据连杆的设计要求制作模具,然后将熔化的铁水或钢水倒入模具中,待其凝固后取出,得到初步的连杆毛坯。
3. 精加工:铸造得到的连杆毛坯需要进行进一步的精加工来满足工艺要求。
包括以下几个步骤:a. 磨削:使用砂轮或切削工具对连杆进行磨削,以去除表面的毛刺和不平整,并使其具有规定的尺寸和形状。
b. 铣削:通过铣削工艺对连杆进行加工,以产生平整的表面和规定的孔径。
铣削还可用于加工连杆上的齿轮或平面。
c. 凿破孔:可以使用钻削工具钻孔或采用冲击方式凿破连杆上的孔。
这些孔通常用于安装连杆螺栓和机油喷嘴等部件。
d. 热处理:连杆在精加工之前需要进行热处理,以提高其硬度和强度。
通常采用淬火和回火工艺来完成。
淬火可以使材料达到较高的硬度,而回火则可以消除过多的脆性。
e. 平衡:连杆在装配到发动机中之前需要进行平衡。
这是为了保证连杆在高速旋转时不会产生过大的振动和失重现象。
平衡通常通过动、静平衡仪来进行。
4. 检查和测试:完成精加工之后,连杆需要进行严格的质量检查和性能测试。
这包括尺寸测量、硬度测试、金相组织观察、磁粉检测等。
还需要在实际的发动机中进行试车和试验,以验证连杆的性能和可靠性。
总结起来,发动机连杆的加工工艺包括材料选择、铸造、精加工、热处理、平衡、检查和测试等几个关键步骤。
每个步骤都需要严格控制和操作,以确保连杆具有良好的性能和可靠性。
加工过程中还需要注意环保要求,采取适当的防护措施,以减少对环境的污染。
通过科学严谨的加工工艺,可以有效提高发动机连杆的质量和性能,进一步提高发动机的整体性能和可靠性。
连杆零件的机械加工工艺规程和专用夹具设计一、前言连杆是发动机中重要的零件之一,其作用是将活塞的上下运动转化为曲轴的旋转运动。
因此,连杆的质量和加工精度直接影响发动机的性能和寿命。
本文将介绍连杆零件的机械加工工艺规程和专用夹具设计。
二、工艺流程1. 材料准备选用高强度合金钢作为连杆零件的材料。
在进行机械加工之前,需要对原材料进行热处理,以提高其硬度和强度。
2. 粗加工(1)锯切将原材料锯成长度略大于实际尺寸的毛坯。
(2)车削采用车床进行粗加工,先将毛坯两端面加工成平行面,然后进行外圆柱面、内孔等基本形状的车削。
(3)铣削采用立式铣床进行粗加工,主要是对连杆头部进行铣削,并开出油孔等结构。
3. 精密加工(1)磨削采用平面磨床和圆柱磨床对外圆柱面、内孔和连杆头等进行精密加工。
(2)钻孔采用钻床对油孔等细小结构进行加工。
(3)拉削采用拉床对轴向槽、键槽等进行加工。
4. 热处理将加工好的连杆零件进行热处理,以提高其硬度和强度。
通常采用淬火和回火的方式进行处理。
5. 组装将经过热处理的连杆零件组装到曲轴上,并进行调整,以确保其与其他零件的配合精度和运动平稳性。
三、专用夹具设计为了保证连杆零件在机械加工过程中的精度和稳定性,需要设计专用夹具。
下面介绍一种常见的夹具设计方案:1. 夹具整体结构该夹具主要由夹紧块、支撑块、定位块、压板等组成。
其中,夹紧块负责固定毛坯,支撑块负责支撑毛坯,在车削时起到了很好的辅助作用;定位块则是为了确保毛坯在夹具中的位置准确;压板则是为了防止毛坯在车削时发生移动。
2. 夹具夹紧方式该夹具采用机械夹紧的方式,通过螺旋压板来实现对毛坯的夹紧。
在进行车削等加工时,需要根据不同工序进行调整,以确保毛坯的稳定性和精度。
3. 夹具使用注意事项在使用该夹具时,需要注意以下几点:(1)夹具的各个部位需要经常清洗和润滑,以保证其正常运作。
(2)在进行车削等加工时,需要根据不同工序进行调整,并且要保证毛坯与夹具之间的接触面积充分。
汽车发动机连杆生产工艺连杆的结构及作用连杆是较细长的变截面非圆形杆件,其杆身截面从大头到小头逐步变小以适应在工作中承受的急剧变化的动载荷。
它是由连杆大头、杆身和连杆小头三部分组成,连杆大头是分开的,一半与杆身为一体,一半为连杆盖涟杆盖用螺栓和螺母与曲轴主轴颈装配在一起。
连杆是连接活塞和曲轴,并将活塞所受作用力传给曲轴,将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。
它是汽车发动机主要的传动构件之一,它是把作用于活塞顶部的膨胀气体压力传给曲轴,使活塞的往复直线运动变为曲轴的回转运动,以输出功率。
工件材料和毛坯连杆的材料大多采用高强度的精选45钢、40Dr钢等,并经调质处理以改善切削性能和提高抗冲击能力,硬度要求45钢为HB217~ 293,40Dr为HB223~280。
也有采用球墨铸铁和粉末冶金技术的,可降低毛坯成本。
钢制连杆的毛坯一般都是锻造生产,其毛坯形式有两种:一种是体、盖分开锻造;另一种是将体、盖锻成一体,在加工过程中再切开或采用胀断工艺将其胀断。
另外为避免毛坯出现缺陷,要求对其进行100%的硬度测量和探伤。
连杆加工工艺过程1.定位及夹紧1)粗基准的正确选择和初定位夹具的合理设计是加工工艺中至关重要的问题。
在拉连杆大小头侧定位面时,采用连杆的基准端面及小头毛坯外圆三点和大头毛坯外圆二点粗基准定位方式。
这样保证了大小头孔和盖上各加工面加工余量均匀,保证了连杆大头称重去重均匀,保证了零件总成最终形状及位置。
2)在连杆杆和总成的加工中,采用杆端面、小头顶面和侧面、大头侧面的加工定位方式。
在螺栓孔至止口斜结合面加工工序的连杆盖加工中,采用了以其端面、螺栓两座面、一螺栓座面的侧面的加工定位方法。
这种重复定位精度高且稳定可靠的定位、夹紧方法,可使零件变形小,操作方便,能通用于从粗加工到精加工中的各道工序。
由于定位基准统一,使各工序中定位点的大小及位置也保持相同。
这些都为稳定工艺、保证加工精度提供了良好的条件。
2.加工顺序的安排和加工阶段的划分连杆的尺寸精度、形状精度和位置精度的要求都很高,但刚度又较差,容易产生变形。
连杆加工工艺文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-二、连杆的加工工艺1、连杆的功用、结构特点、工作条件及工艺特点连杆是汽车发动机主要的传动机构之一,它将活塞与曲轴连接起来,把作用于活塞顶部的膨胀气体压力传给曲轴,使活塞的往复直线运动可逆的转化为曲轴的回转运动,以输出功率。
以下均已实习所见4125B 型柴油发动机连杆为例。
连杆是一种细长的变截面非圆杆件。
由从大头到小头逐步变小的工字型截面的连杆体及连杆盖、螺栓、螺母等组成。
基本上都由活塞销孔端(小头)、曲柄销孔端(大头)及杆身三部分组成。
为了便于安装,大头孔设计成两半,然后用连杆螺栓连接。
连杆在工作中主要承受以下三种动载荷:①汽缸内的燃烧压力(连杆受压);②活塞连杆组的往复运动惯性力(连杆受拉);③连杆高速摆动时产生的横向惯性力(连杆受弯曲应力);连杆的工艺特点:外形复杂,不易定位;连杆的大小头是由细长的杆身连接,故刚性差,易弯曲、变形;尺寸精度、形位精度和表面质量要求高。
2、主要加工表面和技术要求连杆的主要加工表面有:大小头孔、大小头端面、大头剖分面以及连杆螺栓孔等。
(1)大小端孔的精度:小头孔尺寸精度IT7,Ra≤1.6um,圆柱度公差0.015mm;小头铜套孔尺寸精度IT6,Ra≤0.4um,圆柱度公差0.005mm;大头孔尺寸精度 IT6,Ra≤0.8um,圆柱度公差0.012mm。
(2)大小端孔中心线在两个互相垂直方向的平行度:在垂直面平行度公差0.04mm,在水平面内平行度公差0.06mm。
(3)大小端孔的中心距:孔中心距极限偏差±0.05mm(4)大端孔两端面对大端孔轴线的垂直度:垂直度公差0.1mm,Ra≤3.2um。
(5)连杆螺栓孔:螺栓孔中心线对盖体结合面与螺栓及螺母座面的不垂直,会增加连杆螺栓的弯曲变形和扭转变形,并影响螺栓伸长量而削弱螺栓强度。
(6)两螺栓孔中心线对连杆大头孔剖分面的垂直度公差为0.15mm,用两个尺寸为的检验心轴插入连杆体和连杆盖的孔中时,剖分面的间隙应小于0.05mm。
编号: 495柴油机连杆加工工艺规程编制人完成时间金肯职业技术学院495柴油机连杆加工工艺规程1.连杆的结构特征与技术要求1.1连杆结构特征连杆是汽车发动机中的重要零部件,它连接活塞和曲轴,将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动,并把作用在活塞上的力传给曲轴后输往驱动轮。
495柴油发动机连杆成品图样:其结构特征如下:连杆有连杆小头、连杆杆身和连杆大头等部分组成。
连杆小头与活塞销相连。
对全浮式活塞销,由于工作时小头孔与活塞销之间有相对运动,所以在连杆小头中压入衬套。
小端:发动机连杆是并列式连杆,小端采用薄壁圆环结构,这是因为它形状简单,制造方便,重量轻,受力之后小段中的应力分布比较均匀;小头采用斜面,与斜面底座相配合,可增加活塞销座和连杆小头的支撑面积,用于加强发动机。
两侧顶部加厚,以提高抗弯能力,减小变形,保证润滑间隙,提高工作可靠性,但加工较复杂。
大端:连杆大头与曲轴的连杆轴颈相连,大头有整体式和分开式是两种。
一般采用分开式,分开式又分为平分和斜分两种。
连杆大头采用平切口,是因为它易于加工,刚性好,而且连杆螺栓不受剪切力作用。
把连杆大头分开可取下的部分叫连杆盖,连杆体与连杆盖配合加工不能互换,因此必须在同一侧打上装配标记。
杆身:连杆杆身为较细长的变截面非圆形杆件,其截面从大头到小头逐步变小,以能更好地适应在工作中承受的急剧变化的动载荷。
为减小惯性力,还应尽量减轻杆身重量。
连杆的长短直接影响到发动机的高度和侧压力的大小,较长的连杆能使惯性力增加,而同时在侧压力方面的改善却不明显。
因此在发动机设计时,当运动件不与有关零部件相碰时,都力求缩短连杆长度。
连杆杆身通常做成“工”字形断面,上小下大。
采用压力法润滑的连杆,杆身中部制造有连通大小头的油道。
连杆杆身的截面十分重要,它应能保证强度的前提下有尽量较轻的重量,此外,还要有利于该截面的形状由大端向小端的过度,因此发动机连杆本身采用工字型截面。
过渡区:较大的过渡半径:连杆小端工作时,下半部主要承受燃气爆发力,而上半部则承受着活塞组的往复惯性力,所以连杆小端到杆身的过渡结构对小段的强度有很大影响,切点处常常是应力高峰值所在处,因此小端和大端与杆身连接处采用大圆弧过渡,一方面提高小端与大端的刚度,另一方面也减小了这些地方的应力集中。
发动机连杆制造工艺
做发动机连杆,就像是给心脏打造一根超级强壮的骨头。
这事儿可不简单,咱们一步步来说:
挑好料,打基础:首先,得选那种特别硬、能抗压的钢材,像是45钢、40Cr这些。
选好了,就像揉面团一样,用大力气把它砸成连杆的大致模样。
这一步叫锻造,就像铁匠打铁,但用的是机器,又快又准。
初加工,修形体:刚砸出来的连杆还糙得很,得先用刀具给它修修边幅,去掉多余的料,就像给人理发一样。
这时候,还得仔细检查,看看有没有暗病,确保它身子骨结实。
精雕细琢:接下来,就要细细打磨了,就像雕刻艺术品一样,每个角落、每个孔都要弄得既光滑又精准。
有的地方还要特意磨出个小斜坡,让部件之间配合得更紧密。
减肥平衡:为了让连杆在发动机里转得稳,还得给它“瘦身”,这里减一点,那里磨一点,让重量分布得刚刚好,这样跑起来才不颠簸。
洗个澡,查个身:加工完一身脏,得好好洗个澡,清理干净。
然后,医生(检测设备)上场,从里到外仔细检查,确保每一根连杆都是健康宝宝。
组装打扮:最后,给连杆装上轴承这些配件,就像穿衣服戴首饰一样,打扮得漂漂亮亮的。
然后,再做一次全身检查,确保一切完美无瑕。
整个过程,就像照顾一个即将参加奥运会的运动员,从营养(选材)、训练(锻造和加工)到健康管理(检测),每一步都不能马虎,这样才能造出一根既强健又可靠的发动机连杆。
下面以CA6102发动机为例,对其连杆和曲轴的加工工艺及发动机总成进行分析。
1.1 连杆加工工艺1.1.1 连杆的功用、结构特点及工作条件连杆是汽车发动机主要的传动构件之一,它是把作用于活塞顶部的膨胀气体压力传给曲轴,使活塞的往复直线运动变为曲轴的回转运动,以输出功率。
CA6102发动机连杆采用直剖式结构,它由从大头到小头逐步变小的工字形截面的连杆体及连杆盖、螺栓、螺母等组成。
由以上部分合在一起形成连杆的大、小头及杆身。
连杆大头孔套在曲轴的连杆轴颈上,与曲轴相连,内装有轴瓦。
为了便于安装,大头设计成两半,然后用连杆螺栓连接。
连杆小头与活塞销相连,小头压人耐磨的铜衬套,孔内设有油槽。
小头顶部有油孔,以便使曲轴转动时飞溅的润滑油能流到活塞销的表面上,起到润滑作用。
为了减少惯性力,连杆杆身部位的金属重量应当减少并且要有一定的刚度,所以杆身采用工字形断面。
连杆杆身部位是不加工的。
在毛坯制造时,杆身的一侧作出定位标记,作为加工及装配基准。
连杆在工作中主要承受着以下三种动载荷:①气缸内的燃烧压力(连杆受压);②活塞连杆组的往复运动惯性力(连杆受拉);③连杆高速摆动时产生的横向惯性力(连杆受弯曲应力);为了保证工作时连杆的一些危险点(螺栓、杆身或大端盖等)不发生断裂,将其设计成如图1.1.1所示的结构。
该结构不仅重量轻、刚度大,而且具有足够的疲劳强度和冲击韧性。
1.1.2 连杆材料及毛坯制造方法由于连杆在工作中承受多种急剧变化的动载荷,所以不仅要求其材料具有足够的疲劳强度及结构刚度,而且还要使其纵剖面的金属宏观组织纤维方向应沿着连杆中心线并与连杆外形相符,不得有扭曲、断裂、裂纹、疏松、气泡、分层、气孔和夹杂等缺陷。
连杆成品的金相显微组织应为均匀的细晶结构,不允许有片状铁素体。
CA6102发动机连杆材料采用 55#或 35MnVs ,经调质处理后,硬度为 226-271 HBS 。
采用整体模锻的加工方式,具有劳动生产率高、锻件质量好、材料利用率高、成本低等优点。
二、连杆的加工工艺1、连杆的功用、结构特点、工作条件及工艺特点连杆是汽车发动机主要的传动机构之一,它将活塞与曲轴连接起来,把作用于活塞顶部的膨胀气体压力传给曲轴,使活塞的往复直线运动可逆的转化为曲轴的回转运动,以输出功率。
以下均已实习所见4125B型柴油发动机连杆为例。
连杆是一种细长的变截面非圆杆件。
由从大头到小头逐步变小的工字型截面的连杆体及连杆盖、螺栓、螺母等组成。
基本上都由活塞销孔端(小头)、曲柄销孔端(大头)及杆身三部分组成。
为了便于安装,大头孔设计成两半,然后用连杆螺栓连接。
连杆在工作中主要承受以下三种动载荷:①汽缸内的燃烧压力(连杆受压);②活塞连杆组的往复运动惯性力(连杆受拉);③连杆高速摆动时产生的横向惯性力(连杆受弯曲应力);连杆的工艺特点:外形复杂,不易定位;连杆的大小头是由细长的杆身连接,故刚性差,易弯曲、变形;尺寸精度、形位精度和表面质量要求高。
2、主要加工表面和技术要求连杆的主要加工表面有:大小头孔、大小头端面、大头剖分面以及连杆螺栓孔等。
(1)大小端孔的精度:小头孔尺寸精度IT7,Ra≤1.6um,圆柱度公差0.015mm;小头铜套孔尺寸精度IT6,Ra≤0.4um,圆柱度公差0.005mm;大头孔尺寸精度 IT6,Ra≤0.8um,圆柱度公差0.012mm。
(2)大小端孔中心线在两个互相垂直方向的平行度:在垂直面平行度公差0.04mm,在水平面内平行度公差0.06mm。
(3)大小端孔的中心距:孔中心距极限偏差±0.05mm(4)大端孔两端面对大端孔轴线的垂直度:垂直度公差0.1mm,Ra≤3.2um。
(5)连杆螺栓孔:螺栓孔中心线对盖体结合面与螺栓及螺母座面的不垂直,会增加连杆螺栓的弯曲变形和扭转变形,并影响螺栓伸长量而削弱螺栓强度。
(6)两螺栓孔中心线对连杆大头孔剖分面的垂直度公差为0.15mm,用两个尺寸为的检验心轴插入连杆体和连杆盖的孔中时,剖分面的间隙应小于0.05mm。
连杆是活塞式发动机和压缩机的重要零件之一,其大头孔与曲轴连接,小头孔通过活塞销与活塞连接,其作用是使活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动,它是柴油机关键传动件之一。
连杆要承受内燃机的爆发力、压缩力和连杆往复运动的惯性力、拉伸力。
因此对连杆的强度、刚度有很高的要求。
又连杆与曲轴和活塞销连接,并且它们之间存在相对转动,因此对连杆大小头孔的加工要求是很高的。
本文主要论述了连杆的加工工艺及其夹具设计。
连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高,而连杆的刚性比较差,容易产生变形,因此在安排工艺过程时,就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。
逐步减少加工余量、切削力及内应力的作用,并修正加工后的变形,就能最后达到零件的技术要求。
关键词:连杆加工工艺夹具设计内容:1.A3零件图一张2.A3毛胚图一张3.机械加工工艺规程一套4.A3装用卡具装配图一张5设计说明书一套,不得少于15页目录一、任务书二、零件工艺性分析2.1零件技术条件分析2.2毛坯选择以及加工2.3机械加工工艺路线确定2.4连杆的机械加工工艺过程分析2.4.1工艺过程的安排2.4.2定位基准的选择2.4.3确定合理的夹紧方法2.5连杆基本加工工序2.5.1连杆两端面的加工2.5.2连杆大、小头孔的加工2.5.3连杆螺栓孔的加工2.5.4连杆体与连杆盖的铣开工序2.5.5大头侧面的加工2.6工序尺寸以及公差的的计算2.6.1切削用量的选择原则a)粗加工时切削用量的选择原则b)精加工时切削用量的选择原则2.6.2确定各工序的加工余量2.6.3确定工序尺寸及其公差三、XX号工序加工说明书3.1工序尺寸精度分析3.2确定加工余量3.3夹具、定位如CAD图一.任务书机械制造业是国民经济的基础产业,是国民经济发展的支柱产业,机械制造行业的发展影响着国民经济的发展。
要想国力有所提升,国民经济不断发展变强。
传统的机械制造行业已经渐渐不能适应当代社会的发展,同时也为了适应多生产模式(大、中、小批量生产)对夹具快速设计的需求,因此先进的装备便随着产生。
凸轮轴加工工艺凸轮轴的材料:球墨铸铁、合金铸铁、冷激铸铁、中碳钢球墨铸铁:将接近灰铸铁成份的铁水经镁或镁的合金或其它球化剂球化处理后而获得具有球状石墨的铸铁。
石墨呈球状,大大减轻了石墨对基体的分割性和尖口作用,球墨铸铁具有较高的强度、耐磨性、抗氧化性、减震性及较小的缺口敏感性。
球墨铸铁的凸轮轴一般用在单缸内燃机上,如S195柴油机,做凸轮轴用的球墨铸铁用QT600-3或QT700-2,要求球化为2级(石墨球化率90-95%)石墨粒度大小大于6级。
凸轮轴整体硬度HB230-280合金铸铁:将接近灰铸铁成份的铁水加入Mn、Cr、Mo、Cu等元素。
从而与珠光体形成合金,减少铁素体的数量。
合金铸铁的凸轮轴一般用于高转速凸轮轴。
如CAC480凸轮轴,凸轮轴整体硬度HB263-311。
冷激铸铁:一般用于低合金铸铁表面冷激处理,使外层为白口或麻口组织,心部仍是灰口组织。
如:372凸轮轴。
使用冷激铸铁的凸轮轴处于干摩擦或半干摩擦工作状态,而具有承受较大的弯曲与接触应力,要求材料表面层抗磨且高的强度,心部仍有一定的韧性。
目前国内所用的冷激铸铁主要有两大类:铬、钼、铜冷激铸铁和铬、钼、镍冷激铸铁,冷硬层的金相组织:莱氏体+珠光体(索氏体)冷激铸铁硬度为HRC45—52,目前,国内冷激铸铁的硬度在HRC47左右。
中碳钢:一般用于大型发动机凸轮轴。
如:6102发动机采用模锻锻造成型,也有一部分用于摩托凸轮轴,成型较简单。
模锻后一般要进行退火处理以便于机械加工。
凸轮轴加工的典型工艺编辑本段一.凸轮轴轴颈粗加工采用无心磨床磨削编辑本段无心磨床的磨削方式有2种:贯穿式无心磨削和切入式无心磨削。
贯穿式无心磨削一般用于单砂轮,它的导轮是单叶双曲面,推动凸轮轴沿轴向移动,仅仅用于磨削光轴。
切入式无心磨削是由多砂轮磨削(若是单砂轮磨削,一般砂轮被修整成成型砂轮,如:磨削液压挺柱的球面),如现有480凸轮轴的磨削,可磨削阶梯轴,导轮为多片盘状组合而成,工件不能沿轴向移动,无论是哪一种磨削方式,工件的中心都高于砂轮和导轮的中心,一般切入式磨削都有上料工位、磨削工位、测量工位、卸料工位组成。
连杆连杆是发动机的主要传动件之一,本文主要论述了连杆的加工工艺及其夹具设计。
连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高,而连杆的刚性比较差,容易产生变形,因此在安排工艺过程时,就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。
逐步减少加工余量、切削力及内应力的作用,并修正加工后的变形,就能最后达到零件的技术要求。
一汽车连杆加工工艺1.1 连杆的结构特点连杆是汽车发动机中的主要传动部件之一,它在柴油机中,把作用于活塞顶面的膨胀的压力传递给曲轴,又受曲轴的驱动而带动活塞压缩气缸中的气体。
连杆在工作中承受着急剧变化的动载荷。
连杆由连杆体及连杆盖两部分组成。
连杆体及连杆盖上的大头孔用螺栓和螺母与曲轴装在一起。
为了减少磨损和便于维修,连杆的大头孔内装有薄壁金属轴瓦。
轴瓦有钢质的底,底的内表面浇有一层耐磨巴氏合金轴瓦金属。
在连杆体大头和连杆盖之间有一组垫片,可以用来补偿轴瓦的磨损。
连杆小头用活塞销与活塞连接。
小头孔内压入青铜衬套,以减少小头孔与活塞销的磨损,同时便于在磨损后进行修理和更换。
在发动机工作过程中,连杆受膨胀气体交变压力的作用和惯性力的作用,连杆除应具有足够的强度和刚度外,还应尽量减小连杆自身的质量,以减小惯性力的作用。
连杆杆身一般都采用从大头到小头逐步变小的工字型截面形状。
为了保证发动机运转均衡,同一发动机中各连杆的质量不能相差太大,因此,在连杆部件的大、小头两端设置了去不平衡质量的凸块,以便在称量后切除不平衡质量。
连杆大、小头两端对称分布在连杆中截面的两侧。
考虑到装夹、安放、搬运等要求,连杆大、小头的厚度相等(基本尺寸相同)。
在连杆小头的顶端设有油孔(或油槽),发动机工作时,依靠曲轴的高速转动,把气缸体下部的润滑油飞溅到小头顶端的油孔内,以润滑连杆小头衬套与活塞销之间的摆动运动副。
连杆的作用是把活塞和曲轴联接起来,使活塞的往复直线运动变为曲柄的回转运动,以输出动力。
因此,连杆的加工精度将直接影响柴油机的性能,而工艺的选择又是直接影响精度的主要因素。
连杆加工工艺技术连杆加工工艺技术是指对连杆进行加工、制造的工艺流程和技术方法。
连杆是发动机等机械设备的重要组成部分,直接影响了机械设备的工作效率和寿命。
合理的连杆加工工艺技术可以提高连杆的加工精度和使用性能,提高机械设备的整体效能。
下面将详细介绍连杆加工工艺技术的主要内容。
连杆加工工艺技术包括连杆的设计、加工工艺流程、主要加工方法以及加工设备和工具的选择等方面。
首先,连杆的设计是决定加工工艺的基础。
在连杆的设计中,需要考虑到连杆的材料、尺寸、结构等因素,以确保连杆在使用过程中的强度和刚度等要求。
同时,设计中还需要充分考虑到加工工艺的要求,以便实施相应的加工工艺。
其次,连杆的加工工艺流程是按照一定的顺序和步骤进行的。
一般情况下,连杆的加工工艺流程分为:锻造、热处理、车、铣、刨、钻、镗、铰、磨等步骤。
在进行加工时,需要严格按照工艺流程和相应的工艺参数进行操作,确保连杆的加工质量和加工精度。
在连杆的加工过程中,主要采用车削加工、铣削加工、钻削加工等方法。
车削加工是指通过旋转刀具对连杆进行切削去材加工。
铣削加工是指通过旋转刀具对连杆进行切削去材加工。
钻削加工是指通过旋转刀具对连杆进行切削加工。
在进行加工时,需要根据连杆的形状和尺寸选择相应的加工方法,并合理选择刀具和切削参数,以保证加工质量和加工效率。
同时,连杆的加工还需要配备相应的加工设备和工具。
加工设备包括车床、铣床、钻床、刨床、磨床等,工具包括车刀、铣刀、钻头、镗刀、磨具等。
在选择加工设备和工具时,需要根据连杆的加工要求和加工量选择合适的设备和工具,以满足加工需求。
在连杆加工过程中,还需要进行质量控制和检验。
质量控制是指在加工过程中对工艺参数、加工质量等进行控制和检验。
质量检验是指对加工后的连杆进行检测和评估,以确保连杆的加工质量和使用性能。
总的来说,连杆加工工艺技术是指对连杆进行加工、制造的工艺流程和技术方法。
通过合理的连杆加工工艺技术,可以提高连杆的加工精度和使用性能,提高机械设备的整体效能。
实习目的:实践是检验真理的惟一标准。
在课堂上,我们学习了很多理论知识,但是如果我们在实际当中不能灵活运用,那就等于没有学。
实习就是将我们在课堂上学的理论知识运用到实战中,是大学学习中的重要组成部分,学校很是重视,每年都要组织各个专业的学生到相关的单位去参观实习,增长同学们的见识,让我们更加了解本专业的实际应用,同时为我们以后的学习和工作打下坚实的基础。
实习内容了解连杆构成:1、构件的形式连杆机构的构件大多制成杆状,但根据受力和结构等需要,并不一定都做成杆状,常见的形式为;(1)杆状,它的构造简单,加工方便,一般在杆长(运动)尺寸R胶大时采用。
(2)盘状,有时它本身就是一个皮带轮或齿轮,在圆盘上距轴心R处装上销轴,以便和其他构件组成回转副,尺寸R为杆长。
这种回转体的质量均匀分布,故盘状结构能比杆转的更适于较高的转速,常用做曲柄或摆杆。
(3)桁架和箱形梁,当构件较长或受力较大,采用整体式杆件不经济或制造困难是可采用这种结果形式。
(4)曲轴,结构简单,与它主成运动副的构件可做成整体式的,但由于悬臂,强度及杆度较差。
当工作载荷和尺寸较大,或曲柄安置在转动轴的中间部分时,此形式在内燃机、压缩机等机械中经常采用,曲柄在中间轴劲处与连杆相连,连杆必须部分为连杆体和连杆盖,然后用螺栓将其拧紧。
2、运动副的形式(1)回转副,可利用滑动轴承或滚动轴承组成回转副。
滑动轴承的结构简单,但轴承间隙会影响构件的运动性质,当构件和运动副较多时,间隙引起的积累误差必增大。
如采用滚动轴承作回转副,则磨檫损失小,运动副间隙小,启动灵敏,但专配复杂,两构件接头处的颈向尺寸较大,可用滚针轴承解决着一矛盾。
(2)移动副,组成移动副的两构件和各种导路的形式。
带有调整板的T型导路:圆柱形导路:带有侧板棱柱形导路:V型导路:可调整的带有燕尾形的组合导路:滚珠的滚柱导路:带有滚柱的滚柱导路。
连杆加工:连杆的功用是将活塞承受的力传给曲轴,从而使得活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动,连杆承受活塞销传来的气体作用力及本身的摆动和活塞往复运动的惯性力。
毕业设计(论文)题目:发动机连杆机械加工工艺研究院系:专业班级:学号:姓名:指导老师:教务二处制摘要连杆是汽车发动机中重要的组成部分,本文主要论述了发动机连杆的机械加工工艺。
连杆主要是把活塞和曲轴连接起来,使活塞的往复直线运动转换为曲轴的旋转运动。
连杆承受的是冲击动载荷,因此要求连杆刚度和强度。
由于连杆既是传动零件又是运动件,须综合材料选用、结构设计。
在对其设计中我们先对连杆工艺过程分析,联系实际通过对其具体设计的了解进行连杆机械加工工艺过程分析及其机械加工余量、工序尺寸的确定。
关键词:连杆;工艺设计;加工余量;工序尺寸AbstractAutomotive engine connecting rod is an important part of this paper discusses the machining process of engine connecting rod. The main link is connected to the piston and the crankshaft, so that the reciprocating linear motion of the piston is converted to rotary motion of the crankshaft. Link to withstand the impact of dynamic load, thus requiring the link stiffness and strength. Since both the transmission link is part of moving parts, must be integrated material selection, structural design. In its design, we first link process analysis, and practice by conducting rod machining process analysis and mechanical allowance, the process to determine the size of their understanding of the specific design.Keywords: Link; Process design; Allowance目录摘要 (II)目录 (I)1绪论 (1)1.1 设计的主要研究内容 (1)1.2 加工工艺设计的目的及意义 (2)2 汽车连杆机械加工工艺设计 (2)2.1 连杆的结构特点及作用 (2)2.2 连杆的主要技术要求 (3)2.2.1 大、小头孔的尺寸精度、形状精度 (4)2.2.2 大、小头孔中心距 (4)2.3 连杆的材料和毛坯 (4)2.4 连杆的机械加工工艺过程分析 (5)2.4.1 工艺过程的安排 (5)2.4.2 定位基准的选择 (5)2.4.3 连杆两端面的加工 (5)2.4.4 大头侧面的加工 (6)3 连杆加工工艺卡片及工序卡片的填写 (6)3.1 连杆加工工艺卡片及工序卡片的填写..... 错误!未定义书签。
------------------------------------------精品文档------------------------------------- 无锡商业职业技术学院毕业设计说明书发动机连杆工艺设计及结构造型学号12874105王松姓名机电124级班专业机电一体化技术机电技术学院部系指导老师张帆完成时间2014 年9 月8 日至2015 年4月10 日无锡商业职业技术学院目录引言 (1)第1章发动机连杆的分析 (2)1.1 发动机连杆的介绍 ......................................2第2章发动机连杆的加工工艺 (4)2.1发动机连杆加工工艺规程 ................................42.2发动机连杆的技术要求 ..................................42.3发动机连杆零件图分析 ..................................52.4连杆的材料和毛坯 ......................................2.5确定加工方法 .........................................102.6制定工艺路线 .........................................112.7确定加工余量 .........................................112.8切削用量的选择 .......................................132.9切削深度的选择 .......................................132.10进给量的选择 ........................................132.11切削速度的选择 ......................................132.12加工工序表见下表 ....................................14第3章发动机连杆的三维造型 (15)3.1发动机连杆的造型 .....................................153.2发动机连杆造型的步骤 .................................3.3发动机连杆的装配 .....................................24无锡商业职业技术学院结束语 (28)参考文献 (29)无锡商业职业技术学院引言随着汽车工业制造技术的发展,对于汽车发动机的动力性能及可靠性要求越来越高,而连杆的强度、刚度对提高发动机的动力性及可靠性至关重要,因此,国内外各大汽车公司对发动机连杆的材料及制造技术的研究都非常重视。
“小体积、大功率、低油耗”的高性能发动机对连杆提出更新、更高的要求:(1)作为高速运动件重量要轻,减小惯性力,降低能耗和噪声;(2)强度、刚度要高,并且要有较高的韧性;(3)连杆比要大,连杆要短。
这就意味着对连杆的设计和加工有着更高的要求。
其一,杆身有足够的刚度可以预防工作时发生弯曲变形;其二,连杆的大端和连杆盖有足够的刚度,以防大端变形时连杆螺栓承受附加的弯曲应力和大端失圆,使轴承润滑破坏。
同时,还要求连杆组。
具有足够的疲劳强度和冲击韧性1无锡商业职业技术学院第1章发动机连杆的分析1.1 发动机连杆的介绍发动机连杆是发动机的最核心传动部件,及连杆链接主动和从动部件传递运动零件。
例如在往复活塞式传动机械和压缩机中,用连杆来连接活塞与曲柄。
连杆体为钢件,它的主体部分的截面形状大多为工性和圆形,大小端有孔,轴孔内装有轴承来减小摩擦提高使用寿命。
柴油机连杆是发动机最重要的部件。
活塞和曲轴的作用是把往复直线运动转化成会回运动来输出功率。
因而在加工设计之初,先进行CAD和UG的绘图设计,确定外形及轮廓尺寸。
在安排加工工艺的过程中,就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。
慢慢减少切削的余量、来达到消除或减少切削力及内应力的作用,并修正加工后的变形,就一定能达到加工工艺要求的精度要求。
1.2发动机连杆的结构特点。
所以还要承受横向和径向的惯性力连杆工作中,除承受燃料燃烧产生的压力,柴油的连杆是在复杂的应力状态下做工的。
因此柴油机要求的尺寸和位置精度的很高,而且柴油连杆的结构的刚性较差,很容易产生冲击形变。
它的运动中动载荷急剧变化,运动中产生的惯性力使连杆体高频振动,就会使刚性部件的连杆体产生变形,会影响连杆的工作效率即减少它的传动动力,还会磨损活塞的密封圈,让润滑油外泄和灰尘进入影响旋转精度,可能造成活塞拉瓦、拉缸,使发动机无法正常工作。
因此对连杆抗振性、刚性及强度提出了很高的要求。
图 1.1 发动机连杆2无锡商业职业技术学院并将活塞的往复运动转化为曲轴连杆的作用是传递活塞与曲轴间的作用力, 连杆应保证足够的强度和刚度。
的旋转运动, 发动机连杆为模锻件,由连杆小头、杆身和连杆大头三部分组成。
连杆大头是分开的,一半为连杆盖,另一半与杆身为一体,通过连杆螺栓连接起来。
连杆大头孔内分别装有轴瓦。
由于连杆体与连杆盖的结合面是与大、小头孔中心连线倾斜,故称为斜剖式连杆。
连杆小头装有青铜衬套,通过活塞销与活塞连接。
连杆大头是可分开式,内装半圆形轴瓦,大头与曲轴连杆轴连。
连杆小头与活塞销连接呈浮式结构,发动机工作时活塞销与连(1)连杆小头杆小头可以相对自由转动,因此沿销的长度方向和圆周方向的磨损比较均匀。
为提高摩擦副的耐磨性,连杆小头内孔压入青铜衬套。
青铜衬套分为两段,分别从小头的两端压入。
小头的顶上有一个集油孔,当曲轴旋转时,激溅起来的机油甩到活塞内腔的顶部,冷却活塞后,落下一部分通过集油孔聚集并流入连杆的小头内孔润滑活塞销。
发动机为了在最小质量时最大的强度和刚度,连杆杆身断面加工成)杆身(2“工”字形。
1.2 图发动机连杆3无锡商业职业技术学院第2章发动机连杆的加工工艺2.1发动机连杆加工工艺规程1)机械加工工艺规程是组织车间生产的重要技术文件。
机械加工工艺规程是车间中一切从事生产的人员都要认真、严格贯彻执行的工艺技术文件,按照它组织生产,就能做到个工序科学的承接,实现优秀、高产量和低消耗。
2)机械加工工艺规程是生产准备和计划调度的主要依据。
有了机械加工工艺规程,就可以制所生产产品的进度计划和相应的调度计划,使生产均衡、顺利的进行。
2.2发动机连杆的技术要求连杆的作用是把活塞和曲轴联接起来,使活塞的往复直线运动变为曲柄的回转运动,来输出动力。
因此,柴油机连杆的加工精度和加工工艺性将直接影响柴油机的工作性能,而加工工艺的选择又是直接影响精度的主要因素。
反映连杆精度的参数主要有5个:(1)连杆大端中心面和小端中心面相对连杆杆身中心面的对称度;(2)连杆大、小头孔中心距尺寸精度;(3)连杆大、小头孔平行度;(4)连杆大、小头孔尺寸精度、形状精度;(5)连杆大头螺栓孔与接合面的垂直度。
2.2.1柴油机连杆部件工艺要求(1)小孔直径Φ55连杆头处要有足够的抗振强度和刚度,并使连杆小头轴承承受的径向压力控制在合理的范围内;(2)杆身应具有足够的疲劳强度,尽可能小的质量,良好的锻造工艺性;(3)大孔直径Φ102连杆头处要有足够的刚度,以减小运动时的变形,防止轴承过热熔接。
连焊轴承应具有足够的承载面积;(4)连杆螺栓应具有足够的疲劳强度和一定的超转速工作能力。
4无锡商业职业技术学院2.3发动机连杆零件图分析2.3.1零件的功用及其特点发动机连杆是发动机的最核心传动部件,及连杆链接主动和从动部件传递运动零件。
例如在往复活塞式传动机械和压缩机中,用连杆来连接活塞与曲柄。
连杆体为钢件,它的主体部分的截面形状大多为工性和圆形,大小端有孔,轴孔内装有轴承来减小摩擦提高使用寿命。
柴油机连杆是发动机最重要的部件。
活塞和曲轴的作用是把往复直线运动转化成会回运动来输出功率。
连杆是发动机机中的关键零件之一,它将柴油发动机直线反复运动转换为回转运动,它在工作中主要承受拉压交变应力。
它的工作稳定性和可靠性对整台柴油机至关重要。
这就涉及到发动机零件的工作部位的加工精度要求,其形状复杂而不规则,对孔本身的加工精度以及面之间的位置精度一般要求较高,杆身断面不大,刚度较差,易变行。
2.3.2连杆零件图样和工艺分析(1)连杆零件图样分析1) 图2.3.2.1(1)以φ102 mm半圆孔为最高精度表面,精度等级为IT6,表面粗糙度为Ra0.8。
2)零件小头φ55 mm的孔的表面精度等级为IT7,表面粗糙度也为Ra0.8。
3)零件结合面的表面粗糙度为Ra0.8。
4)结合面上的两个定位孔φ23 mm,孔深6 mm,孔壁表面粗糙度Ra3.2;两孔下还有M18×1.5的螺纹孔;两孔相对基准面A(结合面)有垂直度要求100∶0.15。
5)大端的两面厚度要求65 mm,表面粗糙度RRa1.6;小端两面厚度52 mm,表面粗糙度6.3。
6)两大孔中心距为280±0.03,公差为0.06mm。
5无锡商业职业技术学院发动机连杆图2.1 图图发动机连杆盖图2.2 图6无锡商业职业技术学院(4)零件的工艺分析1)连杆大、小头孔连杆的大头和小头的孔加工精度分别为:IT6和IT7级,而且大端孔的圆孔为φ102mm的半圆孔,加工很困难,所以考虑到了大端的孔是半圆孔可以考虑到等其他的面和孔加工完后和连杆盖合装构成整个圆孔再进行加工,这样就可以解决了半圆孔的加工困难又保证了连杆和与其配合的连杆盖。
两孔的用途是用于装配瓦轴所以要求的表面粗糙度值为R0.8μm的要求,所以精加工时要排镗孔和研磨工艺。
2)定位孔大端孔两边2-φ23H11是连杆与连杆盖装配的定位孔,与它们装配时的结合面有垂直度的要求,要求垂直精度为100:0.15。
为了保证大端和小端的孔的中心距以及两孔轴线的位置精度,应在连杆与连杆盖合装后在镗床上镗两端大小孔。
3)该零件材料为45钢,其工艺性较好,但是由于结构原因刚性较差,加工的时候应尽量避免切削力过大,同时在夹紧时也要注意夹紧力的作用位置和大小等因素。
7无锡商业职业技术学院2.3.3计算连杆生产纲领,确定生产类型《机械制现已知该产品属于轻型机械,根据该零件生产纲领为10万件/年,可确定其生产类型为大批量生中生产类型与生产纲领的关系,造工艺设计简明手册》产。
审查零件图样工艺性2.3.4连杆零件图样的视图正确、完整,尺寸、公差及技术要求齐2.3 图连杆体零件图图2.4 连杆盖零件图8无锡商业职业技术学院2.4连杆的材料和毛坯2.4.1连杆的材料连杆在工作中承受多向交变载荷的作用,要求具有很高的强度。