汽车后桥壳体加工工艺及夹具设计两套夹具论文

学位论文I摘 要毕业设计的课题基本分为三大类，即工艺工装设计类、组合机床设计类和计算机课题类。本课题所涉及的是第一类，设计任务为汽车后桥壳体的工艺工装设计，在壳体内部装有主传动器、差速器、半轴等传动机构。壳体起保证和支撑的作用，其主要加工表面为端面外圆、法兰平面、弹簧座平面、以及内孔等。本次设计主要包括工艺规程、夹具、刀具和量具的设计。此次设计共分三个阶段，即：（1）毕业实习阶段（2）课题设计阶段（3）考核答辩阶段。结合本次设计零件的特点，在设计中完成工艺规程一套，夹具两套：（1）铣床夹具（2）钻床夹具，其中，前者为手动夹紧。另外还据任务书分别设计刀具铣刀一把和量具单头双极限卡规一套，共完成图纸近 5 张，基本完成老师所交给的任务。关键词：汽车后桥；工艺分析；设计任务学位论文IIABSTRACTThe subject of the graduation project is divided into three big classes,namely the frock designing type of craft ,making up the designingtype of lathe and comper subjects basically.What this subject involved is the first kind,designing the task for the rear axle of automobile,the craft frock of the shell is designed.Equipped with the organizations of the transmission,such as main hammer mechanism actuator,differential mechanism,semi-axis,ect,within the shell.The shell plays a role in guatanteeing and support,it processes flange,spring seat plane,and interior hole round for outside of the terminal surface of surface,ect,mainly.This design includes the design of rules of craft,jig,cutter and measuring tool mainly.This design divides three stages altogether,namely:(1)Graduation field work stage(2)Ddeign phase of subject(3)Examine the stage of replying.Combine this charateristic of designing the part,finisshes one set of rules of craft in the design,two sets of jigs:(1)Jig of the milling machine(2)The jig of the drilling machine,among them,the former,in order to clamp manually.Still design the cutter sepatately according to the task book in additionOne milling cutter is with measuring,finish drawing amount nearlu 5 altogether,finish the task that a teacher assigns basically.Key word:The rear axle of automobile；the crafu analuses；designs the task学位论文III目录1 绪论 .11.1 我国汽车后桥制造业的现状及其发展趋势 .11.2 汽车后桥壳体的构造 .11.3 汽车后桥壳体的性能要求 .12 零件的分析 .32.1 零件的作用 .32.2 零件的工艺分析 .32.3 生产类型的确定 .42.4 确定毛坯的制造形式 .42.5 基面的选择 .43 械加工工艺路线 .63.1 工艺方案 .63.2 工艺方案比较分析 .73.3 加工阶段的划分和检验工序的安排 .74 加工余量、工序、毛坯尺寸的确定 .95 工时定额 .105.1 工序六的工时定额 .105.2 工序十三的工序定额 .116 夹具设计 .126.1 铣床夹具设计 .126.1.1 工件的加工工艺分析 .126.1.2 定方案，设计定位元件 .126.1.3 确定夹紧方式和设计夹紧结构 .136.1.4 定位误差的分析 .146.1.5 夹紧元件的强度校核 .146.1.6 夹具体的设计 .156.1.7 夹具体设计及其操作的简要说明 .156.2 钻床夹具的设计 .166.2.1 定位基准的选择 .166.2.2 夹紧力的确定 .166.2.3 钻削力的计算 .166.2.4 动力源设计 .176.2.5 夹具体的设计 .186.2.6 夹具设计及操作简要说明 .187 CAD 绘图简介 .208 量具设计 .219 刀具设计 .24学位论文IV结 论 .26致 谢 .27参考文献 .28附录 A 英文原文 .29附录 B 汉语翻译 .35学位论文11 绪论1.1 我国汽车后桥制造业的现状及其发展趋势我国丰富的原材料资源为后桥壳体国产化提供了坚实的基础。针对国产原材料的特点，研制一套相适应的生产技术及工艺，保证国产化产品满足高质量的要求。后桥在驱动系中的重要地位决定了国内各汽车生产厂家都建有自己的后桥生产线，这样，可以在保证整机质量的前提下，尽可能的降低成本，提高竞争力。多年来，以国产原材料为基础，研制成功了适合于我国国情的、成熟实用的、并具有国际先进水平的成套工艺工装技术，生产出高质量后桥，不仅成为一些引进汽车零件的替代品，而且还出口到日本、美国、英国等发达国家。1.2 汽车后桥壳体的构造后桥壳体的主体是一根圆柱形棒体，它与主减速器、差速器和车轮传动装置组成驱动桥。驱动桥处与动力传动系的末端，其基本功能是增大由传动轴或变速器传来的转矩，并将动力合理的分配给左、右驱动轮，另外还承受作用于路面和车架或车身之间的垂直力、纵向力和横向力。结构及特点：连接主减速器传递动力，支撑差速器及半轴实现俩车轮差速转动；尺寸比较大，主要承受载荷。1.3 汽车后桥壳体的性能要求重点要保证桥壳的强度和刚度性能，便于安装、调整和维修。另外外形尺寸要小，保证有必要的离地间隙。在各种转速和载荷下具有高的传动效率。在保证足够的强度、刚度条件下，应力求质量小，尤其是簧下质量应尽量小，以改善汽车平顺性与悬架导向机构运动协调，对于转向驱动桥，还应与转向机构运动相协调。结构简单，加工工艺性好，制造容易。毕业设计是完成工程师基本训练的重要环节，其目的是培养学生综合运用所学专业和基础理论知识，独立解决本专业一般工程技术问题的能力，树立正确的设计思想和工作作风。为了切实做好本次设计，我们首先进行了实习，结合生产现场实际情况，并通过学位论文2大量查找资料，编写了本设计说明书。它通过工艺规程的设计，进一步明确了 CA141汽车后桥壳体的作用。通过编写夹具、量具、刀具说明书，进一步阐明了设计思想，巩固了所学知识。本次设计编制了一套中批生产的工艺规程，简单实用的夹具设计更体现了经济技术指标在设计中的重要地位。设计工作是一项细致、艰苦、复杂、涉及面十分广泛的工作，不但要巩固所学知识，而且要提高和锻炼我们的计算能力、绘图能力等综合能力。由于本人水平有限，设计中难免存在缺点和不足，敬请各位老师批评指正。学位论文32 零件的分析2.1 零件的作用解放牌 CA141 载重汽车的后桥壳总成是一种整体式的驱动桥壳，中间部分是一段环行空心整梁，钢制的半轴套管压入空心梁的两端并用止动螺钉锁紧，防止套管在梁内运动。解放牌载重汽车后桥是驱动桥，在桥壳的中央要安装有主传动器、差速器及半轴等传动结构，后桥起支撑、保护作用。刹车器及车轮安装在后桥壳的两端。因此，后桥壳也承受一部分汽车的重量，把刹车力、路面反力传到车架上。后桥壳体的结构如图 2.1 所示：1、4半轴壳 2左桥壳 3右桥壳 5钢板弹簧座6法兰 7半轴套管 8后桥壳 9壳盖图 2.12.2 零件的工艺分析从零件图上可以看出这个零件的就加工表面可以分为三组，一是零件正面及反面的平面，孔以及两端面、端面外圆的加工，一是零件两侧面的表面，还有零件的内孔加工。学位论文41、零件正面、反面的平面及两端面、端面外圆的加工这一组加工表面包括：102 外圆面，1556 的两端面尺寸为：2.054273.5 的两平面，340 的内孔，200 的法兰外径，以及钻 12-M12 孔和50.336.18.06-M14 孔，其中主要加工表面是尺寸为 73.5 的两平面。 340 的内孔，因为他5.336.0们加工难度相对较大且对零件的质量影响也较大。2、零件两侧面的平面，孔的加工这一组加工表面包括：11099 四个平面以及四个孔，孔径分别为 20.5 和16.5。3、零件的内孔加工这一组孔分别为 75T8、73H9、71H9、粗糙度为 Ra6.3,同轴度公差为0.1mm。孔 340H11，其端面及 B 台面至轴线距离为 73.5 。50.32.3 生产类型的确定根据设计任务书所给顶的原始材料来确定生产类型。设计任务书给出的资料显示并结合车间的工作制度及工件的重量可知：本工件生产类型为重型、大批量生产。根据生产特征，初步确定加工中一般采用一些高效和专用机床，对于刀具一般用通用刀具，也可以根据加工情况采用部分专用刀具，量具用专用量具，夹具用专用夹具。2.4 确定毛坯的制造形式解放牌载重汽车的后桥壳体材料是 KT350-10 可锻铸铁，故可采用金属模砂型铸造的方法来完成毛坯的加工，这样有较高的毛坯精度和较高的生产率。要求时效处理，毛坯的硬度为 HB121-149，毛坯的质量为 91Kg，净重为 75Kg1。2.5 基面的选择基面选择是工艺规程中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高，否则，不但加工工艺过程中问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废。因此，选择基面时要慎重考虑 4。后桥壳体的主要加工部分有：套管孔；两端轴头各外圆表面；中间 340 mm36.0学位论文5孔及其端面。它们除本身的尺寸精度和粗糙度要求之外，平面对套管孔轴线的平行度要求为 0.05mm（在 100mm 长度上测量） ，两侧套管孔的同轴度要求为 0.1mm。为此，工艺安排要优先考虑。首先加工两轴头外圆，然后加工孔，再加工中间 340 孔及36.0两端面，对于轴头加工采用粗车精车的方法。套管孔的加工采用粗镗半精镗，对于 340 的及其端面，工艺采用粗镗车精镗车的加工方法。其余工序安插在36.0主要工序之间进行。由于铣钢板弹簧座平面，余量大，加工时能使平面内的轴孔72H9 变成椭圆，因此，将铣削工序安排在精镗之前，根据基准选择原则，后桥壳体的粗基准可以选择 75T8 毛坯孔表面，也可以选择 200 法兰外圆的毛坯面。考虑8.10到孔比外圆难加工，为保证加工孔时余量均匀，在刀杆刚性一定的情况下，容易保证孔的精度和孔与外圆的同轴度要求。在加工 340 孔、凸台平面、200 法兰上36.0 8.10孔组时，由于这些要素的设计基准是套管孔的轴线，所以就选用了已加工好的套管孔做为这些要素的精基准。学位论文63 械加工工艺路线制定工艺路线的出发点，是根据零件的几何形状使尺寸精度和位量精度等技术要求得到保证。在生产纲领已确定为以大批生产的条件下，尽量使用专用机床和专用夹具来提高生产率。工艺过程设计要满足产品质量要求，也要满足生产纲领要求，并要有