重型汽车发动机飞轮加工工艺的研究

济南大学毕业设计

前言

目前飞轮加工的方式分为三大类：其一 铸造出大飞轮盘,在进行机加工后与大齿圈进行组装；其二 用材料成型工艺,用比较厚的钢板进行冲压出飞轮盘,再接着与齿圈拼装；其三 用钢板卷成飞轮大圈,将辐板与内圈焊接而成。其中方案一适合重型汽车发动机,方案二由于飞轮质量的限制,只用于小型轿车上,方案三的飞轮用于转动惯量和回转精度要求不高的地方。

国内对于重型汽车上飞轮加工多采用铸造后再粗加工、精加工，中国重汽斯太尔、江淮重卡格尔发采用的就是本种加工方案。目前本方案也是各汽车制造厂家采取的制造方法，也是将来趋势。对于国外重型汽车飞轮加工大多也是通过铸造后机加工等方法。

本文首先对飞轮结构、技术参数的分析，制定工艺路线，工艺方案分析与比较后进而确定更加合适的加工方案。在方案确定之后，进行加工余量的计算，工序尺寸、尺寸链的计算确定。本文还选取本零件的典型的工序，计算切削用量。最后针对典型工序进行夹具的设计，完成夹具的图纸的绘制。保证飞轮加工质量和效率是生产过程中一项非常重要的工作,也是我们研究的最终目标。

- 1 -

济南大学毕业设计

1 零件分析

1.1 飞轮的结构特点

图1.1

飞轮是安装在发动机曲轴上盘类零件,其功能是调节内燃机曲轴转速变化,起稳定转速作用。同时有利于内燃机的启动,有利于活塞顺利通过上下止点。如图1.1在大圆盘阶梯凸台上钻有12×Φ11的孔,其作用是为了和齿圈进行连接；而在大圆盘的上面也有个未钻穿的孔,此孔是为了调节飞轮动平衡的平衡孔；在飞轮最上端的有9×Φ15的用孔,其是固定飞轮在曲轴上面的螺栓孔；在最顶端的凸台有个Φ62的孔,其作用是与曲轴一端进行配合连接,在孔内有个Φ65的内槽,其作用是储存润滑油；连

- 2 -

济南大学毕业设计

接平衡孔平面和最顶端平面是∠10°过渡斜面。其表面为铸造表面,不需要机械加工，但是可以在此面刻生产厂家信息。

1.2 飞轮主要加工表面及技术参数分析[2]

（1）飞轮A面的平面度要求不低于0.03mm,表面粗糙度为1.6；

（2）在A面上9×Φ15孔相对于A面和飞轮回转中心位置度误差不超过0.3mm,

且均布在整个圆周；

（3）在A面上1×Φ8的孔的相对于A面和飞轮回转中心位置度误差不超过

0.1mm；

（4）飞轮内孔φ62H7（0（5）飞轮内槽φ65H7（0

+0.03

）公差等级不低于IT7表面粗糙度不低于3.2； ）公差等级不低于IT7,表面粗糙度不低于3.2；

+0.30

（6）尺寸35和46的两平面要求平面度不低于0.03；

（7）在φ430h7（0?0.063）外圆公差等级不低于IT7,表面粗糙度不低于3.2；且对

于A面和轴线的圆跳动不超过0.1mm；

（8）在尺寸46面上12×Φ11孔相对于A面和飞轮回转中心位置度误差不超过

0.3mm,且均布在整个圆周；

?0.063（9）在φ475H7（0）公差等级不低于IT7表面粗糙度不低于3.2；而且对于

基准A和B的圆跳动不超过0.1,在本尺寸的端面要求平面度不低于0.03/100,端面跳动不超过0.1；

1.3 飞轮主要加工表面加工方式

（1）飞轮A面，止口端面采用车削方式或者铣削方式加工

（2）在A面上9×Φ15、1×Φ8、12×Φ11孔采用钻削方式进行加工。 （3）飞轮内孔φ62H7（0（4）飞轮内槽φ65H7（0

+0.03

）采用车床镗刀进行加工。 ）车床切槽刀具加工。

+0.30

（5）35和46的两平面采用车端面加工。

?0.063（6）φ430h7（0）、φ475H7（）外圆采用车削加工。 ?0.06301.4 机床选择

- 3 -

济南大学毕业设计

（1）考虑到外圆加工和几个端面的加工，数控车床是首选的加工机床。根据零件尺寸大小选择型号：SSCK63B 数控车床 。该车床参数如下：最大加工直径630㎜，最大加工长度470㎜.

（2）考虑到有9×Φ15、1×Φ8、12×Φ11孔的加工，可以采用钻床，也可采用加工中心，由于飞轮是盘形零件，保证其定位装夹方便采用立式结构。综合考虑采用立式加工中心。根据零件尺寸大小选择型号：2040VMC-L立式加工中心 该机床参数如下：工作台尺寸：1200×500㎜；X，Y，Z行程：1020，510.510㎜，定位精度：0.004㎜/300㎜；重复精度：0.003㎜/300㎜.

（3）为在飞轮上刻生产厂家信息，还需要一台刻字机，选型号：刻线打标机BJ－GCKL

（4）检验飞轮的动平衡需：动平衡机BLD-100

- 4 -