【正文】 ( ) 活塞環(huán)的加工方法( ) 活塞環(huán)的加工工藝規(guī)程( ) 確定毛坯的制造方法與加工余量( ) 活塞環(huán)的制造方法 加工余量的確定 定位基準的選擇 ( ) 活塞環(huán)一般工藝流程( ) 端面加工( ) 活塞環(huán)的熱處理( ) 活塞環(huán)的平面加工( ) 活塞環(huán)的仿形加工( ) 銑切開口加工( ) 活塞環(huán)開口銑削加工的特點及工藝要求 銑切開口的工藝要求 內圓加工的工藝要求( ) 精車外圓( ) 精修開口( ) 活塞環(huán)的表面處理( ) 參考文獻( ) 附件一 活塞環(huán)零件圖 附件二 活塞環(huán)毛坯圖 附件三 活塞環(huán)機械加工工藝規(guī)程卡片 附件四 活塞環(huán)機械加工工序卡片 第一章 概述 活塞環(huán)是內燃機關鍵零件之一，它與活塞、氣缸套相互聯(lián)系在一起，組成發(fā)動機動力源組件。汽車制造工藝學課程設計題 目：設計活塞環(huán)的機械加工工藝規(guī)程院 系：襄樊學院機汽學院班 級： 0713姓 名： 薛 明學 號： 07131010指導教師： 張 進二零一零年九月十四日汽車制造工藝學課程設計任務書一、設計目的汽車制造工藝學課程設計是綜合運用《汽車制造工藝學》及有關課程內容，分析和解決實際工程問題的一個重要教學環(huán)節(jié)。隨著內燃機向高強化、低排放、高壽命方向發(fā)展，對活塞環(huán)質量要求越來越高，不僅要求活塞環(huán)有很高的可靠性、經(jīng)濟性，而更重要的是要有最佳性能?；钊h(huán)在氣缸中阻止?jié)櫥蛷那S箱進入燃燒室，從而降低滑油耗量。因活塞受燃氣的加熱而膨脹，所以氣缸與活塞之間必須留有間隙，以防活塞咬死。（1） 矩形環(huán)剖面是矩形的氣環(huán)。錐面環(huán)是在活塞環(huán)外圓面上加工一個很小的斜角，由于減少了環(huán)與氣缸壁接觸面，從而提高表面接觸壓力，有利于磨合和氣密，同時，活塞下行時，易于刮油；活塞上行時，由于斜角的“油楔”作用，能在油膜上“飄浮”過去，不會引起熔著磨損。梯形環(huán)的夾角一般為 15186。環(huán)和環(huán)槽間的相對運動可避免積碳形成，以防止環(huán)在環(huán)槽中卡死現(xiàn)象。油環(huán)又分外階梯倒角環(huán)、鼻形環(huán)、開槽油環(huán)，彈簧脹圈油環(huán)、鋼片組合環(huán)等。（4） 彈簧脹圈油環(huán)在油環(huán)背面加有各種形式的襯簧，稱作彈簧脹圈油環(huán)，其結構型式很多。主要優(yōu)點：a 接觸壓力高，壓力分布均勻，普通鑄鐵油環(huán)比壓為 ～，組合油環(huán)為～；b 刮油能力好，有效防止竄油。4 變負荷 活塞環(huán)在發(fā)動機中受燃氣爆發(fā)力的沖擊，活塞環(huán)在環(huán)槽中上下運動，產(chǎn)生徑向振動和扭曲等交變應力。 （圖 333）汽油機環(huán)宜取小，柴油機環(huán)宜取大。對于小功率柴油機，一般氣環(huán)環(huán)高 h 1 = 2～4mm ，近來還出現(xiàn)環(huán)高 h 1 = 的實例。這是因為二沖程的活塞環(huán)經(jīng)過氣口時，工作條件不利。從發(fā)展而言，以三環(huán)結構為主要方向，也就是流行結構“一桶二錐三內撐” ?，F(xiàn)代高速四沖程柴油機和汽車發(fā)動機廣泛應用高點環(huán)。K2（kgf）(d1/α 11)3 式中：E—彈性模量，kgf / mm 2；h1—環(huán)高，mm；m—自由開口，mm；S1—閉口間隙，mm；d1—缸徑，mm；α 1—徑向厚度，mm；K1——斷面減弱系數(shù)；K2—表面處理對彈力減弱系數(shù)。α 1（mS 1）工作應力 σ 1 = ─────── ㎏f/ mm 2 （d 1α 1） 2 Eα 1 (8α 1 m)安裝應力 σ 2 = ──────── ㎏f/ mm 2 （d 1α 1） 2 式中：E—彈性模量，㎏f/ mm 2 ； α 1—徑向厚度，mm； m—自由開口尺寸，mm； S1—閉口間隙，mm； d1—缸徑，mm。2 產(chǎn)品在流水線上按單向運輸路線移動，生產(chǎn)過程具有良好的連續(xù)性。熱定型法，環(huán)自由形狀的形成主要靠熱定型，因此在高溫下會發(fā)生回火，促使環(huán)的彈力消失。主要的工藝文件有工藝過程卡片、工序卡片、調整卡片、檢驗卡片等。對于大批量生產(chǎn)的零件和小批量生產(chǎn)的關鍵零件，除了工藝卡片，還要詳細編制工藝裝備明細表。橢圓環(huán)的優(yōu)缺點與正圓環(huán)的相反。加工精度高，環(huán)高公差一般為 ，同一片環(huán)環(huán)高公差 mm，表面粗糙度 。b)內圓定位即選擇毛坯內圓為定位基準。同時，兩端面的加工質量對活塞環(huán)的性能影響很大。 中磨：1318 米/分，110160 片/分精磨： 米/分，130180 片/分。c）精磨同一片環(huán)高度公差 mm圖 414▽穿磨四次 加工尺寸第一次 （H + ） 第二次 （H + ）177。淬火后的球鐵環(huán)必須進行回火，回火工藝是加熱到 450～650℃，保溫 4～7 小時，然后在空氣中冷卻。精磨總是采用油磨，常用柴油或柴油與錠子油的混合液作冷卻液，借助冷卻液沖走磨屑，使砂輪保持清潔狀態(tài)，此外還使磨削液充分冷卻，避免不均勻的熱膨脹，提高磨削精度。否則活塞環(huán)的質量就得不到基本保證。2 活塞環(huán)外徑曲線成形方法（1）正圓毛坯熱定型法這種方法是將毛坯鑄造并加工成正圓，而后切開環(huán)的開口，再把開口沿切線方向撐開。這種方法是先將毛坯，作成自由狀態(tài)下的形狀，再從這種毛坯中切掉相當于自由開口的部分，將切去開口的毛坯放進彈性套筒內，收緊套筒使開口閉合，于閉合狀態(tài)下將環(huán)的上下端面夾緊，然后卸下彈性套筒，在車床上將外圓車成正圓。主要原因是靠模加工外圓的毛坯壁厚有不均勻的情況，裝到夾具去時，局部位置產(chǎn)生應力不均勻之故，也就是說，對外圓無論怎樣精確地進行靠模加工，如果在應力不均勻的狀態(tài)下車削內圓由于殘余應力的影響，使環(huán)外徑變形，產(chǎn)生局部透光。這種加工法是對橢圓筒體毛坯直接靠模車削內外圓，并切為單體。n式中 S 分 為每分鐘進給量，S 轉 為每轉進給量，S 齒 為每齒進給量， n 為轉速，Z 為銑刀齒數(shù)。d、 開口間隙中心線在量規(guī)中應與量規(guī)的半徑方向重合，開口線應平行，不允許形成外喇叭口，允許有 以下的內喇叭口。（3）外觀要求：在內圓開口處不得有大于 mm 的缺角，不允許有挖傷與顫紋，不允許外圓有崩邊，平面上不允許有翻邊、毛刺，在內圓表面允許有 以下的刀痕。對外圓加工狀態(tài)提出的要求是：與缸壁貼合良好，初期磨合性能好，對缸壁不發(fā)生咬缸，且耐磨性好。這種方法是用手將環(huán)裝入修口窩座中，利用本身彈力和手壓緊，采用鋸片銑刀，單片手動進給加工?；钊h(huán)表面處理種類很多，常用的有： 磷化處理磷化是指在活塞環(huán)表面通過磷酸鹽處理，生成多孔性的磷酸錳（或鋅）和磷酸鐵的柔軟薄膜?；钊h(huán)表面復層的方法很多，可歸納為二大類：1 以改善環(huán)的初期磨合性能，提高耐蝕性為目的的，稱磨合型，如四氧化三鐵（F 3O4） 、磷酸鹽、錫等；▽▽2 以延長活塞環(huán)壽命為目的的，稱耐磨型，主要是鉻、鉬等。外圓尖角允許有缺角，內圓尖角不允許有大于 的缺角，開口閉合后兩端面間應平行，不允許有向外的喇叭口，允許有不大于 的內喇叭口，表面粗糙度：2 精修開口的加工方法精修開口有手動修口機、半自動液壓修口機或單片半自動修口機等。若在精車外圓后細車內圓，工件外圓不允許有拉傷。（2）尺寸精度：徑向厚度公差177。2 工藝要求（見圖 424）a、 切去部分必須對稱于橢圓短軸，左右偏移不超過 1mm。n＝S 齒 這種方法只適合批量不大、工裝不齊的生產(chǎn)。用這種方法加工的活塞環(huán)，至少在理論上能符合所需要的徑向壓力分布。見圖 422?；钊h(huán)的接觸壓力分布大致可分為三類：（1）等壓分布，它是在活塞環(huán)整個圓周上分布著相同的接觸壓力；（2）梨形分布，即在活塞環(huán)開口處接觸壓力高于環(huán)周平均接觸壓力； （3）蘋果形分布，即在活塞環(huán)開口處接觸壓力低于環(huán)周平均接觸壓力。同時，仿形的加工表面是以后各加工工序的定位基準，決定以后各工序加工余量的均勻性。 2 精磨加工精磨也在雙端面磨床上進行，但機床精度更高。正火工藝是在氣體介質（氮氣等）中加熱到 850～950℃，保溫 2～4 小時，然后在空氣中冷卻。b）細磨：用一片環(huán)高公差 穿磨一次加工余量 0輕柴油冷卻。平行度：；不允許擦傷、欠磨等缺陷。定位凸塊的定位精度比定位凹槽要高。但由于定位元件與夾緊裝置分離，因