汽车发动机活塞加工工艺及夹具设计

ISB6.7L汽车发动机活塞加工工艺及夹具设计系：机电工程系学生姓名：朱妍专业课：机电类13D2学校编号：131012244教员：余霜2016年1月20日说清楚我提交的ISB6.7L汽车发动机活塞加工工艺及夹具设计是我在指导老师、公司领导及同事的指导下，独立分析研究的结果。本文不包括其他人发表或撰写的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和团体在本文中做出了明确的解释并表达了他们的感激之情。作者签名：日期：文摘现在敏捷制造、快速原型制造和快速模具制造技术已经成为内燃机零件行业，尤其是活塞行业的竞争焦点。因此，广泛探索各种内燃机活塞加工工艺以缩短或简化工艺流程、提高产品质量和降低生产制造成本变得越来越重要。本毕业设计论文通过分析活塞加工技术的发展、活塞的结构特点、活塞各工作面的加工特点及其工作环境，确定了ISB6.7L活塞的加工方案和工艺。设计了精镗销孔夹具的定位夹紧，分析了其工作原理，以及夹具设计过程中应注意的问题。并分析和证明其可行性。关键词：发动机活塞加工工艺夹具设计ISB6.7L汽车发动机活塞加工工艺及夹具设计摘要现在敏捷制造、快速原型制造和快速模具模具制造技术已经成为内燃机零部件行业，特别是活塞行业竞争的焦点。因此，鉴于各种内燃机活塞加工工艺的广泛应用，从而缩短或简化工艺流程，提高产品质量，降低生产成本也变得越来越重要。毕业设计论文通过分析活塞加工技术的发展、活塞的结构特点、活塞各工作面的加工特点及其工作环境，确定了ISB6.7L活塞的加工方案和加工工艺。以及精镗销孔定位夹紧夹具的设计，分析其工作原理，以及夹具设计过程中应注意的问题。并分析了其可行性。关键词发动机活塞加工夹具设计命令介绍1.1选题的背景和意义1.2本课题的主要内容2 ISB6.7L活塞结构及加工工艺分析2.1 ISB6.7L活塞结构2.2铸造工艺2.3活塞加工特性分析3 ISB6.7L活塞机加工技术3.1空白选择3.2定位基准的选择3.3活塞加工工艺配方4 isb 6.7 l活塞的表面处理4.1活塞的清洁4.2活塞的丝网印刷4.3活塞的凝固4.4活塞铸铁环保护4.5活塞的干燥精镗销孔夹具的设计5.1活塞销孔夹具的定位及误差分析5.2工件夹紧装置的设计5.3标准间的选择5.4夹子特定设计5.5精镗销孔夹具的工作原理结论谢谢你参考附录a附录b介绍制造业是国民经济的支柱产业，其发展水平反映了一个国家科技和生产力的发展水平。近年来，中国国民经济快速增长，社会购买力不断提高。汽车工业呈现出前所未有的发展势头。2012年和2013年，中国的汽车生产和销售分别超过2000万辆和2300万辆。今天，中国已经成为世界主要汽车生产和销售国家之一。汽车市场的持续增长为汽车零部件制造业的发展提供了广阔的市场空间和难得的机遇。在汽车中，活塞相当于汽车的“心脏”。在其运行期间，它承受交替的机械负荷和热负荷。它是发动机中工作条件最差的部件之一。它是影响发动机性能指数和平均无故障使用寿命的较弱部件。它也是最关键的组成部分之一。随着对整车动力性、经济性、环保性和可靠性的要求越来越高。如何实现活塞生产的高产、低成本、高标准、准时交货、快速反应和快速占领市场的要求，已成为制造业企业追求的目标。因此，通过对各种内燃机活塞加工工艺的广泛探索，缩短或简化工艺流程，提高产品质量，降低制造成本尤为重要。1.1选题的背景和意义ISB6.7L活塞是为满足英国康明斯DEP工厂的需求而开发的。在此之前，工厂里的另一个活塞供应商正在供应活塞。由于2011年全球活塞需求持续增长，原有供应无法满足产能需求，导致B系列发动机活塞在工厂交货困难，影响最终客户订单。在这种情况下，马勒南京工厂在康明斯全球供应商选定供应点后，紧急开发了活塞作为新的供应源。南京马勒公司成立于2000年，位于南京第一大街。南京市浦口区泰65-1。该公司致力于制造汽车发动机活塞。主要供应大众、神龙、康明斯等。其产品销往世界各地，从最初的十几个品种增加到现在的100多种活塞。年产值为4亿元。公司拥有七条柴油机生产线、七条汽油机生产线、一条自动化生产线和两条钢制活塞生产线。该公司主要生产铝活塞，钢活塞所占比例较小。现在公司采用数控技术加工活塞，不仅可以轻松满足活塞的技术要求；此外，数控技术不仅能保证大批量生产的加工精度，还能减少加工时间和加工成本，提高效率。这是加工活塞的首选方法。数控加工中心是一种功能比较齐全的数控加工机床。它集车、铣、镗、钻等功能于一体，具有多种工艺手段。加工中心配有刀库，储存不同数量的各种刀具或检具，在加工过程中由程序自动选择和替换。这是它与数控车床、数控铣床和数控镗床的主要区别。特别是对于需要采用工装和专用机械设备来保证产品质量和效率的工件，采用加工中心进行加工可以节省工装和专用机械。这将为新产品的开发和改造节省大量的时间和费用，从而使企业具有很强的竞争力。作为发动机的核心部件，活塞在发动机的运行中起着决定性的作用。由于优秀的活塞加工技术，对提高发动机的工作效率和效率有很大的帮助。数控技术使大量高精度生产活塞成为可能。采用数控加工对提高加工精度、降低加工成本、缩短加工时间具有重要意义。1.2本课题的主要内容活塞的加工工艺是本次设计的核心内容。在设计过程中，必须严格选择毛坯，制定工艺规范，确定加工余量，计算工艺尺寸，分析定位误差。此外，为了与实际生产相匹配，为了使工件定位更准确，夹紧更快，安装更方便，从而提高生产效率，减轻工人劳动强度，提高零件加工精度，夹具设计应采用专用夹具。在夹具设计过程中，端面和挡块是加工的主要定位面。我以前没有学过夹具的设计和计算。因此，工作量大大增加，实习期间只能通过夹具的感性认识、夹具设计参考书和夹具图集进行设计和计算。因此，夹具设计是整个设计的重点，也是难点。2 ISB6.7L活塞结构及加工工艺分析2.1 ISB6.7L活塞结构活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销、连杆等部件组成。活塞的主要功能是与气缸盖和气缸一起形成燃烧室。做功冲程中的气体压力通过活塞销传递给连杆，推动曲轴转动。发动机工作时，由于活塞顶部与高温气体直接接触，气体的最高温度可达2500K以上，因此活塞的温度也很高，因为材料的机械性能在高温下会降低，甚至发生高温蠕变。当最高温度超过640 K至700 K时，也会发生热裂解。当第一个环槽超过80K500K时，活塞环将被粘接。活塞非常容易磨损，因为它的高温和往复速度变化，这使得润滑困难。在进气过程中，活塞再次与冷可燃气体接触，导致温度不均匀，产生热应力，容易使活塞变形并使活塞顶面开裂。因此，ISB6.7L升活塞需要具备：(1)足够的强度、刚度和韧性；良好的导热性和最小的热膨胀；(2)重量轻，保持惯性力小；良好的润滑性和耐磨性，提高使用寿命。活塞由顶部、头部和裙部组成，其基本结构如图2.1所示。图2.1活塞的基本结构活塞的顶部是燃烧室的一个组成部分，其形状与选定的燃烧室形式有关。活塞头是指活塞环槽上方的部分。活塞头的主要功能是：第一，承受气体压力并将其传递给连杆；第二，气缸与活塞环密封在一起。第三，活塞顶部吸收的热量通过活塞环传递到气缸壁。在活塞头上切出几个环槽来安装活塞环。上12个环槽用于安装气环，下1个用于安装油环。在油环的底部钻有多个径向小孔，使得从油环的气缸壁上刮下的多余油流经油环返回到壳体的底部。活塞环槽磨损是影响活塞使用寿命的重要因素。发动机热负荷高，活塞第一环槽温度高，磨损严重。为了保护加强的活塞环槽，通常在第一个活塞环槽中嵌入一个耐热固定器。为了防止喉部因过热而开裂，在ISB6.7L活塞头部嵌入了奥氏体或高锰奥氏体铸铁护圈。活塞裙指活塞头的下部。它引导活塞在气缸中的往复运动，并承受侧压力。为了提高铝合金活塞的磨合性能，在ISB6.7L铝活塞的外表面涂上了石墨。2.2铸造工艺2.2.1铸造工艺简述铸造是将熔融金属浇铸到模具中并冷却和凝固以获得具有所需形状和性能的零件的过程。铸造是一种常用的制造方法，具有制造成本低、工艺灵活性大的优点，可以获得复杂的形状和大型铸件，在机械制造中占有很大的比重。铸造是一种古老的制造方法，在我国可以追溯到6000年前。随着工业技术的发展，大型铸件的质量直接影响产品质量。因此，铸造在机械制造业中占有重要地位。铸造技术的发展也非常迅速，尤其是在19世纪末和19世纪初随着对铸造质量、铸造精度、铸造成本和铸造自动化要求的提高，铸造技术正朝着精密、大规模、高质量、自动化和清洁的方向发展。例如，近年来，中国在精密铸造技术、连铸技术、特种铸造技术、铸造自动化和铸造模拟技术方面发展迅速。2 . 2 . 2 isb 6.7 l活塞铝水的制备铸造活塞前，应对所购合金的化学性能进行检查，检查合格后，按技术部门提供的操作说明进行合金化。将原合金材料进行预熔，然后加入工频炉中进行熔化和合金化，使合金充分熔化，制备铝水。步骤如表2.1所示。其中，ISB6.7L活塞的合金类型为M174，其M174合金的主合金百分比见表2.2。序列号过程描述待定值要求备注/程序1)(1)成分比例(2)新材料(纯铝)20-60%(3)内部回流和/或其他合金20-50%不要使用工频炉对带有滤网的流道进行重熔。(4)废铝制品30%使用单独的熔炉熔化铝屑条。(5)每个工厂的原料都很稳定成分的比例必须是特定的和恒定的。10%2)(1)合金锭(2)州干净的干净干燥(3)仓库干燥保存3)(1)磷铜过热(2)温度800-840磷铜的过热对于磷的活化是必要的(基于初级晶体硅的细化)(3)占用时间30分钟不超过8小时4)(1)合金温度(2)来