468曲轴工艺规程及钻模夹具的设计[汽车]【15张图/23000字】【优秀机械毕业设计论文】

文档包括:
说明书一份，44页。23000字。
任务书一份。
开题报告一份。
题目审定表一份。
468曲轴工艺规程一份。

图纸共15张，如下所示
A0-底座.dwg
A0-钻模夹具装配图.dwg
A1-滑板.dwg
A2-支座.dwg
A3-右V形块.dwg
A3-右V形块夹板.dwg
A3-左V形块.dwg
A3-左V形块夹板 (2).dwg
A3-左V形块夹板.dwg
A3-液压系统图.dwg
A3-钻模板.dwg
A4-压紧件.dwg
A4-连接件.dwg
A4-连接板.dwg
A4-锁止销.dwg

摘　　要

本文介绍了曲轴加工过程中定位、装夹、加紧、钻模以及曲轴加工方面、夹具设计上的相关知识。综述了国内外目前微型车曲轴的制造技术及发展趋势。通过对曲轴的使用性能、工作条件、结构、技术要求的了解，对曲轴的加工工艺规程进行研究改进,提出了在加工过程中常出现的问题及改进的办法，使曲轴的精度和表面质量得到很大提高，降低了废品率，提高了劳动生产率。并绘制夹具的二维与三维图形。与在对国内外夹具的设计现状进行分析的基础上，针对中小企业广泛使用夹具常出现的情况，我们有必要对夹具进行设计，具有现代机床夹具设计的相关知识，这样可有效地提高夹具设计的速度和质量，从而提高企业效益。此外，本文顺应现代机械设计发展趋势，利用Pro/E绘出曲轴及重要工序夹具的三维图。

关键词：曲轴；夹具；设计；三维图；Pro/E

ABSTRACT

This paper introduces the crankshaft machining process of location 、clamping、intensify、jig and the relevant knowledge on crankshaft processing and the design of fixture. Reviewed the current micro-car crankshaft manufacturing technology and development trends. Through the use of performance, working conditions, structure and understanding of the technical requirements of the crankshaft processing improvements in the processing of those problems and improving the method, so that the crankshaft precision and surface quality can be improved greatly, reduced the reject rate, improved labor productivity. Furthermore, I am conversing the size of the chain. In considering the reasonableness of the crankshaft design, stress analysis for the crankshaft and the related calculation and verification. In the domestic and international fixture design for the analysis of the status quo, based on extensive use of the regular fixture. We need to design fixture, fixture with modern design knowledge, This will effectively increase the speed fixture design and quality, there by improving enterprise efficiency. In addition, the paper conform to the modern mechanical design development trends, using the Pro/E to draw the 3D map of crankshaft and the important processes on the fixture.

Key words：Crank；Fixture；Design；3D Map；Pro/E

目 录
摘要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1 选题背景 1
1.2 国内外曲轴制造技术的发展趋势 1
1.2.1 国外曲轴制造技术的发展趋势 1
1.2.2 国内曲轴制造技术的发展趋势 2
1.3 选题的目的和意义 4
1.4 课题研究的主要内容 5
第2章 曲轴加工工艺研究及钻模夹具的设计 6
2.1 概述 6
2.1.1 曲轴使用的性能与工作条件 6
2.1.2 曲轴的结构与技术要求 6
2.1.3 材料与毛坯 6
2.2 曲轴加工工艺分析 6
2.2.1 曲轴加工工艺过程 7
2.2.2 定位基准的选择 8
2.2.3 加工工序的安排 9
2.3 夹具的设计 10
2.3.1 夹具的定义和作用 10
2.3.2 夹具的分类 10
2.3.3 进行夹具设计的意义 11
2.4 夹具设计中需注意的问题 11
2.4.1 清根问题 11
2.4.2 让刀问题 11
2.4.3 更换问题 11
2.4.4 防松问题 12
2.4.5 对夹具体的要求 12
2.4.6 钻模夹具体毛坯的类型 13
2.5 钻模夹具的设计 13
2.5.1 部分基本件的选择 13
2.5.2 主要零件的选择 14
2.5.3 工步的制定 14
2.5.4 钻模夹具应注意的问题 14
2.5.5 钻模夹具的定位及设计原则 14
2.5.6 斜孔钻模夹具的改进思路 18
2.6 本章小结 18
第3章 液压系统的设计 19
3.1 滑板液压系统的设计 19
3.2 液压系统回路的设计 19
3.2.1 减速回路 19
3.2.2 锁紧回路 19
3.2.3 液压缸的设计计算 20
3.3 液压系统的组成 20
3.3.1 液压系统的组成 20
3.3.2 液压缸的组成 21
3.3.3 齿轮泵 22
3.3.4 单向阀 22
3.3.5 溢流阀 22
3.3.6 滤油器 22
3.3.7 节流阀 23
3.3.8 油箱 23
3.4 油缸的计算与选型 23
3.4.1 液压缸推力及行程的确定 23
3.4.2油缸直径及行程的确定 23
3.4.3 滑板机构油缸直径与行程的计算 24
3.4.4 油缸的选型 24
3.4.5 油缸壳体的设计 24
3.5 油泵的计算与选型 25
3.5.1 油泵工作压力的计算 25
3.5.2 油泵理论流量的计算 25
3.5.3 油泵排量的计算 26
3.5.4 油泵功率的计算 26
3.5.5 油泵的选型 26
3.6 油箱与油管的计算与选型 26
3.6.1 油箱容积V的计算 27
3.6.2 油管内径d的计算 27
3.7 本章小结 27
第4章 曲轴三维图及夹具的设计图 28
4.1 概述 28
4.1.1 PROE的主要特点及概念 28
4.1.2 Pro/E在机械设计中的应用 28
4.2 在Pro/E环境下生成曲轴 29
4.2.1 画曲轴的方法及思路 29
4.2.2 画曲轴的步骤 29
4.2.3 画曲轴中使用到的几种功能 29
4.2.4 Pro/E环境下的成型曲轴 31
4.3 主要夹具的建模 31
4.3.1 V型块的建模 31
4.3.2 滑板的建模 32
4.3.3 底座的建模 32
4.3.4 钻模板的建模 33
4.3.5 V型块夹板的建模 33
4.3.6 定位凹槽的建模 34
4.3.7 支座的建模 34
4.4 本章小结 35
结论 36
参考文献 37
致谢 38
附录 39

题目名称 468曲轴工艺规程及钻模夹具的设计
一、设计（论文）目的、意义
微型及普及型汽车在我国有很大市场,从起初的0.9L到现在的1.6L,价格适合我国国情,适合正在发展的中国的现况,尤其近在哈尔滨东安公司。
曲轴是曲柄连杆机构三大部分之一,了解曲轴的功用、工作条件、受力情况、材质、加工和使用特点，随着现在设计加工制造技术的发展，曲轴结构及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，从而达到对曲轴在发动机运转的原理与工况的了解，并对曲轴构造与加工工艺进一步更深了解；
该毕业设计可以加强常用工具AutoCAD2004和国内外流行三维PROE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。

二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法）
收集有关国内外微型及普及型汽车曲轴飞轮组相关资料,通过对曲轴飞轮组的功用及工作条件和受力情况的了解，对曲轴的加工艺方案提出对加工艺的改进方案，提出问题，进行曲轴的加工工艺改进分析来解决问题，完成工艺改进及分析；从工艺设计方法、结构原理、材料及应用等方面分析曲轴工艺和加工技术，提出自己的看法。
通过对发动机曲轴钻模夹具工作条件的了解，钻模夹具方式与方案进行对比分析和设计，从装夹的方案和受力分析及定位方案，分析夹紧方式，确定装夹方案，并实现自动夹紧曲轴钻模的设计，从而达到对曲轴构造与加工工艺进一步更深了解。
技术要求：
1、分析零件图，运用工艺知识选择加工基准据实际生产条件确定工艺方案及相应加工方法(如:定位,夹紧,毛坯基准,孔径等)；
2、零件的二维和三维图；工艺规程一套
3、进行夹具的二维和三维图及相应零件图； 
4、夹紧与定位对比分析，受力分析；
5、自动夹紧方案和工作原理及组成； 
6、图纸和说明书要符合规范、标准化、清晰；

三、设计（论文）完成后应提交的成果
1、钻模夹具二维装配图一套；
2、钻模夹具三维实体装配图一套；
3、一套实现自动移动液压系统及工艺规程一套；
4、曲轴的零件三维视图；
5、设计说明书1份(1.5万字以上)；
5、所有设计资料的电子文稿；
四、设计（论文）进度安排
1、熟悉设计任务书，并了解相关材料(网上查阅)，准备资料，填写开题报告：第1~3周（3月2日~3月22日）
2、熟悉零件图纸(提出有相应问题)，熟练掌握CAD2005以上版本及工艺学、Pro/E：第4~5周（3月23日~4月5日）
3、据自已所学知识及实习工厂或其它修配厂提出改进加工方法，，钻模夹具方式与方案进行对比分析和设计，从装夹的方案和受力分析及定位方案，输助工具excel或word要有一定使用能力：第6~7周（4月6日~4月19日）
4、分析夹紧方式，确定装夹方案，曲轴钻模二维和三维的设计及中期检查，工艺规程的设计：第8~9周（4月20日~5月2日）
5、曲轴的三维零件图的设计和并实现夹紧方案设计和原理：第10~11周（5月3日~5月17日）
6、夹紧方案设计零件的设计：第12~14周（5月11日~6月7日）
7、总结毕业设计及说明书、后期检查审核及修改不足：第15~16周（6月8日~6月21日）
8、毕业设计准备答辩及答辩：第17周 （6月22日~6月28日）
五、主要参考资料
[1]张雪.机床与夹具[M].机械工业出版社,2002.9
[2]丁丰荣.汽车材料及金属加工[M].人民交通出版社,2000.4
[3]富成科.机械制造基础[M].人民交通出版社,1999.1
[4]沈宜慧.机械工程材料[M].人民交通出版社,1998.1
[5]徐灏.机械设计手册[M].机械工业出版社,2002.8
[6]王宝玺.汽车拖拉机制造工艺学[M] 机械工业出版社,2002.10
[7]成大先.机械设计手册.化学工业出版社,2002.11
[8]臧杰.汽车构造机[M].机械工业出版社,2005.10
[9]熊志旺.SEAT发动机曲轴的结构及工艺性能分析研究[D].南京理工大学,2004
[10]岳陆游,胡天策,储亚峰.基于Pro/E三维夹具设计研究[J].机械工程师,2006.03
题目名称 468曲轴工艺规程及钻模夹具的设计
一、课题研究现状,选题的目的、依据和意义
1、研究现状
目前汽车工业发达国家对曲轴的加工十分重视，并不断改进曲轴加工工艺。随着WTO的加入，国内曲轴生产厂家已经意识到形势的紧迫性，引进了为数不少的先进设备和技术，以期提高产品的整体竞争力，使得曲轴的制造技术水平有了大幅提高，特别是近5年来发展更为迅猛。 
目前国内曲轴生产线多数由普通机床和专用机床组成，生产效率和自动化程度相对较低。粗加工设备多采用多刀车床车削曲轴主轴颈及拐颈，工序的质量稳定性差，容易产生较大的内应力，难以达到合理的加工余量。
国外工业的一个显著特点是：新产品发展快，质量要求高，品种规格多，产品更新换代周期短。反映在机械工业上，多品种、小批量生产在生产类型比例中，占了很大的比重。这样，如果按照传统方式进行生产技术准备工作，就不适应当前和发展的新形势。
2、目的、依据和意义
轻型汽车在我国有很大市场,2008年轻型车占总量的35%左右，每台发动机有曲轴一件，因此曲轴夹具的设计对所生产出的曲轴的功用有着重要的影响。
曲轴作为曲柄连杆机构三大部分之一, 是发动机中承受冲击载荷、传递动力的重要零件。因此我们必须要保证曲轴的功用、工作条件、受力情况、材质、加工和使用特点，随着现在设计加工制造技术的发展，曲轴结构及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，从而达到对曲轴在发动机运转的原理与工况的了解，并对曲轴构造与加工工艺进一步更深了解；
该毕业设计可以加强常用工具AutoCAD2004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
二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题
1、研究的基本内容
（1）收集有关国内外轻型轿车曲轴飞轮组资料,通过对曲轴飞轮组的功用及工作条件和受力情况的了解，对曲轴的加工艺方案提出对加工艺的改进方案，提出问题，进行曲轴的加工工艺改进分析来解决问题，完成工艺改进及分析；
（2）从工艺设计方法、结构原理、材料及应用等方面分析曲轴工艺和加工技术，提出自己的看法，设计工艺规程；
（3）通过对发动机曲轴钻模夹具工作条件的了解，钻模夹具方式与方案进行对比分析和设计，从装夹的方案和受力分析及定位方案，分析夹紧方式，确定装夹方案，并实现自动移动，机械加紧曲轴钻模的设计，从而达到对曲轴构造与加工工艺进一步更深了解。
2、拟解决的主要问题
（1）分析零件图，运用工艺知识选择加工基准据实际生产条件确定工艺方案及相应加工方法(如:定位,夹紧,毛坯基准,孔径等)；
（2）绘制零件的二维和三维图；
（3）夹紧与定位对比分析，受力分析；
（4）自动夹紧方案和工作原理及组成；
（5）绘制夹具的二维和三维图及相应零件图； 
（6）图纸和说明书要符合规范、标准化、清晰；
三、技术路线（研究方法）

四、进度安排
1、熟悉设计任务书，并了解相关材料(网上查阅)，准备资料，填写开题报告：第1~3周（3月2日~3月22日）
2、熟悉零件图纸(提出有相应问题)，熟练掌握CAD2005以上版本及工艺学、Pro/E：第4~5周（3月23日~4月5日）
3、据自已所学知识及实习工厂或其它修配厂提出改进加工方法，，钻模夹具方式与方案进行对比分析和设计，从装夹的方案和受力分析及定位方案，输助工具excel或word要有一定使用能力：第6~7周（4月6日~4月19日）
4、分析夹紧方式，确定装夹方案，曲轴钻模二维和三维的设计及中期检查：第8~9周（4月20日~5月2日）
5、曲轴的三维零件图的设计和并实现自动液压移动和夹紧方案设计和原理：第10~11周（5月3日~5月17日）
6、夹紧方案设计零件的设计：第12~14周（5月11日~6月7日）
7、总结毕业设计及说明书、后期检查审核及修改不足：第15~16周（6月8日~6月21日）
8、毕业设计准备答辩及答辩：第17周 （6月22日~6月28日）
五、参考文献
(1). 曹春.斜孔钻模设计[J]. 农机化研究.2004.5
(2). 宫培毅.三维软件Pro_ENGINEER在机床夹具设计中的应用[J] 新技术新工艺.2008.5
(3).彭俊.钻孔夹具的结构特点及改进[J].机床与液压.2004.1
(4)张雪.机床与夹具[M].机械工业出版社,2002.9
(5)丁丰荣.汽车材料及金属加工[M].人民交通出版社,2000.4
(6)富成科.机械制造基础[M].人民交通出版社,1999.1
(7)李海国.钻曲轴斜油孔工装工艺参数的实用算法与研究[J]机械，2002（02）
(8)徐灏.机械设计手册[M].机械工业出版社,2002.8
(9)王宝玺.汽车拖拉机制造工艺学[M] 机械工业出版社,2002.10
(10)王野牧．自动液压夹紧器及其液压控制系统设计[J]．机床与液压，2005（02）
(11)臧杰.汽车构造[M].机械工业出版社,2005.10
(12)熊志旺.SEAT发动机曲轴的结构及工艺性能分析研究[D].南京理工大学,2004
(13)岳陆游,胡天策,储亚峰.基于Pro/E三维夹具设计研究[J].机械工程师,2006.03
（14）E V Korobko，RG Oorodkin，M M Ragotner．ERF used for fix2ing blanks when
machining their surface[C】．Belarus Academy of Sciences ofBelarus，1993，1
（15）D J Kingenberg．Making fluids into solids with magnets[J]．Scientific
Americall，1993，112—1 131
（16）Lancelot A Fekete．Vortex tube separatormay solve weight／space limimtions[J】．
Wodd Oil，1 986，40---44