连杆工艺及夹具设计_毕业设计

连杆工艺及夹具设计

摘 要

连杆是发动机的主要传动件之一，本文主要论述了连杆裂解的加工工艺及其夹具设计。连杆裂解是对连杆杆身和连杆盖结合面进行无屑断裂剖分加工的新技术，具有构思新颖、操作经济、效益显著的特点。阐述了连杆裂解加工原理、主要工艺流程以及裂解加工方法对材料和锻造毛坯的要求。介绍了加工裂解槽、有控裂解、装配螺栓等核心工序与设备，探讨了裂解加工常见缺陷及预防措施。连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高，而连杆的刚性比较差，容易产生变形，因此在安排工艺过程时，就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。逐步减少加工余量、切削力及内应力的作用，并修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术要求。

关键词：连杆 裂解加工工艺 变形 夹具设计

I

连杆工艺及夹具设计

The Processing Technology and Fixture Design for Connecting Rod

Abstract:The connecting rod is one of the main driving medium of engine,this text expounds mainly the machining technology and the design of clamping device of the connecting rod.Connecting rod splitting decomposition is a new technology of chipless splitting of connecting rod and connecting rod cap at their junction plane. It has advantages of creative design,economical application and remarkable benefits.Machining principle,main processes of connecting rod splitting decomposition and requirements of splitting decomposition on material and forging stock are dictated.Key working procedures and facilities,such as splitting decomposition groove machining ,controlled splitting decomposition and bolt assembling,etc.,

are introduced ,and frequent defects and preventive measures in splitting decomposition are discussed.

Key words:Connecting rod Processing technology for splitting decomposition Determi-ation Fixture Design

II

连杆工艺及夹具设计

目 录

摘要........................................................................................................................................... I Abstract......................................................................................................................................II 引言............................................................................................................................................1 1 连杆加工工艺过程设计........................................................................................................2 1.1 工艺规程的制定.............................................................................................................3

1.1.1 制订工艺规程的原始资料................................................................................4 1.2 连杆工艺过程的准备工作.............................................................................................5 1.2.1 连杆的功用及结构特点概述............................................................................6 1.2.2 连杆的技术要求分析........................................................................................7

1.2.3 连杆的功用及结构特点概述............................................................................8 1.3 连杆的工艺规程设计.....................................................................................................9 1.3.1 连杆加工工艺的主要特点..............................................................................10 1.3.2 连杆工艺方案的比较及确定..........................................................................11 1.4 连杆的机械加工工艺过程...........................................................................................14 2 夹具设计..............................................................................................................................15 2.1 连杆胀断工艺夹具设计...............................................................................................15 2.1.1 连杆胀断工艺性分析......................................................................................15 2.1.2 定位方案设计..................................................................................................17 2.1.3 导引方案设计..................................................................................................17 2.1.4 夹紧方案设计..................................................................................................18 2.1.5 夹具体设计......................................................................................................19 2.1.6 其他装置设计..................................................................................................20 2.1.7 夹具精度分析..................................................................................................21 2.1.8 夹具工作原理简介..........................................................................................21 2.2 绘总装配图和零件图...................................................................................................22 结束语......................................................................................................................................23 参考文献..................................................................................................................................24 致谢..........................................................................................................................................25

III

机制05级 潘益兴 连杆工艺及夹具设计

引 言

1.选题的依据及课题的意义

随着社会经济的发展，人们的生活和工作节奏的加快，汽车作为现代交通运输工具，它的作用及重要性越来越被人们所重视。从1886年第一辆汽车的出现到如今汽车成为现代社会不可缺少的交通工具，汽车工业已经成为融合先进技术最多，结构最复杂的产业之一。而汽车工业的发展在很大程度上依赖于机械制造技术的进步，其中机械加工工艺及夹具对加工精度的影响尤为明显。

本课题研究的是连杆工艺及夹具设计。连杆是发动机的主要零件之一，它连接活塞和曲轴，把作用于活塞顶面的膨胀气体的压力传给曲轴；将活塞压缩的往复运动转变为曲柄的旋转运动，又受曲轴的驱动而带动活塞压缩缸中的气体。由于连杆在工作中承受着呈周期交变的压缩、拉伸及弯曲应力，这些交变载荷具有很大冲击特性。因此，连杆在机械加工中工艺性的好坏直接影响到连杆的使用寿命，而夹具是保证良好工艺性的必要手段。它是在机床上用于装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有一个正确的位置，并在加工过程中保持这个加工位置不变。在本课题中，使用夹具主要是为了保证连杆在加工后，连杆的加工表面能够满足尺寸、几何形状和相互位置精度的要求。

2.国内外研究及发展趋势

随着计算机、机械、材料等工业的发展及汽车的结构、设计、动力等的变化，汽车的现代制造工艺与传统的制造工艺有了显著的不同。例如，最初采用拉法加工连杆大头孔的两条槽子，由于拉刀随着加工时间要磨损，因此被拉削的槽子的形状也随之而变化。槽子形状的变化又要影响连杆大头孔在胀断后的变形。最近几年，美国Kaycon、德国Alfing和Mauser等机床公司开发了一种新工艺，采用激光加工连杆大头孔的两条槽子。这种工艺可保持形状是一致的，这也就保证了连杆大头孔在胀断后的变形也是一致的。现在很多汽车公司都倾向采用激光加工连杆断裂槽。

又如在国内，上海大众汽车公司发动机厂连杆总成两侧平面的磨削工艺1990年采用德国Diskus立式双轴圆盘平面磨床加工。

此外，连杆大小头孔传统的最后光正加工是采用普通珩磨工艺来实现的。近几年来国外已广泛采用铰珩（Ream Honing）工艺来取代普通珩磨工艺。由于铰珩工艺在提高加工精度（圆度、圆柱度及尺寸等），缩短加工循环时间和节约费用等方面均比普通珩磨工艺有较大优势。

因此，我们在编制连杆工艺时，应该从质量和经济等角度出发，尽可能的采用现代先进制造工艺，因为这符合精益生产的原则，是一种精益制造工艺。