模具专业毕业论文-机械加工工艺设计

武汉交通职业学院毕业论文〔设计〕课题名称机械加工工艺设计学生姓名学号系部机电工程系专业年级指导教师

机械加工工艺设计设计说明书【设计题目】设计"中间轴齿轮"零件〔图S0-1〕机械加工工艺规程及某一重要工序的夹具。年产5000件。零件图分析1.1零件的功用本零件为拖拉机变速箱中倒速中间轴齿轮，其功用是传递动力和改变输出轴运动方向。1.2零件工艺分析本零件为回转体零件，其最主要加工面是φ62H7孔和齿面，且两者有较高的同轴度要求，是加工工艺需要重点考虑的问题。其次两轮毂端面由于装配要求，对φ62H7孔有端面跳动要求。最后，两齿圈端面在滚齿时要作为定位基准使用，故对φ62H7孔也有端面跳动要求。这些在安排加工工艺时也需给予注意。2.确定毛坯2.1确定毛坯制造方法本零件的主要功用是传递动力，其工作时需承受较大的冲击载荷，要求有较高的强度和韧性，故毛坯应选择锻件，以使金属纤维尽量不被切断。又由于年产量为5000件，到达了批量生产的水平，且零件形状较简单，尺寸也不大，故应采用模锻。2.2确定总余量确定直径上总余量为6mm，高度〔轴向〕方向上总余量为5mm。2.3绘制毛坯图〔图S0-2〕图2.1零件毛坯图3制定零件工艺规程3.1选择外表加工方法1〕φ62H7孔考虑：①生产批量较大，应采用高效加工方法；②零件热处理会引起较大变形，为保证φ62H7孔的精度及齿面对φ62H7孔的同轴度，热处理后需对该孔再进行加工。故确定热前采用扩孔－拉孔的加工方法，热后采用磨孔方法。2〕齿面根据精度8-7-7的要求，并考虑生产批量较大，故采用滚齿－剃齿的加工方法。3〕大小端面采用粗车－半精车－精车加工方法。4〕环槽采用车削方法。3.2选择定位基准1〕精基准选择齿轮的设计基准是φ62H7孔，根据基准重合原那么，并同时考虑统一精基准原那么，选φ62H7孔作为主要定位精基准。考虑定位稳定可靠，选一大端面作为第二定位精基准。在磨孔工序中，为保证齿面与孔的同轴度，选齿面作为定位基准。在加工环槽工序中，为装夹方便，选外圆外表作为定位基准。2〕粗基准选择重要考虑装夹方便、可靠，选一大端面和外圆作为定位粗基准。3.3拟定零件加工工艺路线方案1：1〕扩孔〔立式钻床，气动三爪卡盘〕；2〕粗车外圆，粗车一端大、小端面，一端内孔倒角〔多刀半自动车床，气动可胀心轴〕；3〕半精车外圆，粗车另一端大、小端面，另一端内孔倒角〔多刀半自动车床，气动可胀心轴〕；4〕拉孔〔卧式拉床，拉孔夹具〕；5〕精车外圆，精车一端大、小端面，一端外圆倒角〔普通车床，气动可胀心轴〕；6〕精车另一端大、小端面，另一端外圆倒角〔普通车床，气动可胀心轴〕；7〕车槽〔普通车床，气动三爪卡盘〕；8〕中间检验；9〕滚齿〔滚齿机，滚齿夹具〕；10〕一端齿圈倒角〔倒角机，倒角夹具〕；11〕另一端齿圈倒角〔倒角机，倒角夹具〕；12〕剃齿〔剃齿机，剃齿心轴〕；13〕检验；14〕热处理；15〕磨孔〔内圆磨床，节圆卡盘〕；16〕最终检验。方案2：1〕粗车一端大、小端面，粗车、半精车内孔，一端内孔倒角〔普通车床，三爪卡盘〕；2〕粗车、半精车外圆，粗车另一端大、小端面，另一端外圆、内孔倒角〔普通车床，三爪卡盘〕；3〕精车内孔，车槽，精车另一端大、小端面，另一端外圆倒角〔普通车床，三爪卡盘〕；4〕精车外圆，精车一端大、小端面〔普通车床，可胀心轴〕；5〕中间检验；6〕滚齿〔滚齿机，滚齿夹具〕；7〕一端齿圈倒角〔倒角机，倒角夹具〕；8〕另一端齿圈倒角〔倒角机，倒角夹具〕；9〕剃齿〔剃齿机，剃齿心轴〕；10〕检验；11〕热处理；12〕磨孔〔内圆磨床，节圆卡盘〕；13〕最终检验。方案比拟：方案2工序相对集中，便于管理，且由于采用普通机床，较少使用专用夹具，易于实现。方案1那么采用工序分散原那么，各工序工作相对简单。考虑到该零件生产批量较大，工序分散可简化调整工作，易于保证加工质量，且采用气动夹具，可提高加工效率，故采用方案1较好。3.4选择各工序所用机床、夹具、刀具、量具和辅具〕3.5填写工艺过程卡片,见附表。3.6机械加工工序设计工序02图3.1工序图1〕刀具安装由于采用多刀半自动车床，可在纵向刀架上安装一把左偏刀〔用于车削外圆〕和一把45°弯头刀〔用于车倒角〕；可在横刀架上安装两把45°弯头刀〔用于车削大、小端面〕。加工时两刀架同时运动，以减少加工时间〔图S0-3〕。2〕走刀长度与走刀次数以外圆车削为例，假设采用75°偏刀，那么由表15－1可确定走刀长度为25＋1＋2＝28mm；一次走刀可以完成切削〔考虑到模角及飞边的影响，最大切深为3－4mm〕。3〕切削用量选择①首先确定背吃刀量：考虑到毛坯为模锻件，尺寸一致性较好，且留出半精车和精车余量后〔直径留3mm〕，加工余量不是很大，一次切削可以完成。取：aP=〔136－133〕/2+12.5×tan〔7°〕＝3mm；考虑毛坯误差，取：aP=4mm；②确定进给量：f＝0.6mm/r；③最后确定切削速度：v=1.5m/s，n=212r/min。4〕工时计算①计算根本时间：tm=28/〔212×0.6〕=0.22min；②考虑多刀半自动车床加工特点〔多刀加工，根本时间较短，每次更换刀具后均需进行调整，即调整时间所占比重较大等〕，不能简单用根本时间乘系数的方法确定工时。可根据实际情况加以确定：TS=2.5min。该工序的工序卡片见表3.6机械加工工序设计〔续〕工序06刀具安装由于在普通车床上加工，尽量减少刀具更换次数，可采用一把45°弯头刀〔用于车削大、小端面〕和一把75°左偏刀〔用于倒角〕，见图S0-4。图3.2工序图2〕走刀长度与走刀次数考虑大端面，采用45°弯头刀，可确定走刀长度为27.5＋1＋1≈30mm；因为是精车，加工余量只有0.5mm，一次走刀可以完成切削。小端面和倒角也一次走刀完成。3〕切削用量选择①首先确定背吃刀量：精车余量0.5mm，一次切削可以完成。取：aP=0.5mm；②确定进给量：f＝0.2mm/r；③最后确定切削速度：v=1.8m/s，n=264r/min。4〕工时计算①计算根本时间：tm=〔30+8+3〕/〔264×0.2〕≈0.8min；②考虑到该工序根本时间较短，在采用根本时间乘系数的方法确定工时，系数应取较大值〔或辅助时间单独计算〕。可得到：TS=2×tm=1.6min。该工序的工序卡片见表。4.小结〔略〕【参考文献】〔略〕致谢注：此处应该对论文写作过程中得到哪些老师、同学或同事等人的帮助予以道谢。〔字数应在100字左右〕附图机械加工工艺卡片一张〔略〕机械加工工艺卡片两张〔略〕附件8武汉交通职业学院毕业论文〔设计〕〔范文〕课题名称机械加工工艺设计学生姓名张三学号05xx系部机电工程系专业年级05模具一班指导教师宋艳丽年月灯座塑料模具设计【设计题目】零件名称：灯座。设计要求：大批量生产，未注公差取MT5级精度，塑料原材料为聚碳酸酯PC，要求设计灯座模具。摘要〔略〕对全文内容进行简要概括,字数应该控制在150～200字左右。关键词〔略〕3～5左右1引言日用品，有时采用精度和强度不太高的塑料传动，由于塑料具有可塑性强，密度小、比强度高、结缘性、化学稳定性高、外观多样的特点，因而受到越来越多的厂家及人民的喜爱。塑料工业是新兴的工业，是随着石油工业的开展而应而生的，目前塑料制件几乎已经进入一切工业部门以及人民日常生活的各个领域[1]。随着机械工业电子工业，航空工业、仪器仪表工业和日常用品工业的开展，塑料成型制件的需求量越来越多，质量要求也越来越高，这就要求成型塑件的模具的开发，设计制造的水平也须越来越高。本文也就对日用品中的灯座模具设计过程进行阐述。2塑件的工艺性分析2.1塑件的原材料分析聚碳酸酯PC的结构特点是：线型结构非结晶型材料，透明；使用温度：小于130℃，耐寒性好，脆化温度-100℃；化学稳定性：有一定的化学稳定性，不耐碱、酮、酯等；性能特点：透光率较高，介电性能好，吸水性小，但水敏性强〔含水量不得超过0.2%〕，且吸水后会降解。力学性能很好，抗冲击抗蠕变性能突出，但耐磨性较差；成型特点：熔融温度高〔超过3300C才严重分解〕，但熔体粘度大，流动性差〔溢边值为0.06mm〕，流动性对温度变化敏感，冷却速度快，根据上面的原材料的特点再结合所制造塑件的形状得到以下结论：1．熔融温度高且熔体粘度大，对于大于200g的塑件应用螺杆式注射机成型，喷嘴宜用敞开式延伸喷嘴，并加热，严格控制模具温度，一般在70～1200为宜，模具应用耐磨钢，并淬火。2．水敏性强，加工前必须枯燥处理，否那么会出现银丝、气泡及强度显著下降现象。3．易产生应力集中，严格控制成型条件，塑件成型后需退火处理，消除内应力；塑件壁不宜厚，防止有尖角、缺口和金属嵌件造成应力集中，脱模斜度宜取2°。2.2塑件的尺寸精度分析该塑件尺寸精度无特殊要求，所有尺寸均为自由尺寸，可按MT5查取公差，其主要尺寸公差标注如下〔单位均为mm〕：塑件外形尺寸：〔略〕孔尺寸：〔略〕孔心距尺寸：〔略〕2.3塑件外表质量分析该塑件要求外形美观，色泽鲜艳，外外表没有斑点及熔接痕，粗糙度可取Ra0.4μm。而塑件内部没有较高的外表粗糙度要求。2.4塑件的结构工艺性分析〔1〕从图纸上分析，该塑件的外形为回转体，壁厚均匀，且符合最小壁厚要求。〔2〕塑件型腔较大，有尺寸不等的孔，如Ф12、4-Ф10、4-Ф4.5、4-Ф5它们均符合最小孔径要求。〔3〕在塑件内壁有4个高2.2，长11的内凸台。因此，塑件不易取出。需要考虑侧抽装置。结论：综上所述，该塑件可采用注射成型加工。2.5确定成型工艺参数查阅相应的表格得出工艺参数见下表，试模时可根据实际情况作适当调整。表2.1成型工艺参数聚碳酸脂预热和枯燥温度t/℃110～120成型时间注射时间20～90时间τ/h8～12保压时间0～5料筒温度t/℃后段210～240冷却时间20～90中段230～280总周期40～190前段240～285螺杆转速n/(r·min-1)28喷嘴温度t/℃240～250后处理方法红外线灯模具温度t/℃70〔90〕～120温度t/℃鼓风烘箱100～110注射压力p/Ma80～130时间r/h8～123成型零部件的设计3.1型腔尺寸确实定型腔可采用整体式或组合式结构。由于该塑件尺寸较大，最大达φ170mm，且形状复杂，有锥面过渡。假设采用整体式型腔，加工和热处理都较困难。所以，采用拼块组合式，型腔的底部大面积镶拼结构。查有关手册[3]得PC的收缩率为Ｑ=0.5％～0.7％，故平均收缩率为：Scp=〔0.5+0.7〕％／2=0.6％=0.006，根据塑件尺寸公差要求，模具的制造公差取Z=Δ／3。表3.1型腔尺寸条件：平均收缩率SCP=0.006mm；模具的制造公差取Z=Δ／3。类别零件图号模具零件名称塑件尺寸计算公式型腔工作尺寸型腔的计算件25导滑板〔型腔1〕小端对应的型腔φ690-0.86Lm=〔Ls+LsScp%-3/4Δ〕0+ðZφ68.770+0.22φ700-0.86φ69.780+0.223.2型芯尺寸确实定型芯型腔可采用整体式或组合式结构。考虑模具温度调节，型芯采用整体式结构。表3.2型芯尺寸条件：平均收缩率SCP=0.006mm；模具的制造公差取Z=Δ／3。类别零件图号模具零件名称塑件尺寸计算公式型芯工作尺寸型腔的计算件25导滑板〔型腔1〕内凸对应的型芯φ1140+1.14lm=〔ls+lsScp%+3/4Δ〕0-ðZφφ1210+1..28φ4浇注系统的设计4.1分型面的选择在选择分型面时，根据分型面的选择原那么，考虑不影响塑件的外观质量以及成型后能顺利取出塑件，有两种分型面的选择方案。图4.1图4.2图4.1小端为分型面,图4.2大端为分型面。本文采用图4.2这种方案，侧面抽芯机构设在动模局部，模具结构也较为简单。所以，选塑件大端底平面作为分型面较为适宜。4.2确定浇口形式及位置由于该塑件外观质量要求较高，浇口的位置和大小应以不影响塑件的外观质量为前提。同时，也应尽量使模具结构更简单。浇口位置在塑件内外表，不影响其外观质量。可以采用潜伏式浇口，但采用这种浇口形式增加了模具结构的复杂程度。图4.3潜伏式浇口点浇口是中心浇口的一种变异形式。采用几股料进入型腔，缩短流程，去除浇口时较方便，但有浇口痕迹。模具结构较潜伏式浇口的模具结构简单。图4.4点浇口针浇口或菱形浇口，采用这种浇口，可获得外观清晰，外表光泽的塑件。但是模具需要设计成双分型面，以便脱出浇注系统凝料，增加了模具结构的复杂程度，但能保证塑件成型要求。图4.5针浇口或菱形浇口综合对塑料成型性能和浇口的分析比拟，确定成型该塑件的模具采用点浇口形式。4.3设计主流道及分流道形状和尺寸主流道设计根据手册查得xs-zy-250型注射机喷嘴的有关尺寸：喷嘴球面半径R0=18mm喷嘴孔直径：d0=φ4mm根据模具主流与喷嘴的关系：R=R0+(1～2)mmd=d0+0.5mm图4.6主流道分流道的设计分流道的形状及尺寸与塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注射速率等因素有关。该塑件的体积比拟大，但形状不算太复杂，且壁厚均匀，可考虑采用多点进料方式，缩短分流道长度，有利于塑件的成型和外观质量的保证。本例从便于加工的方面考虑，采用截面形状为半圆形的分流道。查有关手册得流道半径R=5mm。图4.7分流道5推出机构的设计5.1推杆的设计根据塑件的形状特点，模具型腔在动模局部，开模后，塑件留在型腔。推出机构可采用推块推出或推杆推出。推块推出结构可靠，顶出力均匀，不影响塑件的外观质量，但塑件上有圆弧过渡，推块制造困难；推杆推出结构简单，推出平稳可靠，虽然推出时会在塑件上留下顶出痕迹，但塑件顶部装配后使用时并不影响外观。从以上分析得出：该塑件采用推杆推出机构。5.2侧抽芯机构的设计抽芯距的计算S抽=h+(2～3)=〔121-114〕/2+2.5=6mm滑块倾角确实定本例抽芯距较小，选择α=10°。确定斜滑块尺寸斜滑块在件25导滑板中导滑，导滑板的高度设计为85mm，斜滑块在件25导滑板中能导滑的行程40mm〔考虑限位螺钉的安装尺寸和推出行程〕。S实际=tga×40=tg10×48=0.176×40=7.04mm>S抽满足抽芯距要求。图5.1斜滑块抽芯图5.2斜销抽芯6注射机的选择6.1计算塑件的体积和重量1计算塑件的体积：V=200172.30ｍｍ3〔过程略〕2计算塑件的重量：根据有关手册查得ρ=1.2Kｇ·ｄｍ3所以，塑件的重量为：W=ρV＝200172.30×1.2×10-3＝240.20ｇ根据塑件形状及尺寸采用一模一件的模具结构，考虑外形尺寸及注射时所需的压力情况，参考模具设计手册初选螺杆式注射机：XS—ZY—250。6.2模具闭合高度确实定和校核6.2.1根据标准模架各模板尺寸及模具设计的其他零件尺寸：定模座板H定=45mm，压板H压=25mm，型芯固定板H固=25mm，型腔板H型=93mm,凹模镶块H凹=65mm,垫板H垫=35mm，模脚H模=85mm模具闭合高度：H闭=H足+H动+H导+H型+H固+H流+H定=85mm+35mm+65mm+93mm+25mm+25mm+45mm=373mm6.2.2该模具的外形尺寸为365mm×315mm，XS-ZY-250型注射机模板最大安装尺寸为598×520，故能满足模具安装要求。XS-ZY-250型注射机所允许模具的最小厚度为Hmin=165mm，最大厚度Hmax=350mm即模具不满足Hmin≤H≤Hmax的安装条件。所以，另选注射机XS-ZY-500，即可满足模具安装要求。6.3模具开模行程校核经查资料型注射机XS-ZY-500的最大开模行程s=500mm,满足下式计算所需的出件要求：s>=H1+H2+a+(5～10)mm=40+133+95+7=275mm此外，由于侧分型抽芯距较短，不会过大增加开模式距离，注射机的开模行程足够。经验证XS-ZY-500型注射机能满足使用要求，故可以采用。7模架的选择本塑件采用点浇口注射成型，根据其结构形式，选择A4型模架。图7.1模架7结论〔略〕注：此处应该从论文写作过程即模具设计过程中遇到了哪些问题，采用了什么方法进行解决，通过本篇论文的写作所获得心得等方面进行总结。〔字数应在300字左右〕【参考文献】[1]王志明，姚来根，李书绅等.塑料制品在日常生活中的重要性[J].成都航空职业学院学报，2003，23〔3〕：156-162[2]施梅梧，姚穆.塑料的品种及特性[J].西北纺织工学院学报，2001，15〔2〕：29-32[3]齐卫东.塑料模具设计与制造[M].北京：高等教育出版社，2004：1致谢注：此处应该对论文写作过程中得到哪些老师、同学或同事等人的帮助予以道谢。〔字数应在100字左右〕附图注：此处要将非标准的零件图和模具装配图附在此处。〔零件图要用A4纸，装配图用A2纸，可以电脑绘图，也可以手绘〕。2010年5TheGraduationDesignforBachelor'sDegreeQingniantoQianjinoftheBeicuihighwayinsectiontwostagespreliminarydesignsCandidate：WangWeiSpecialty：civilengineeringClass：B04-53Supervisor：Associatelect.LiJianHeilongjiangInstituteofTechnology2021-06·HarBin摘要本设计根据给定的资料，通过对原始数据的分析,根据该路段的地质、地形、地物、水文等自然条件,依据?公路工程技术标准?、?公路路线设计标准?等交通部颁发的相关技术指标,在老师的指导和同学的帮助下完成的。设计内业详细资料有：路线设计，包括纸上定线〔山岭区或越岭线〕、绘制路线平面图、路线纵断面设计〕；路基设计，完成两公里横断面和路基土石方的计算及路基排水设计；路面设计，水泥混凝土路面设计；小桥涵设计，完成一项涵洞设计；路线交叉设计，完成一项路线平面交叉；设计概算编制，完成全线设计路段的初步设计概算；应用计算机绘制工程图，按老师指导和要求完成。整个设计计算了路线的平、纵、横要素,设计了路基、路面、平面交叉、小桥涵的尺寸等内容,由此圆满完成了北翠公路青年农场至前进段两阶段初步设计。关键词：路线，路基,路面,涵洞，平面交叉，概算

ABSTRACTDatathatthisdesignaccordingtogivetosettletocomplition,completetheThreexinforestofMulintolianhehighwaystationsegment(1)firstdesignstationsegment(2)therelevanttechniqueindexsignforkind,geographyforsecondclasshighwayroute,fromthisdesignlearningalotofknowledgeconcerninghighways,passinganalysisprimitivedataing,accordingtotheroad'ssegment,characteristicsoftermnature,suchas,groundthing,andhydrologyetc.,Basishighwayengineeringtechniquestandard,highwayroutedesigningthenormalwaitingthetransport,andcompletetodesignunderthehelpthattheteacher'sleadingiswiththeclassmateofconstitutethecircumstance,Thedesigninsideofstagefirststepsinclude:Routedesign,Thepaperupsettlesthelines(mountainrangearea,ormoremountainrangeline),Drawtherouteplanechart,Proceedrouteverticalsectionofdesign;Roadbeddesign,Completetwokilometercrosssectionsarewiththeroadbedthecalculationofsquaregroundandroadbeddrainthedesign;Roaddesign,Cementconcreteroaddesign;Smallbridgeculvertdesign,Completethedesignofaculvert;Theroutecrossesthedesign,Completearouteflatsurfacetocross;Designbudgetaryestimateestablishment:Completestheentirelinetodesigntheroadsectionthepreliminarydesignbudgetaryestimate;Theapplicationcalculatordrawstheengineeringdiagram,Completeundertheteacher'sleadingrequest.wecomputetherouteeven,vertical,horizontalmainfactor,designedtheflatsurfacetodesigntheroadbed,roadthesizefor,smallbridgeculvert,fromhere,successfullycompletedQingniantoQianjinoftheBeicuihighwayinsectiontwostagespreliminarydesigns.Keywords:Route,roadbed,road,culvert，Routecross，Budgetaryestimate目录摘要………………………ⅠAbstract…………………Ⅱ第1章绪论……………11.1选题的背景、目的及意义………11.2设计任务…………11.3路线概况……………………11.4公路等级和技术标准……………21.5路线采用的技术经济指标………21.6路线设计起讫点…………………31.7本章小结…………3第2章路线…………………42.1路线方案的说明和比拟……………………42.1.1了解资料………………2.1.22.1.3定线具体过程………………2.1.4路线方案的比选2.2路线平面设计……………………52.2.1确定各平曲线半径及缓和曲线长度……2.2.2设计确定平曲线的原那么2.2.3特殊线形设计方法2.2.4编制直线及转角一览表………………12.2.5平面图标注2.2.6弯道视距的检查2.2.7绘图……………………2.3路线纵断面设计…………………112.3.12.3.22.3.32.3.42.3.52.3.6竖曲线要素的计算………2.3.7平纵线形设计应注意防止的组合………2.4本章小结………………………13第3章路基路面及排水…………143.1路基设计……………143.1.1边坡确实定………………3.1.2路基高度确实定3.1.3加宽超高设计3.1.4排水系统的设计原那么3.1.5横断面的绘出3.2路面设计……………………18设计原那么………………19路面结构确实定及材料的选择………19施工要求………………19路面设计计算书………193.3排水系统的设计原那么…………283.4本章小结…………………28第4章桥涵涵洞…………………294.1全线采用的涵洞………………294.2涵洞的设计……………………29小桥涵位置确定………29洞口类型的选择………29涵洞计算…………294.3本章小结………………………31第5章路线交叉……………………325.1交叉概述………………………325.1.15.1.25.2交叉口设计类型………………325.3交叉口设计技术指标…………325.4交叉口设计……………………325.5本章小结………………………34第6章环保设计……………………356.1环保设计方案…………………356.2本章小结………………………35第7章设计概算……………………367.1概算的编制依据………………367.2路线工程概算工程主要包括的内容…………367.3本章小结…………………37结论………………………38参考文献………………39致谢………………………40第1章绪论1.1选题的背景、目的及意义本次毕业设计是在对?公路勘测设计?、?路基工程?、?路面工程?、?桥梁工程?及其它有关专业课程的学习的根底上，并在教师的指导下，完成一段公路的两阶段初步设计任务。本次设计的目的和意义是应用学过的专业知识，根据自己专业的效劳去向,在老师的指导下独立的完成一段公路的初步设计任务。通过此次设计可以培养我们的综合设计能力,进而把学过的知识加以系统的应用和稳固，使理论与生产实践相结合。掌握路线设计、路基设计、路面设计、小桥涵设计及初步设计概算设计理论和具体设计方法，并能够独立完成全部设计的图表。为自己走向工作岗位后适应生产实践的需要打下坚实的根底。1.2设计任务本次设计任务主要包括：依据地形图完成给定的初步设计 路线设计：纸上定线〔山岭区或越岭线〕进行方案比拟〔局部〕进行路线平面设计进行路线纵断面设计。路基设计：完成2km路基横断面设计.土石方计算及路基排水设计，结构设计，边坡设计。路面设计：水泥混凝土路面设计〔详细设计〕。小桥涵设计：结合自身设计，完成一项涵洞设计。路线平面交叉设计：完成一处路线平面交叉设计。初步设计概算：完成初步设计概算01表，02表，03表专项设计：公路几何线形。1.3路线概况本设计路段为山岭区,沿线为第四级冲击和洪积层，表层土壤为粉质低液限粘土，中层为冲积形成的砂砾，圆砾，底层为白垩系砂岩。土壤渗透性较好，地层比拟稳定。工程名称：北〔安〕翠〔峦〕公路青年农场至前进段,路线位于东经126º16′38″～127º14′33″，北纬47º35′04″～48º33′56″之间。属山岭重丘区，植被为人工林和次生林，沿线所处自然区划为Ⅰ区。①年平均气温为3.0ºC②降雨量400mm～600mm。③冬季主导风向为西北风④年平均风速3.5m/s⑤多年平均最大冻深2.4米。水文情况：地表排水良好，地下水位埋深小于1.4公路等级和技术标准确定公路等级：(1-1)—远景设计年平均日交通量〔辆/日〕； —起始年平均日交通量〔辆/日〕，包括现有交通量和道路建成后从其它道路吸引过来的交通量； r—设计交通量年平均增长率〔%〕；n—设计交通量预测年限 交通量年平均增长率为7.0%，一般能适应各种车辆折合成小客车的年平均昼夜交量，=小型车+1.5中型车+2大型车=3950，=3950〔1+7.0%〕=10185.21，交通量在5000～15000之间，所以所选路段为二级公路表1.1技术指标选取表计计速度〔km/h〕行车道宽度〔m〕路基宽度(m)最大纵坡(%)平曲线最小半径(m)会车视距桥涵设计载重607106极限125一般200150公路-Ⅱ级1.5路线采用的技术经济指标路线的起点桩号为K125+000.00，终点桩号为K130+850.2，总里程为5.8502公里，在路线设计路段4.9公里上，设置了5个圆管涵洞，7条平曲线，设计速度为60km/h，路基宽度为10m，平曲线最小半径采用值为300米，最大纵坡度为6%，会车视距为150m，路面宽度为8.5米。该路设计基准期为15年，路面采用水泥混凝土路面，路面结构为面层〔水泥混凝土〕，基层〔5%水泥水稳砂砾〕，底基层〔水泥、石灰综合稳定土〕，垫层〔天然砂砾〕。1.6路线设计起讫点及设计高程起点坐标N-5332750E-22455500起点高程486.02终点坐标N-5337000E-22453000终点高程284.011.7本章小结本章介绍了北〔安〕翠〔峦〕公路青年农场至前进段的设计任务和整个路段的自然地理状况，为整个路段的设计提供了良好的依据。设计路段前应先确定路线的等级及路线采用的技术经济指标，因此，本章还介绍了公路等级及路线等级的技术指标。

第2章路线线形设计2.1路线方案的说明和比拟2.1.1了解资料首先要熟悉地形图和所给的原始资料，分析其地貌、高差、河渠、耕地、建筑物等的分布情况。定线的原那么根据给定的起终点，分析其直线距离和所需的展线长度，选择适宜的中间控制点。在路线各种可能的走向中，初步拟定可行的路线方案，〔如果有可行的局部路线方案，应进行比拟确定〕，然后进行纸上定线。1．在1:10000的小比例尺地形图上在起，终控制点间研究路线的总体布局，找出中间控制点。根据相邻控制点间的地形、地貌、地质、农田等分布情况，选择地势平缓山坡顺直的地带，拟定路线各种可行方案。2.对于山岭重丘地形，定线时应以纵坡度为主导；对于平原微丘区域〔即地形平坦〕地面自然坡度较小，纵坡度不受控制的地带，选线以路线平面线形为主导。最终合理确定出公路中线的位置〔定出交点〕。2.1.3．〔1〕试坡：定均坡线。在山岭重丘地带，根据等高线间距和所选定的平均纵坡〔视路线高差大小，一般选5%-5.5%〕按计算得等高线间平均长度a(a=等高距/平均纵坡)进行试坡〔用分规卡等高线〕，本设计中a取2cm〔2〕定导向线：分析这条均坡线对地形、地物等艰苦工程和不良地质的避让情况。如有不合理之处，应选择出须避让的中间控制点，调整平均纵坡，重新试坡。经过调整后得出的折线，称为导向线。〔3〕平面试线：穿直线：按照“照顾多数，保证重点〞的原那么综合考虑平面线形设计的要求，穿线交点，初定路线导线〔初定出交点〕。敷设曲线：按照路中线方案通过部位选取且注明各弯道的圆曲线的长度。平面试线中要考虑平﹑纵﹑横配合，满足线形设计和?标准?的规定和要求，综合分析地形、地物等情况，穿出直线并选定曲线半径。〔4〕修正导向线：纵断面控制：在平面试线的根底上点绘出粗略纵断面地形线，〔可用分规直接在图纸上量距，确定地面标高〕，进行初步纵坡设计，并根据纵坡设计情况修正平面线形。横断面较核：根据初步纵坡设计，计算出路基填挖高度，绘出工程困难地段的路基横断面图〔如地面横坡陡或工程地质不良地段等〕，根据路基横断面的情况修平面线形。〔5〕定线：经过几次修正后，最终确定出满足?标准?要求，平纵线型都比拟适宜的路线导线，最终定出交点位置〔一般由交点坐标控制〕。2.1.4如有路线局部方案，应分别进行定线设计，经论证比拟定出推荐方案，路线方案比拟选择主要考虑以下因素：〔1〕路线长度；〔2〕平、纵面线形指标的上下及配合情况；〔3〕占地面积；〔4〕工程数量〔路基土石工程数量，桥梁涵洞工程数量〕；〔5〕造价等。2.2路线平面设计根据路线几何线形设计要求，确定路线平面线形各要素及其他们之间的配合；线形应与地、地物相适应，与道路所经地带的地形、地物、环境、景观相协调，而且减少工程数量，节省投资。确定各平曲线半径及缓和曲线长度?公路工程技术标准?JTGB01-2003规定：当平曲线半径小于等于250m时应设置加宽；当平曲线半径大于等于1500m极限最小半径：〔标准值125m〕一般最小半径：〔标准值200m〕不设超高最小半径：〔标准值1500m〕平曲线极限最小长度按6秒行程设计计算：〔标准值100m〕平曲线一般最小长度按3倍极限长度计算：〔标准值300m〕缓和曲线最小长度按3秒计算极限长度：〔标准值50m〕同向曲线间为了防止出现组合出现断臂曲线宜在两同向曲线间设置不小于6V的直线段。反向曲线间为了设置适当长度距离改变行车方向宜在两同向曲线间设置不小于2V的直线段。表2.1平曲线标准规定汇总表序号名称取值说明1平曲线一般最小半径200m在一般情况下应尽量使用大于一般最小半径的曲线半径〔标准规定，原曲线半径不宜超过10000m〕，只有在地形条件限制时采用。2平曲线极限半径125m只有当地形条件特殊困难或受其它条件严格限制时方可采用。3不设超高最小半径1500m。路拱=2%4平曲线一般最小长度300m。9s行程计5平曲线极限最小长度100m6s行程计6同向曲线间最小直线长度6V360m按照实际工程经验在山区工程可以在一般困难地区保证4V=240m，在工程十分艰巨困难处可以采用3V=180m。但在采用低值时应防止在直线上设置凹形竖曲线7反向曲线间最小直线长度为2V120m按照实际工程经验山区公路此指标比拟容易满足。8缓和曲线最小长度50m3秒行程。9最大超高8%越岭段纵坡较大将最大超高值由8%减小至6%可以减小合成坡度，保证车辆在雨天，冰雪天气的行车平安。10超高渐变率1/125边线，线性超高11原曲线加宽第三类线性加宽12会车视距150m两倍停车视距2.2.21.在条件允许的情况下尽量使用大的曲线半径〔R<10000m〕。2.一般情况下使用极限半径的4～8倍或超高为2～4%的原曲线半径值，即390～1500m为宜。3.从现行设计要求方面考虑，曲线长度按最小值5～8倍。4.地形受限时曲线半径应该尽量大于一般最小半径。5.从视觉连续性角度，缓和曲线长度与平曲线半径间应有如下关系。6.为使线形连续协调宜将盘旋线与原曲线长度比例定位1：1：1，当曲线半径较大，平曲线较长时也可以为1：2：1。7..尽量保证全线指标均衡。根据设计资料，本次设计段路为二级路，设计速度为60公里/小时，设计年限15年，全线共设7条平曲线，其中包含根本型、非对称根本型、和S形曲线等多种曲线。特殊线形设计方法1、根本型：按直线－盘旋线－圆曲线－盘旋线－直线的顺序组合，为了使线形连续协调，宜将盘旋线－圆曲线－盘旋线的长度比设计成1:1:1；当半径较大，平曲线较长时，也可以将盘旋线－圆曲线－盘旋线的长度比设计成1:2:1等组合形式。计算例如对于交点(JDK126+346.124)，α=28º22′14″，Ls=200m，R=1400曲线内移值PP==1.19m总切线长Tq=－=99.982mT=(R+P)tg+q=454.155m曲线总长Lh=R+Ls=893.222m外距EE=(R+P)sec－R=45.26m校正值JJ=2T-L=15.09计算出个主点里程桩号JDK126+346.124－T454.155ZHK125+891.969+Ls200HYK126+091.969+Lh–2LS493.222YHK126+585.191+LS200HZK126+785.191－Lh/2466.611QZK126+338.580+J/27.545JDK126+346.124校正后的交点与原来的交点相符。2、根本型非对称平曲线例如(JDK125+503.387)m,m,m，。mmmm前切线长:m后切线长：m曲线长：m主点里程桩号需要计算公式如下：ZH=JD-Th1=K=K125+302.044HY=ZH+Ls1=K125+302.044+100=K125+402.044HZ=ZH+Lh=K125+302.044+388.079=K125+690.123YH=HZ-Ls2=K125+690.123-200=K125+570.123式中：ZH—第一缓和曲线起点〔直缓点〕HY—第一缓和曲线终点〔缓圆点〕YH—第二缓和曲线终点〔圆缓点〕HZ--第二缓和曲线起点〔缓直点〕3、S型曲线：两个反向圆曲线用盘旋线连接的组合，两圆曲线的半径之比不宜过大，比值宜≤1：2，两个盘旋线参数A1与A2之比应小于2.0，有条件时以小于1.5为宜。当盘旋线间不得以插入直线时，其直线的长度应符合以下公式：△L≤〔A1+A2〕/40。S型曲线计算算例例如组成S型交点桩号为K127+546.847，偏角为左21°05'41″交点桩号为K127+775.440，偏角为右25°40'08″交点间距mmm设计曲线2的半径和缓和曲线长mmmm拟m在1到1/3之间由上两式解得mmmmm各项验算满足要求(1)ZH=JD-Th1=K125+891.969HY=ZH+Ls1=K126+091.969YH=HZ-Ls1=K126+585.191HZ=ZH+Lh=K126+785.191(2)ZH=JD-Th2=K126+785.191HY=ZH+Ls2=K126+885.212YH=HZ-Ls2=K126+995.699HZ=ZH+Lh=K127+095.699式中：ZH—第一缓和曲线起点〔直缓点〕HY—第一缓和曲线终点〔缓圆点〕YH—第二缓和曲线终点〔圆缓点〕HZ--第二缓和曲线起点〔缓直点〕根据路线几何线形设计要求，确定路线平面线形各要素及其他们之间的配合；线形应与地形.地物相适应，与道路所经地带的地形.地物.环境.景观相协调，而且减少工程数量，节省投资