发动机连杆加工工艺的设计方法

毕业设计(论文)题目：发动机连杆机械加工工艺研究专业班级：指导老师：连杆是汽车发动机中重要的构成部分，本文重要论述了发动机连杆的机械加工工艺。连杆重要是把活塞和曲轴连接起来，使活塞的往复直线运动转换为曲轴的旋转运动。连杆承受的是冲击动载荷，因此规定连杆刚度和强度。由于连杆既是传动零件又是运动件，须综合材料选用、构造设计。在对其设计中我们先对连杆工艺过程分析，联络实际通过对其详细设计的理解进行连杆机械加工工艺过程分析及其机械加工余量、工序尺寸确实定。paperdiscussesthemac摘要……………………错误!未定义书签。目录……………………错误!未定义书签。1绪论…………………错误!未定义书签。1.1设计的重要研究内容……………错误!未定义书签。1.2加工工艺设计的目的及意义……错误!未定义书签。2汽车连杆机械加工工艺设计………错误!未定义书签。2.1连杆的构造特点及作用…………错误!未定义书签。2.2连杆的重要技术规定……………错误!未定义书签。2.2.1大、小头孔的尺寸精度、形状精度…………错误!未定义书签。2.2.2大、小头孔中心距………………错误!未定义书签。2.3连杆的材料和毛坯………………错误!未定义书签。2.4连杆的机械加工工艺过程分析…错误!未定义书签。2.4.1工艺过程的安排…………………错误!未定义书签。2.4.2定位基准的选择…………………错误!未定义书签。2.4.3连杆两端面的加工……………错误!未定义书签。2.4.4大头侧面的加工…………………错误!未定义书签。3连杆加工工艺卡片及工序卡片的填写……………错误!未定义书签。3.1连杆加工工艺卡片及工序卡片的填写…………错误!未定义书签。4装配……………………错误!未定义书签。4.1安装活塞环………错误!未定义书签。4.2将活塞连杆组装入汽缸内………错误!未定义书签。结论……………………错误!未定义书签。致谢……………………错误!未定义书签。参照文献…………………错误!未定义书签。近年来，伴随汽车工业的迅速发展和竞争的日益剧烈，汽车生产企业对汽车零部件设计与制造的规定越来越高，只有高质量、高效率、低成本、低能耗的产品才能在市场竞争中立足。许多采用原本的加工技术加工的产品已经难以在市场中生存，对老式加工技术的变革成为汽车工业未来的发展趋势及发展方向。老式的加工工艺伴随工业生产水平的提高，尤其是加工工艺和材料的不停革新，得以深入发展。并且，某些可以打破常规的新工艺为现代企业提供了更发动机作为汽车的重要的构成部分，其设计制造水平是衡量一种国家的汽车工业水平。现代汽车工业的发展需要高效率、低排放的发动机，这就意味着发动机内部的每一种零件都要在满足机械性能的条杆作为发动机关键运动、受力部件，其设计制造也必然向着重量轻、疲劳强度连杆作为发动机关键运动、受力部件，其设计制造也必然向着重量轻、疲劳强度大的趋势发展。连杆是发动机中重要的零部件，是将活塞的直线往复运动转化为曲轴旋转运动的纽带。连杆在发动机工作过程中既要承受装配载荷，同步需要将活塞所受到气体爆发的压力传递给曲轴。活塞作往复直线运动，曲轴作旋转运动，处在两者之间的连杆的运动状态比较复杂，承受着拉伸、压缩、弯曲等交变载荷。为了保证发动机可以长期稳定的运转，对连杆的性能规定比较苛刻，连杆在质量小的状况下，必须有足够的强度和刚度。假如连杆刚度不够，也许会产生连杆大头孔失圆，进而导致连杆大头轴瓦因油膜破坏而烧损；连杆刚度不够，也许导致连杆杆身弯曲变形，导致活塞与气缸偏磨，活塞环漏气、窜油等现象。伴随人类对汽车需求量的不停增长，连杆的数量是伴随发动机缸数决定，因此连杆的需求量伴随汽车增长量呈数倍增长。因此，在加工技术方面就需要很大此设计重要是对老式的汽车连杆的机械加工工艺设计。。此设计重要是对老式的汽车连杆的机械加工工艺设计。1.2加工工艺设计的目的及意义在加工工艺方面，国内外连杆生产方式大体有：铸造、铸造、粉末冶金等，老式铸造有将连杆体和盖分开铸造、连杆体和连杆盖的整体铸造两种。60年代中期粉末热锻技术开始发展起来，从上世纪80年代以来，粉末冶金注射成型(PIM)得到应用，大多数连杆制造中使用的中碳钢和低合金钢逐渐由新钢种和粉末冶在连杆体与连杆盖分离工艺方面，国内外连杆的加工工艺大部分采用的措施有锯断、铣断等工艺；最新工艺是使用断裂分开，即胀断工艺(或者裂解工艺),该工艺是用切口(或用机械措施或用激光束制造预裂纹)断裂，使大端连杆盖从连杆体移去。国内部分汽车工业制造厂及设备制造厂如一汽大众、上海大众和上海通用等企业都采用了该技术31。连杆属于经典的“杂件”类零件，不仅精度规定高，形状复杂，制造难度大，并且生产批量大，连杆的质量直接影响发动机质量。本设计详细简介了连杆的加工措施的拟订和确立，并对连杆加工工序进行设计。从零件加工工艺的方向进行了一定的探讨。连杆是汽车发动机重要构成部分，连杆位于活塞与曲轴之间。连杆的作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。在发动机中，把作用与活塞顶面的膨胀的压力传递给曲轴，又受曲轴的驱动而带动活塞压缩气缸中的气体。连杆在工作中承受着急剧变化的动载荷。连杆由大头、小头和杆身等部分构成。连杆体及连杆盖上的大头孔用螺栓和螺母与曲轴装在一起。为了减少磨损和便于维修，连杆的大头孔内装有薄壁金属轴瓦。大头孔和小头孔内分别安装了轴瓦和衬套。轴瓦有钢质的底，底的内表面浇有一层耐磨巴氏合金轴瓦金属。在连杆体大头和连杆盖之间有一组垫片，可以用来赔偿轴瓦的磨损。连杆小头用活塞销与活塞连接。小头孔内压入青铜衬套，以减少小头孔与活塞销的磨损，同步便于在磨损后进行修理和更换。连杆在质量减小的状况下，就必须有足够的强度和刚度，因此连杆杆身的截面多为“工”字型。如图(图2-1)所示。活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴瓦等组成。连杆连杆体及连杆盖上的大头孔用螺栓和螺母与曲轴装在一起。为了减少磨损和便于维修，连杆的大头孔内装有薄壁金属轴瓦。大头孔和小头孔内分别安装了轴瓦和衬套。轴瓦有钢质的底，底的内表面浇有一层耐磨巴氏合金轴瓦金属。在连杆体大头和连杆盖之间有一组垫片，可以用来赔偿轴瓦的磨损。连杆小头用活塞销与活塞连接。小头孔内压入青铜衬套，以减少小头孔与活塞销的磨损，同步便于在磨损后进行修理和更换。连杆在质量减小的状况下，就必须有足够的强度和刚度，因此连杆杆身的截面多为“工”字型。连杆上需进行机械加工的重要表面为：大、小头孔及其两端面，连杆体与连杆盖的结合面及连杆螺栓定位孔等。连杆总成的重要技术规定(图2-2)如下。1.锻造抽提角?”正有有学在容中公线的级四会四好得空四与送开外康能块担8.连并表面脱碳层厚度不大于0.4mm9.连样应经应力报伤，据伍后追质图2-2连杆总成图2.2.1大、小头孔的尺寸精度、形状精度大头孔公差等级为IT6,表面粗糙度Ra应不不小于0.4μm;大头孔的圆柱度公差为0.012mm,小头孔公差等级为IT8,表面粗糙度Ra应不不小于3.2μm。小头压衬套的底孔的圆柱度公差为0.0025mm,素线平行度公差为0.04/100mm。2.2.2大、小头孔中心距大小头孔的中心距影响到汽缸的压缩比，即影响到发动机的效率，因此规2.2.3连杆的材料和毛坯杆一般采用铸造球墨铸铁采用铸造。目前我国有些生产连杆的工厂，采用了连杆辊锻工艺。图(2-2)为连杆辊锻示意图.毛坯加热后，通过上锻辊模具2和下锻辊模具4的型槽，毛坏产生塑性变形，从而得到所需要的形状。用辊锻法生产的连杆锻件，在表面质量、内部金属组织、金属纤维方向以及机械强度等方面都可到达模锻水平，并且设备简朴，劳动条件好，生产率较高，便于实现机械化、自动化，适于在大批大量生产中应用。辊锻需经多次逐渐成形。1-上般辊2-下锻辊模只3-连杆毛坯图2-2连杆辊锻示意图先在辊锻机上通过四个型槽进行辊锻制坯见，然后在锻压机上进行预锻和终锻，再在压床上冲连杆大头孔并切除飞边见。锻好后的连杆毛坯需经调质处理，使之得到细致均匀的回火索氏体组织，以改善性能，减少毛坯内应力。为了提高毛坯精度，连杆的毛坯尚需进行热校正。2.2.4连杆的机械加工工艺过程分析(1)工艺过程的安排两端面：粗铣、精铣、粗磨、精磨；小头孔：钻孔、扩孔、铰孔、精镗、压入衬套后再精镗；大头孔：扩孔、粗镗、半精镗、精镗、金刚镗、珩磨；某些次要表面的加工，则视需要和也许安排在工艺过程的中间或背面。(2)定位基准的选择连杆外形复杂不易定位大、头是由细长的杆身连接，刚度差，易变形；保证大头孔与端面垂直，加工时，应以一端面为定位基准。同步保证两孔位置公差，加工一孔时，以另一孔作为定位基准(互为定位基准)。连杆加工中大多数以零件图中规定的工艺凸台为精基准。有的连杆在大、小头侧面有三个或四个中心孔作为辅助基准，实现大、小头孔同步加工。2.2.5连杆两端面的加工采用粗铣、精铣、粗磨、精磨四道工序，并将精磨工序安排在精加工大、小头孔之前，以便改善基面的平面度，提高孔的加工精度。粗磨在转盘磨床上，使用砂瓦拼成的砂轮端面磨削。这种措施的生产率较高。精磨在M7130型平面磨床上用砂轮的周围磨削，这种措施的生产率低某些，但精度较高。2.2.6大头侧面的加工以基面及小头孔定位，它用一种圆销(小头孔)。装夹工件铣两侧面至尺寸，保证对称(此对称平面为工艺用基准面)。工艺卡是设计者与加工者之间最佳的连接纽带，它可以直观的告诉加工者零件的加工工艺规程，需要多少个工部加工该零件。而工序卡是直接体现出每一种工部里面的细分,甚至体现到每一种工位需要怎样去加工。下面是汽车发动机连杆加工工艺规程：(1)毛坯辊锻；(2)模锻成型，切边；(3)热处理，HRB225~262,抛丸清除氧化皮；(4)去毛刺；(5)编号；(6)自检；(7)去毛刺飞边；(8)清洗连杆体及连杆盖，及去毛刺；(9)将配对的连杆体及连杆盖用工艺螺栓组配到一起，标识均朝，上，保(10)每装配20对工件检查力矩；(11)称量大，小头重量，当大头重量不不小于1160克时，小头重量，应不不小于460克；(12)当大头重量不小于1160克时，小头应不不小于510克；(13)大头重量不不小于1223克；(14)按称重清除配重块材料；(15)检查连杆各部位尺寸；(16)磁粉探伤机检测连杆体与否有裂缝，裂纹气孔等缺陷；(17)退磁；(18)将连杆工艺螺栓拆卸，合格工件成对，寄存指定地点；4.1安装活塞环1.用柴油清洁哥活塞环、活塞连杆总成。2.用压缩空气吹净各活塞环、活塞连杆总成上的柴油。4.使用活塞环拆装钳，将第二道气环装入活塞环槽内。4.2将活塞连杆组装入汽缸内1.检查一缸的连杆轴颈与否处在活塞下止点位置。4.对的选择活塞组，润滑活塞总成，调整活塞环位置。6.用活塞环卡箍将三道活塞环收紧，用木锤轻轻敲击卡箍边缘，使卡箍的下沿与缸体上平面完全贴合。7.用木锤轻轻敲击活塞顶部，当活塞顶部刚进入汽缸时，停止敲击。8.观测活塞顶部的标识方向和连杆落位状况。9.两人配合将连杆顺利落位到连杆轴颈上。11.确认方向后选用将连杆轴承盖套入连杆大头，选用14套筒、短接杆，棘轮扳手对连杆固定螺母进行紧固。12.选用预调式扭力扳手拧紧连杆螺栓。13.使用转角器，再将螺母旋转90°。14.转动皮带轮，检查曲轴的转动状况。15.依次装入第四、第二、第三活塞连杆组。在设计的过程中，显示出此前自己对于基础知识没有很好的掌握，我碰到了很大的困难，每次改善我都收获诸多。虽然我的设计作品还不是很完善，以及借鉴资料尚有诸多的局限性，但我心里还是很快乐，由于我完毕了一次设计，并且享有了每一种过程，在这次毕业设计的过程中我学到了诸多东西，我认为后来的日子自己应当愈加努力认真，以冷静从容的心态去办好每一件事情。但愿这次经历让我后来的学习生活中不停的成长与进步。在这次毕业设计中，我的指导老师予以我很大的协助，在整个论文写作过程中，他对我的启发和让我明确了设计内容。使我在学院所学的专业用于实践，在完毕设计的过程中，有时会比较着急，轻易出错，而老师细心叮嘱，不要着急，一步一步来。同步感谢我的同学，在设计过程中协助我搜集材料并一起探讨设计方案，在每次有有关毕业设计的告知或消息时，都及时的告诉我。同步感谢大学期间各位老师的悉心教导。[1]王先逵编著.机械制造工艺学.第二版.北京：机械工业出版社，2023