汽车转向器壳体加工装备设计

目录 1 目录设计总说明 .2INTRODUCTION .31 前言 .42 汽车转向器壳体加工自动线总体设计 .52.1 汽车转向器壳体的工艺分析 .52.1.1 汽车转向器的作用 .52.1.2 技术要求 .52.1.3 分析汽车转向器壳体的工艺性 .62.2 确定生产类型计算生产节拍 .82.3 工艺方案的拟定 .92.3.1 分析毛坯情况 .92.3.2 基面的选择 .102.3.2.1 精基准的选择 .102.3.2.2 粗基准的选择 .112.3.3 各表面加工方案的确定 .112.3.4 各工序加工余量的确定 .112.3.5 自动线工艺过程的拟定 .132.3.5.1 工序的集中与分散 .132.3.5.2 工序顺序的安排 .132.3.6 确定切削用量 .142.3.7 平衡工作节拍 .152.3.8 绘制加工示意图 .162.3.9 全线自动化方案的确定 .172.3.10 自动线总体布局 .172.3.10.1 设备的联系尺寸 .172.3.10.2 自动线布局图的绘制 .183 随行夹具的设计 .213.1 定位方案的确定 .213.2 夹紧装置的设计 .223.3 夹具体的设计 .23鸣 谢 .24参考文献 .25设计总说明 2 设计总说明本课题来源于社会实际生产，这次课题给定零件为汽车转向器壳体。转向器是汽车行驶系统中的重要安全部件，其质量好坏对汽车直线行驶的稳定性和操纵稳定性都有直接影响。汽车在行驶过程中需要改变行驶方向时，驾驶员通过汽车转向系使汽车转向桥，一般是前桥，上的车轮相对于汽车纵轴线偏转一定的角度，使汽车达到转向目的。另外，当汽车在直线行驶时，转向轮往往会受到路面侧向干扰力的作用而自动偏转的，从而改变了原来行驶方向，此时，驾驶员也可以通过汽车转向系使转向轮向相反的方向偏转，恢复了汽车原来的行驶方向。本次设计主要任务是按照给定零件设计其加工自动线，随行夹具输送，完成自动线总体设计、专用设备机械结构设计、主要零件设计。具体有：1拟定全线自动化方案，确定总体布局；2专用设备方案分析及方案设计；3专用设备总体设计（布局、主要参数、运动方案和原理、控制方案）；4专用设备机械结构装配设计；5主要零部件结构设计。本设计先从汽车转向器壳体的零件图入手，通过实际情况的调查研究和查阅相关资料，了解其功用、种类以及国内外发展状况、发展水平及存在问题等，写出开题报告，拟定进度表等。然后，就按照进度表完成各阶段的设计内容，最终完成本设计。本设计的基本设计流程如下：1.分析零件结构。2.分析毛坯情况。3.分析年产纲领是否合乎建立生产线条件。4.拟定工艺方案，并绘制工序图和加工示意图。5.拟定全线的自动化方案。6.确定自动线的总体布局，绘出自动线的总联系尺寸图。7.随行夹具的设计。关键词：转向器壳体；工序；自动线；随行夹具introduction 3 INTRODUCTIONThis topic comes from the actual production of the society, the topic given parts for automotive steering gear housing. Steering gear is a system of the most important components of the vehicle running, the quality of the car is moving in a straight line stability and handling stability has direct impact. Car in the driving process needs to change direction of travel, the driver through the car steering system the steering axle of automobile, front axle, wheel relative to the vehicle longitudinal axis deflection angle, making the car reach the purpose of steering. Also when the car in a straight line driving, steering wheel tends to be influenced by the role of pavement lateral disturbance force and automatic deflection, thus changing the original direction of travel. At this point, the driver can also through the automotive steering system the steering wheel to the deflection in the opposite direction, to restore the automobile to the direction of travel.The design of the main task is to design the automatic production line according to a given part, pallet conveyor, complete the general design of the automatic line, special equipment for mechanical structure design, design of the main parts. Concrete:1 to develop a full line automation plan, determine the overall layout;2 Scheme Analysis and scheme design for special equipment;3 special equipment (overall design layout, main parameters, motion principle and scheme, the control scheme);4 the mechanical structure of special equipment;5 main parts structure design.The design of the first from the automobile steering device casing parts diagram of through the actual situation of the research and access to relevant information to understand its function, as well as the type of development situation at home and abroad, the development level and the existence question and so on, write a proposal, develop schedule etc. Then, in accordance with the schedule to complete the design content of each stage, the final completion of the design.The basic design flow of this design is as follows:1 Analysis of parts structure.2 Analysis of rough case.3 analyze whether the annual program meets the establishment of production line conditions.4 develop and process scheme, process drawing and processing sketch map.5 to develop automated programs across the board.6 to determine the overall layout of the automatic line, the total contact size diagram drawn line.7 design of accompanying fixture.Keywords: steering gear housing; process; automatic line clamp;introduction 4 毕业设计说明书1 前言本次课题设计是教学计划中最后一个综合性实践教学环节，是学生在教师的指导下，独立从事艺术设计工作的初步尝试，其基本目的是培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识、基本技能应对和处理问题的能力。是学生对四年所学知识和技能进行系统化、综合化运用、总结和深化的过程。本次课题培养学生综合运用所学的基础理论、技术基础知识和专业知识的能力；查阅、使用各种标准、规范、资料和工具书的能力；设计计算、绘图、实验和撰写技术文件的能力；分析和解决实际问题的初步能力。同时使学生养成理论联系实际、一丝不苟的科学精神和认真负责的工作态度。使我们树立生产观点、经济观点和全局观点。随着科学技术的飞速发展，世界汽车工业也得到了迅猛的发展。人们对汽车操稳性、安全性、舒适性的追求，推动了汽车转向系统的快速发展。转向系统发展至今，出现了机械式、液压助力式、电控液压动力式、电动助力式和线控转向系统。由于全球经济、能源、环境等方面的恶化，人们对汽车成本、油耗、环保的关注也越来越多而且现代汽车速度越来越高，对操纵稳定性、舒适性和安全的要求也越来越高。作为汽车底盘独立分系统转向系统的发展趋势：适应汽车高速行驶的需要从操纵轻便性和稳定性及安全行驶的角度，汽车制造广泛使用先进的工艺，使用变速比转向器、高刚性转向器变速比和高刚性是目前世界上生产转向器结构的方向2)充分考虑安全性、轻便性。随着汽车车速的提高，驾驶员和乘客的安全非常重要。目前国内外在许多汽车上普遍增设能量吸收装置。从人类工程学的角度考虑操纵的轻便性，已逐步采用可调整的转向管柱和动力转向系统。3)低成本、低油耗、大批量专业化生产随着国际经济形势恶化，石油危机造成经济衰退，汽车生产愈来愈重视经济性，因此，要设计低成本、低油耗汽车和低成本、合理化生产线，尽量实现大批量专业化生产对零部件特别是转向器的生产，表现更突出未来汽车的转向系统，电子控制信息化必定成为一个重要的发展途径。电动助力转向系统也会成为汽车转向系统的发展趋势。广东海洋大学 2015 届本科生毕业设计 5 2 汽车转向器壳体加工自动线总体设计2.1 汽车转向器壳体的工艺分析 2.1.1 汽车转向器的作用汽车汽车转向器又可称为转向机、方向机，为汽车转向系中最为重要的部件。转向器的作用是增大转向盘传到转向传动机构的力和改变力的传递方向。在行驶过程中，我们经常需要改变汽车的行驶方向（转向）。对于轮式汽车来说，转向的方法是：驾驶员通过一套专设机构，使汽车的转向桥（一般为前桥）上的车轮（转向轮）相对于汽车纵轴偏转一定的角度。此时路面作用于转向轮上的向后的返力就有了垂直于车轮平面的分量，并成为汽车作曲线运动的向心力。在汽车直线行驶时，转向轮也会受到路面侧向干扰力的作用，自动偏转而改变行驶方向。此时，驾驶员也可以利用这套机构使转向轮向相反方向偏转，从而使汽车恢复原来的行驶方向。转向器是汽车行驶系统中的重要安全部件，其质量好坏对汽车直线行驶的稳定性和操纵稳定性都有直接影响。2.1.2 技术要求对转向器壳体零件图进行分析得：主要技术要求如表 2-1：表 2-1 技术要求加工表面（mm） 尺寸及偏差 公差（mm）表面粗糙度（mm）端面 T31500.10 0.10 Ra3.2端面 1242 0.200.20 Ra3.2端面 2242 0.20 0.20 Ra3.2轴承孔 、D303.60.030 Ra1.6摇臂孔 1 9.0.039 Ra1.6摇臂外圆 2.62.00.027 Ra3.2另外：（1）端面 、 对 、 轴线的不垂直度允差 0.05/100；T123（2） 对 轴线不垂直度允差 0.10/100；3（3） 轴线对 、 轴线的不垂直度允差 0.05/100；D123广东海洋大学 2015 届本科生毕业设计 6 2.1.3 分析汽车转向器壳体的工艺性转向器外壳零件图如图 2-1 所示。从零件图可以看出，汽车转向器壳体结构相对复杂，可以采用铸造的方法得到。只需要加工端面 、 、 和轴承孔，摇臂孔T123及摇臂外圆，别的表面不必加工，所以该零件容易加工，工艺性好。广东海洋大学 2015 届本科生毕业设计 7 图 2-1 零件图广东海洋大学 2015 届本科生毕业设计 8 2.2 确定生产类型计算生产节拍查阅2，按下列公式计算自动线生产节拍：（2-1）NTti60（2-2）)1(2PQn式中 -自动线的生产节拍（分/件）；jt-年基本工时（小时 /年），一班制 2360 时/年，两班制 4650 时/ 年；本设计按T两班制；-自动线对象产品（零件）的年产纲领（件/年）； N-自动线的负荷率，0.650.85，复杂取低值，简单取高值；本设计取 0.70；-产品的年产量（台、辆/年）；本设计为 120000（辆/ 年）；Q-每台产品包含对象产品（零件）的数量（件/ 台、辆）；n=1；n1P-备品率一般取 2%4%；本设计取 3%；-废品率 0.3%0.7%；本设计取 0.5%；2故汽车转向器壳体的年生产纲领： )/(1240%)5.031(0年件N又因为毛坯重 7kg，查1表 1-4、表 1-5，可知：该零件生产类型为大批量生产。故生产节拍： )/(57.10.1246件分jt2.3 工艺方案的拟定 2.3.1 分析毛坯情况因为汽车转向器壳体结构相对比较复杂，故毛坯选用铸件，材料选用 KTH35-10。广东海洋大学 2015 届本科生毕业设计 9 又因为是大批量生产，为了提高生产效率，采用砂型机器造型。2-2 毛坯简图查1表 2-1 得毛坯尺寸公差