【正文】 [5] 楊雪玲、李曉靜《金屬切削原理與刀具》 西北工業(yè)大學(xué)出版社 [6] 張普禮、楊彬《機(jī)械加工設(shè)備》 機(jī)械工業(yè)出版社 [7] 唐建生《工程材料與成型工藝》 武漢理工大學(xué)出版社 [8] 陳 旭東《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 清華大學(xué)出版社 [9] 江洪《 SolidWorks》 機(jī)械工業(yè)出版社 [10] 蘭建設(shè)《機(jī)械制造工藝與夾具》 機(jī)械工業(yè)出版社 [11] 董燕《公差配合與測量技術(shù)》 武漢理工大學(xué)出版社 [12] 姜敏鳳《工程材料及熱成型工藝》 高等教育出版社 [13] 張耀宸 《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊》 航空工業(yè)出版社 [14] 艾興、肖詩綱 《切削用量手冊》 機(jī)械工業(yè)出版社 [15] 趙家齊《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》 機(jī)械工業(yè)出版社 。 通過這次設(shè)計(jì)，才發(fā)覺自己很多方面的不足，在今后的工作中，我會更加努力地繼續(xù)學(xué)習(xí)。畢業(yè)設(shè)計(jì)在一定程度上是多種知識技能的集中體現(xiàn)，該設(shè)計(jì)讓我在CAD機(jī)械制圖上有了質(zhì)的提升，掌握了在 CAD中 90%以上的工具快捷鍵使用，這樣在很大程度上提高了繪圖的效率。在分析問題上，就像指導(dǎo)老師說的，要懂得對各種知識的總結(jié)、歸納、分析，然后得出自己的觀點(diǎn)與想法，并在此基礎(chǔ)上將其融入自己的設(shè)計(jì)，達(dá)到創(chuàng)新的目的。即當(dāng)基準(zhǔn)重合時，造成加工表面定位誤差的原因是定位基準(zhǔn)的基準(zhǔn)位置誤差。 ② 連桿上蓋 銑卡瓦槽 的尺寸要求，螺母座面（工藝基準(zhǔn)）為加工面的工序基準(zhǔn)，同時亦為第一定位基準(zhǔn)，對加工剖分面來說，它與工序基準(zhǔn)的距離 0 ?及相 應(yīng)的平行度誤差只取決于基準(zhǔn)在夾具中位置。 3）小頭孔的確定 考慮到配合間隙對加工要求中心距 190? 影響很大，應(yīng)選較緊的配合。故此尺寸為? 。 定位誤差的計(jì)算 : 由加工工序知，加工面為連桿的剖 分 面。 （ 2） 夾緊方案 由于零件小，所以采用開口墊圈的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，裝卸工件方便、迅速。由于本工序是精加工， 主要應(yīng)考慮如何提高加工精度。在脹斷瞬間液壓缸達(dá)到設(shè)定壓力后，液壓缸立即卸壓，液壓缸在此其壓力可調(diào) 。 脹斷工裝設(shè)計(jì) 在大頭孔里放入脹斷套，脹斷套分為兩半，半徑與連桿大頭內(nèi)圓半徑一樣大，使其在脹斷時與連桿內(nèi)圓的更好接觸，但其兩塊之間留有 1mm 的余地，便于安裝時可直接放在連桿大頭里面，然后放入楔形塊，左側(cè)液壓缸在如圖 所示位置，其行程已經(jīng)達(dá)到最大值，一方面起到定位的作用，另一方面起到提供背壓力的作用（圖 ）。如果刀具磨損使其 “V”槽的半徑增大，從應(yīng)力集中系數(shù)變小，導(dǎo)致脹斷力增加，大頭塑性變形增大，會造成斷裂面撕裂等不良現(xiàn)象，所以在機(jī)械加工應(yīng)力槽時需要經(jīng)常檢查更換刀具，并在專用的磨刀儀上定期修磨刀具。的方向上，距離螺釘座面30mm的地方。在連桿脹斷之前安排一道磁力探傷，在锪螺釘座面、倒角之后安排了去毛刺、清洗，脹斷之后要立即用螺釘套住連桿體與蓋，以免錯位，連桿總裝時時必須要求清理連桿結(jié)合面之間的塵屑，最后還要來一道清洗。首先要加工其他表面就必須先加工出精基準(zhǔn)，河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 19 端面的加工必須安排所以必須安排在第一，接著再在以端面為基準(zhǔn)的基礎(chǔ)之上加工其他面或者其他精基準(zhǔn)，那么接下來要安排的就是粗鏜大小頭孔，粗磨搭子面，這樣精基準(zhǔn)就基本出來了。 100%通過縱橫磁化，進(jìn)行磁粉探傷，檢查表面裂紋。屈服強(qiáng)度不低于 550MPa,斷裂拉伸率不低于 10%，斷裂收縮率不低于 20%。 根據(jù)所生產(chǎn)的連桿類型和實(shí)際情況，故選擇第 二 種模鍛方式，即 輥鍛（楔橫軋）制坯 —— 錘上模鍛生產(chǎn)線 用于脹斷連桿制造的模鍛過程中應(yīng)注意以下幾個問題： C70S6高碳非調(diào)質(zhì)鋼材料，其 中加熱溫度較高（ 1220～1290176。 ，錯差在，切邊模具沒有氮?dú)飧?，可使模鍛件定位后再切邊，切邊變性很小，精壓尺寸精度可以控制?77。這種生產(chǎn)線便于實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)，具有噪聲小，勞動環(huán)境好等優(yōu)點(diǎn)。加工連桿時要保證小頭孔的壁厚均勻 ,所以在拉小頭孔時 ,選大、小頭孔的兩個端面作為基準(zhǔn)。 對于一些要求高或加工中不易保證的技術(shù)要求 ,在精加工時也可以采用自為基準(zhǔn)的原則進(jìn)行加工 ,或采用互為基準(zhǔn)的原則進(jìn)行加工 ,或由機(jī)床精度直接保證。 脹斷工藝要求連桿 鍛件在脹斷過程之中不能有過大的塑性變形，因此模鍛連桿性能的合格就是保證連桿達(dá)到理想的脆性斷裂的因素。 為了改善可切削加工性，提高了含 S量，鋼中的 Mn和 S的親和力大于 Fe和 S的親和力，優(yōu)先形成 MnS，從而降低鋼的塑性，防止金相組織中可能會出現(xiàn)的貝氏體；另外 FeS會引起鋼的“熱脆”，促進(jìn)了裂解時的斷裂。 C70S6鋼的成分和力學(xué)性能 C70S6 材料中主要各化學(xué)成分質(zhì)量百分比分別為： C為 0. 72 % ， Mn為 0. 5 % ， S為 0. 06 % ， P為 0. 009 % ， V為 0. 04 %；其金相組織為珠光體加斷續(xù)的鐵素體，抗拉強(qiáng)度為： 900MPa～ 1 050 MPa，屈服極限為 520 MPa，最大延伸率為 10 %。 （ 6）企業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益與國外同類企業(yè)相比差距較大 與粉末冶金連桿相比， C70S6鋼在成本和使用性能 上都具有一定優(yōu)越性，首先鍛造后空冷不需要熱處理，脹斷后連桿與連桿蓋接觸面不無需機(jī)械加工，省去了機(jī)械加工費(fèi)用，裝配后連桿體與連桿蓋的裂解面能緊密地接觸并相互鎖定，使其不產(chǎn)生錯位和移動，提高了與曲軸零件的配合，同時也提高了曲軸的剛度，大大地改善了發(fā)動機(jī)的性能。大量的共性技術(shù)和新材料、新產(chǎn)品需要進(jìn)行試驗(yàn)。目前，國內(nèi)雖有少數(shù)設(shè)備制造企業(yè)在生產(chǎn)粉末冶金專用設(shè)備，但在性能及質(zhì)量可靠性上與國外先進(jìn)設(shè)備相比仍有較大差 距，還不能完全滿足企業(yè)的要求。而且高檔粉末冶金零件國內(nèi)還沒有辦法生產(chǎn)出來，即使生產(chǎn)出來，也是質(zhì)量很差，所以很多高檔的粉末冶金零件 還需要進(jìn)口。 能用于脹斷連桿的主要材料為粉末燒結(jié)材料、高碳微合金非調(diào)質(zhì)鋼、球墨鑄鐵以及可鍛鑄鐵，其中 C70S6 高碳微合金非調(diào)質(zhì)鋼和粉末燒結(jié)材料應(yīng)用最廣。后來為了減少機(jī)加工，更進(jìn)一步降低成本，于是開發(fā)了用粉末冶金的方法來制造連桿，大大減少了機(jī)加工。 連桿在工作過程中 ，受到急劇的動載荷的作用，這一作用又傳遞到連桿和蓋的兩個連接螺母上。 大、小頭孔兩端面與曲軸軸承座端面配合，其精度影響到安裝和磨損，端面厚度公差為 ，它與孔的垂直度誤差為 。加工時根據(jù)尺寸精度選擇合理的機(jī)床設(shè)備型號。 第二章 連桿零件的分析 、連桿零件的分析 連桿零件結(jié)構(gòu)分析 本課題設(shè)計(jì)的零件 是汽車發(fā)動機(jī)連桿（零件圖如圖 ），從零件圖的分析可以知道，零件的表面大都由一系列的規(guī)則的直線和圓弧 組成，因此 選擇通用的加工方法即可。 脹斷主要解決的問題是：如何核心設(shè)備的選擇以 及其夾具的設(shè)計(jì)。脹斷槽（應(yīng)力槽）的位置的確定在一定程度上反應(yīng)了斷裂的方向，斷裂的方向必須與螺釘安裝方向垂直，如果說不能準(zhǔn)確的在這個角度和位置上斷裂的話，不但在安裝的時 候會產(chǎn)生很大的難度，也很難保證大頭孔的圓柱度。 對 粉末冶金零件工業(yè)提出的主要要求是降低成本、改進(jìn)使用性能、減輕零件重量及保護(hù)環(huán)境。 脹斷連桿要求其材料塑性變形小、強(qiáng)度好、脆性適中、工藝性好，即在保證連桿強(qiáng)韌綜合性能指標(biāo)的前提下，限制連桿的韌性指標(biāo)，使斷口呈現(xiàn)脆性斷裂特征。 國外很多連桿生產(chǎn)廠家提出關(guān)于連桿體與蓋分離最新工藝是使用斷裂分開，即脹斷工藝（又漲斷工藝或裂解工藝），該工藝是用切口 (用機(jī)械方法或用激光等方法制造預(yù)裂紋 , 國內(nèi)常用的裂解槽加工方法有機(jī)械拉削、線切割，國外采用水刀和激光加工 )，形成應(yīng)力集中，主動施加垂直預(yù)定斷裂面載荷進(jìn)行引裂，在幾乎不發(fā)生變形的情況之下，在缺口處規(guī)則脆性斷裂，實(shí)現(xiàn)連桿體與連桿蓋的無屑斷裂剖分，使大端連桿蓋從連桿體移去。 康 明 斯 生產(chǎn)線采用 調(diào)質(zhì)鋼毛坯40MnBH(GB521685),1995 年全面轉(zhuǎn)用非調(diào)質(zhì)鋼材料毛坯 38MnV。 圖 脹斷過程示意簡圖 采用脹斷工藝有如下優(yōu)點(diǎn)： ； 脹斷工藝后，連桿與連桿蓋的分離面是最完全的嚙合，所以其無需再進(jìn)行機(jī)加工，省略了分離面的磨削加工； ，如螺栓孔定位（或定位環(huán)孔），只需螺栓拉緊即可，這樣省去了螺栓孔的精加工（如鉸或鏜） 。而其連桿制造技術(shù)的好壞直接影響著連桿的使用性能和經(jīng)濟(jì)性能以及一個企業(yè)的生存和發(fā)展，隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的制造技術(shù)漸漸不能適應(yīng)現(xiàn)在生產(chǎn)的要求。 連桿的作用是把活塞和曲軸聯(lián)接起來，使活塞的往復(fù)直線運(yùn)動變?yōu)榍幕剞D(zhuǎn)運(yùn)動，以輸出動力。為了保證發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)均衡，同一發(fā)動機(jī)中各連桿的質(zhì)量不能相差太大，因此，在連桿部件的大、小頭兩端設(shè)置了去不平衡質(zhì)量的凸塊，以便在稱量后切除不平衡質(zhì)量。連桿小頭用活塞銷與活塞連接。連桿體及連桿蓋上的大頭孔用螺栓和螺母與曲軸裝在一起。 年生產(chǎn)綱領(lǐng)為 45 萬件。總體方案涉及從連桿材料的選擇到加工為成品的全部工藝過程。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，連桿的制造被注入了現(xiàn)代化的加工手段。 繪制工件零件及重要零件圖。 完成一套專用夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制裝配圖。 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文 題目： 汽車連桿 桿夾具及工藝畢業(yè)設(shè)計(jì) 系別： 機(jī)械 工程系 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 班級： 機(jī)制 1103 姓名： 田景豪 學(xué)號： 0101110319 指導(dǎo)教師： 余 東 滿 日期： 20xx 年 11 月 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 3 目錄 摘要 ........................................................................................................................... 5 Abstract .................................................................................................................. 6 Key words : .............................................................. 6 第一章 緒 論 ....................................................................................................... 7 設(shè)計(jì)任務(wù) ............................................................. 7 加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的目的和意義 ......................................... 7 國內(nèi)外發(fā)動機(jī)連桿工藝發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 ............................... 9 連桿工藝研究方向和研究的關(guān)鍵問題 .................................... 10 第二章 連桿零件的分析 ...................................................................................11 、連桿零件的分析 ..................................................... 11 連桿零件結(jié)構(gòu)分析 ................................................. 11 零件加工表面及其加工要求 ........................................... 11 零件材料的選擇 ................................................................................... 13 C70S6 鋼的成分和力學(xué)性能 .................................................................... 15 毛坯的制造方法 .................................................