进气歧管工艺编制与典型工序夹具设计[3D-PROE]【6张CAD图纸、工艺卡片和说明书】

摘    要

汽车发动机属于汽车的核心部件，而进气歧管又属于发动机的主要部件，影响着汽车性能参数中的功率、耗油量、转矩等。因此，进气歧管性能质量的好坏，直接关系到发动机乃至整车性能，正因为这样，进气歧管质量的提高，对发动机和汽车整体质量的提高有着积极的意义。
本文设计研究了进气歧管的建模及夹具设计，其目的主要是基于对工艺分析、工艺规程设计、工艺路线设计、夹具设计、机械设计、AutoCAD、ProE等知识的熟练运用和掌握，同时运用材料力学、金属切削等学科知识，对进气歧管夹具进行设计，并利用ProE建立进气歧管及夹具的三维模型，使用AutoCAD绘制装配图和零件图等内容。首先，本文将概述进气歧管的现状和发展趋势，介绍进气歧管领域的最新发展状况。其次，对进气歧管的建模的目的及意义做了简要的阐述。再次，对进气歧管的加工工序的加工做了详细的设计及计算。最后，本文将阐述进气歧管夹具的设计过程。

关键词：进气歧管；三维建模；夹具；工艺规程；设计

ABSTRACT

Automobile engine belongs to the core components of automobile , however, the intake manifold belongs to the major part of engine, it can affect the automobile performance parameters such as the power, fuel consumption, torque and so on. Therefore, the intake manifold performance quality is good or bad,it relates directly to the engine and vehicle performance, and because of that improving the quality of the intake manifold has a positive meaning to the engine and automobile performance parameters.
This article studied the intake manifold design modeling and fixture design, its purpose is mainly based on process analysis, Process planning design ,process route planning,fixture design,autocad, proe and so on using and mastering, and use the mechanics of materials, metal cutting discipline knowledge designed the intake manifold fixture, and use proe  establishing intake manifold and fixture 3d model, autocad software drawing assembling drawings and parts drawings, etc. First, this article will outline the intake manifold current situation and trend of development , introduces the latest development. Secondly, the modeling of the intake manifold of purpose and meaning makes some brief elaboration. Again, for the intake manifold processes of processing do a detailed design and calculation. Finally, this article describes the intake manifold fixture design process.

Key words: The intake manifold; 3d modeling; Fixture; Technical schedule ; Design;

    目    录

摘要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1进气歧管的概述 1
1.2进气歧管材料研究状况、发展趋势及成果 1
1.3进气歧管工艺编制与夹具设计目的和意义 2
1.4进气歧管工艺编制与夹具设计的内容 2
第2章 零件的分析和工艺编制 3
2.1零件的生产纲领及类型 3
2.2 零件的功能 3
2.3 零件的工艺性分析 3
2.4 确定毛坯制造形式 4
2.5 基准面的选择 4
2.2.1粗基准的选择 4
2.2.2精基准的选择 5
2.6 制定工艺路线 5
2.7典型工序机械加工余量确定 6
2.8 选择加工设备 7
2.9 典型工序的切削用量和工时的确定 8
2.9.1 工序10,30切削用量和工时 8
2.9.2 工序50，60切削用量和工时 11
2.9.3 工序20切削用量和工时 12
2.9.4 工序70切削用量和工时 13
2.9.5 工序100 切削用量和工时 14
2.10 本章小结 18

第3章 二维夹具体的设计 19
3.1 机床夹具及其设计理论 19
3.1.1 机床夹具 19
3.1.2 夹具设计的基础理论 19
3.1.3 定位原理 19
3.1.4 夹紧原理 20
3.2 铣削零件上平面的夹具设计 21
3.2.1 问题的提出及定位方案的确定 21
3.2.2 夹具体的组成 21
3.2.3 夹紧力的确定 22
3.2.4 定位误差分析 22
3.2.5 绘制夹具体 23
3.3 钻削顶孔的夹具设计 23
3.3.1 问题的提出及定位方案的确定 23
3.3.2 夹具体的组成 23
3.3.3 夹具力的确定 24
3.3.4 定位误差分析 24
3.3.5 绘制夹具体 24
3.4 本章小结 24
第4章 三维ProE进气歧管及夹具体设计 25
4.1 ProE的优势及特点 25
4.2 进气歧管三维建模 26
4.3 进气歧管夹具的三维建模 27
4.3.1 铣削平面三维夹具设计 27
4.3.2 钻削顶孔三维夹具设计 27
4.4 本章小结 28
结论 29
参考文献 30
致谢 31
附录 32

第1章 绪    论

1.1 进气歧管的概述
进气歧管位于节气门与引擎进气门之间，之所以称为歧管，是因为空气进入节气门后，经过歧管缓冲后，空气流道就在此分歧了，对应引擎汽缸的数量，如四缸引擎就有四道，五缸引擎则有五道，将空气分别导入各汽缸中。进气歧管是发动机进气系统最重要的部件，进气系统决定着发动机的进气效率和各缸充气均匀性，对整机性能均有非常大的影响。进气歧管是形状复杂的中空制品。它承受气缸盖燃烧室燃料燃烧传递的热和振动。进气歧管的设计也是大有学问的，为了引擎每一汽缸的燃烧状况相同，每一缸的歧管长度和弯曲度都要尽可能的相同。由于引擎是由四个行程来完成运转程序，所以引擎每一缸会以脉冲方式进气，依据经验，较长的歧管适合低转速运转，而较短的歧管则适合高转速运转。所以有些车型会采用可变长度进气歧管，或连续可变长度进气歧管，使引擎在各转速域都能发挥较佳的性能。
1.2 进气歧管材料研究状况、发展趋势及成果
由于进气歧管性能质量的好坏，直接关系到发动机乃至整车性能，正因为这样，进气歧管质量的提高，对发动机和汽车整体质量的提高有着积极的意义。同时汽车的价格竞争很激烈，物美价量的汽车更能够满足用户的要求。为了达到这些多元化的要求，发动机系统零部件的小型、轻量化、低成本就势在必行。
目前，大量应用于进气歧管的轻质材料主要为铝﹑镁，其加工方法和工艺也比较成熟。而近年来，在轻量化技术的发展过程中，塑料也越来越受青睐，其用于进气歧管已经成为当今研究的热点，并将成为未来的发展趋势。国外在上个世纪80年代就已经开始应用塑料制造进气歧管，因此在这方面的技术十分成熟，并早已大量使用塑料进气歧管取代传统的合金进气歧管。国内仅有少数公司虽在研制塑料进气歧管，但到目前为止尚不能进行大批量的生产，远远不能满足国内汽车生产厂的需要，因此国内目前仍大量使用铝﹑镁合金进气歧管，并不断对其生产加工工艺不断进行技术改进。国内目前对进气歧管工艺的研究多为它的铸造工艺，对进气歧管的机械加工工艺少有研究。
1.3 进气歧管工艺编制与夹具设计的目的和意义
由于发动机进气歧管的工艺编制与夹具设计的不透明性，所以本设计要依据车辆上其他相似零件的工艺规程，选择相似的夹具对其进行改进，计算相关参数，确定夹紧装置﹑夹紧力。
微型及普及型汽车在我国有很大市场，从0.9L到1.6L，价格适合我国国情,适合正在发展的中国的现况。进气歧管是发动机重要零件之一，随着现在设计加工制造技术的发展，进气歧管的材料及加工手段等也在不断发展，确定加工工艺与装夹方案及设计，从而设计专门的夹具，提高定位准确度从而达到对进气歧管加工工艺进一步更深了解。
该毕业设计可以加强常用工具AutoCAD和国内外流行三维PRO/E软件的使用与掌握；加快了解汽车企业生产工艺设计、制造及应用的过程。
1.4 进气歧管工艺编制与夹具设计的内容
结合实物及简图对进气歧管的进行三维建模，进行零件的常规工艺分析与确定加工艺方案；通过工艺方案的确定后进行、根据现有条件或当今流行加工机床技术进行机床选择、制定加工方法、基准确定（包括粗基准、精加工基准等）和加工路线进行三维实体的工艺规程编制，同时根据国内外先进加工技术进行对自己所编制的工艺进行改进分析、典型加工夹具的定位夹紧方案选择及设计装配图。

第2章 零件的分析和工艺编制

2.1 零件的生产纲领及生产类型
生产纲领是指企业在计划期内应当生产的汽车产品的产量和进度计划。汽车产品和汽车零件的生产类型划分为：单件生产、成批生产和大量生产三种。汽车零件因零件结构特征、质量及年产量不同，具有不同的生产类型。进气歧管生产类型为大量生产，所以在制度工艺路线的时候应充分考虑其生产特点，制度合理的工业路线，选择合理的机床，刀具，量具，检具，以提高生产率，降低成本。
2.2 零件的功用
进气歧管是发动机进气系统最重要的部件，进气系统决定着发动机的进气效率和各缸充气均匀性，对整机性能均有非常大的影响。空气进入节气门后，经过进气歧管缓冲后进入发动机。它承受气缸盖燃烧室燃料燃烧传递的热和振动。
2.3 零件的工艺分析
进气歧管的零件图如图2.1所示中规定了一系列技术要求：
1.以进气歧管上下表面，及进气歧管上表面附近的凸台为加工表面。
包括：进气歧管上下表面粗糙度为Ra=3.2,上下表面平面度为0.05，在进气歧管上表面钻孔4-M6深15孔深19，保证位置度0.4，镗φ35的孔表面粗糙度为Ra=6.3，在进气歧管上表面附近的凸台上钻φ4的通孔，在进气歧管下表面钻通3个φ8.5的孔5个φ9的孔，在其左右两侧分别攻螺纹分别是M8，和M6 ，在与进气歧管下表面相接的凸台上钻孔并攻螺纹M6。
2.以进气歧管主视图上的凸台为加工表面，加工各个凸台表面对粗糙度有要求的凸台Ra=3.2，在各个凸台上钻孔并攻螺纹分别为2个M8，2个M6，点的位置度为0.4，一个φ9的孔。
3. 加工进气歧管零件左视图左侧各个凸台，加工各个孔对其中的两个攻螺纹M6，钻一个φ10的孔。