【文章內(nèi)容簡介】 第二章 發(fā)動機箱體工藝設(shè)計 8 ，銳角倒鈍。 3mm，深度不大于 ，總數(shù)不超過 5 個孔眼，兩空之間不小于 30mm。 NJ22631 執(zhí)行。 二、毛坯加工方法（鑄造）的選擇 鑄造方法分為砂型鑄造和特種鑄造兩類。 砂型鑄造可根據(jù)造型的不同分為手工造型、高壓造型和一般機器造型三類，其類特點、應(yīng)用范圍以及鑄造類別詳見《機械加工工藝手冊》相關(guān)的內(nèi)容介紹。也可根據(jù)砂型類別的不同分為干型、濕型、自硬性型，其特點和應(yīng)用范圍詳見《機械加工工藝手冊》相關(guān)章節(jié)。 特種鑄造是指與普通砂型鑄造有顯著區(qū)別的一些方法。如壓力鑄造、熔模鑄造、金屬型鑄造、低壓鑄造、離心鑄造、等等，每個特種鑄造方法都有其優(yōu)越 之處和應(yīng)用場合。近年來，特種鑄造在我國得到了飛速發(fā)展，其地位和作用得到提高。特種鑄造方法的類別特點和應(yīng)用范圍見《機械加工工藝手冊》相關(guān)章節(jié)。 鑄造方法的經(jīng)濟合理性與零件尺寸形狀以及選擇的鑄造方法有關(guān)，其關(guān)系詳見《機械加工工藝手冊》。 各種鑄造方法均有其優(yōu)缺點及應(yīng)用范圍，不能認為某種方法最為完善。因此，必須依據(jù)鑄件的形狀、大小、質(zhì)量要求、成產(chǎn)批量、合金的品種記憶鑄造條件等具體情況。結(jié)合各鑄造方法的特點及適用范圍，未來獲得較好的機械性能和使用壽命，節(jié)約材料和切削加工時，提高生產(chǎn)效率，降低成本，可選用砂型造型 。 毛坯的工藝分析及要求 毛坯鑄造時，應(yīng)防止砂眼和氣孔的產(chǎn)生。減少毛坯制造時產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，應(yīng)使箱體壁厚盡量均勻，箱體澆注后應(yīng)安排時效或者退火工序。 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章 發(fā)動機箱體工藝設(shè)計 9 一、鑄件澆注位置的選擇原則 ，避免氣孔、砂眼、縮松、縮孔等缺陷出現(xiàn)在工作面上。如果這些加工面難以朝下，應(yīng)盡量使其位于側(cè)面。當鑄件的重要加工面有個數(shù)時，則應(yīng)將大的朝下。 ，避免夾砂和夾渣缺陷。 ，以免產(chǎn)生澆注不足、冷隔等。 ，應(yīng)使厚的部分放在鑄件的上部或者側(cè)部，以便在鑄件厚壁處直接安置冒口，使之實現(xiàn)在上而下的定向凝固。 二、分型面的選擇原則 ，一保證鑄件的尺寸精度。 。 ，并盡量降低沙箱的高度，以便起模和修型。 ，以利于下芯，合箱和便于檢查型腔尺寸。 為使砂芯方便從砂型中取出，凡垂直于分型面的立壁在制造模樣時必須留有起模斜度，起模斜度的大小取決于與立壁的高度 ，造型方法，模樣的材料等因素，通常為 15176?！?3176。，為使型砂便于從內(nèi)腔中脫出，以形成自帶型芯，內(nèi)壁的起模斜度要比外壁大，通常為 3176?！?10176。 由于合金的線收縮，鑄件冷卻后的尺寸將比行腔尺寸略小，為保證鑄件應(yīng)有的尺寸，模樣尺寸必須比鑄件放大一個該金屬的收縮量。鑄件的實際線收縮量除隨合金的種類而變外，還和鑄件的形狀，尺寸有關(guān)。通常鑄鐵為 %～ %。 結(jié)合發(fā)動機箱體的結(jié)構(gòu)，形狀及尺寸，分型面選在箱體零件圖 俯視圖零線位置。澆注口位置分別選在位于中間缸孔的兩側(cè)，選取起模斜度為 3176。，灰鑄鐵的線收縮率設(shè)為 %。 毛坯余量和公差的確定 一、確定毛坯的余量 毛坯余量的確定：根據(jù)機械加工去除量，從后往前推。同時考慮毛坯制造沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章 發(fā)動機箱體工藝設(shè)計 10 時存在的氧化皮層裂紋、雜質(zhì)等各種缺陷，并也根據(jù)工人的操作水平按直徑 10～12mm，厚度 11mm，平均每面在 5mm 左右。 砂型鑄造（采用手工造型或機器造型）所生產(chǎn)的灰鑄鐵、球墨鑄鐵、耐熱鑄鐵和耐蝕鑄鐵等鑄件的加工余量見《機械加工工藝手冊》，表 和表。 鑄鐵件的加工余量共分 9 個等級 —— 5～ 13 級。又按零件圖的基本尺寸量分為10 個尺寸組 。由于機械加工和鑄造工藝上的要求，可以挑選其它等級的加工余量，但是應(yīng)在有關(guān)圖樣和技術(shù)文件上標明。鑄孔的機械加工余量一般按澆鑄時的位置處于頂面的機械加工余量選擇。 對成批和大量生產(chǎn)的鑄件的加工余量由《工藝人員手冊》查得，各表面的余量見表 23。 表 23 發(fā)動機箱體各表面總加工余量 /mm 加工表面 基本尺寸 加工余量等級 加工余量數(shù)值 上表面 330 10 6 下表面 330 10 6 兩側(cè)面 10 6 兩側(cè)面 330 10 6 缸孔 9 主軸孔 69 69 9 凸輪軸孔 49 49 10 鑄造工藝余量是為了確保鑄件的質(zhì)量，滿足鑄造工藝和機械加工工藝要求而多加在鑄造毛坯上的金屬。應(yīng)在零件加工完畢時將其去掉。如果不影響零件的使用性能，并經(jīng)設(shè)計部分的允許，也可保留在零件上。 鑄造工藝余量的大小、形狀及位置取決于工藝需要及零件結(jié)構(gòu)，它在鑄件圖上的表示方法與加工余量一樣，常見的工藝余量形式有工藝凸臺、增強剛度沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章 發(fā)動機箱體工藝設(shè)計 11 的支撐、補縮余量、等。 二、毛坯的尺寸公差 鑄件的尺寸公差代號為 IT，公差等級為 16 級，各級公差值列于《機械加 工工藝手冊》表 。壁厚尺寸公差可以比一般尺寸的公差低一級，例如：圖樣上規(guī)定一般的公差為 IT10，則壁厚尺寸公差為 IT11。公差帶應(yīng)對稱于鑄件基本尺寸設(shè)置，有特殊要求時，可采用非對稱設(shè)置，但要在圖樣上說明。鑄件得基本尺寸是鑄件圖樣上給定的尺寸，包括機械加工余量。 由于鑄件大量生產(chǎn)，毛坯制造方法采用砂型機器造型，由表 ，鑄件尺寸公差等級為 IT10 級，表 選取錯箱值為 。 又見表 ，得鑄鐵件加工余量等級為 7級，表 6mm，所以可 確定主要加工面的總余量見下表 24。 表 24 主要表面的毛坯尺寸及公差 /mm 主要面尺寸 零件尺寸 總余量 毛坯尺寸 公差 上表面 330 6+6 342 下表面 330 6+6 342 兩側(cè)面 6+6 兩端面 330 6+6 342 缸孔 + 主軸孔 69 69 + 62 凸輪軸孔 49 49 + 工藝路線設(shè)計 加工方法的選擇 零件表面加工方法的選擇，不但影響加工質(zhì)量，而且還會影響生產(chǎn)效率和制造成本，所以，在選擇加工方法前，應(yīng)先考慮每個加工方法的加工精度；材沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章 發(fā)動機箱體工藝設(shè)計 12 料的性質(zhì)和可加工性；工件的結(jié)構(gòu)和尺寸；生產(chǎn)率的要求。 零件表面的加工方法，首先取決于加工表面的技術(shù)要求。這些技術(shù)要求還包括由于基準不重合而提高對某表面的加工要求，首先選擇能保證該要求的最終方法，然后確定各工序、工步的加工方法。 加工同一類型表面，由于條件不同，有著不同的加工方法。影響表面加工精度的因素有表面的形狀、尺寸、粗糙度和精度 ，及零件的整體的形狀、重量、材料和熱處理等。 結(jié)合以上要求，由于零件生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)，所以在對發(fā)動機箱體各表面加工時采用粗銑 精銑；對主要孔進行加工時，例如主軸孔及缸孔，采用粗鏜半精鏜 精鏜，對挺桿孔加工時，采用鉆 擴 鉸 擠的加工路線；對螺紋孔加工時采用鉆 攻。 箱體的材料及熱處理 工件材料與熱處理對加工方法的選擇有著很大的影響。前面已經(jīng)分 析過，發(fā)動機箱體的材料選為 HT250，選擇砂型鑄造。熱處理后的變形，特別是熱處理厚材料的硬度，對選擇加工方法有很大的影響。所以，在制定加工路線時，需合理安排熱處理的位置。例如，為了消除箱體鑄造內(nèi)應(yīng)力，防止加工后變形，使加工精度保證穩(wěn)定性，要進行時效處理。對于那些尺寸大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄件，在粗加工前、后各安排一次時效處理；對于一般鑄件在鑄造后或加工前安排一次時效處理；而對精度高、剛度差的零件，在粗車、粗磨、半精磨后各安排一次時效處理。在人工時效處理的工藝規(guī)范為加熱到 530℃ ～ 560℃ ，保溫 6～ 8h，冷卻速度 ≤300℃ /h，出爐溫度 ≤200℃ 。 階段的劃分 工藝路線按工序的不同，可以分為以下幾個階段：粗加工階段、半精加工階段、精加工階段。 粗加工階段，此階段的任務(wù)是去除大部分余量，特點是切削用量大，因此切削力、切削熱及夾緊力都很大，所以加工精度不高。 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章 發(fā)動機箱體工藝設(shè)計 13 半精加工階段，該階段的任務(wù)是達到一般的技術(shù)要求，且各次要平面要達到最重要求，并且為主要精加工做準備。本階段的加工特點是加工余量小，加工精度較高。在箱體的加工過程中，半精鏜缸孔以及兩側(cè)的六孔就屬于細加工階段，為后面的精鏜做準備。 精加工階段，這個階 段的任務(wù)是達到所有表面的技術(shù)要求。其特點是加工余量小，加工精度很高。在發(fā)動機箱體中，對箱體各面的精銑對缸孔及兩側(cè)六孔的精鏜都是該加工階段的內(nèi)容。這個階段的主要問題是怎樣保證零件的質(zhì)量。 發(fā)動機箱體的加工大致也分為粗、半精、精三個階段，粗加工階段之后用超聲波進行檢驗。因為超聲波探傷存在死區(qū)，可在細加工后切削掉。在粗加工之后，精加工之前需要一段存放時間，來消除加工的內(nèi)應(yīng)力。 工序的集中與分散 在設(shè)計工藝路線時，在選定了各表面的加工方法和階段劃分后，就可以將同一階段的各加工表面組合成若干工序。組合時各表 面可采用集中和分散的原則。工序集中原則是使每個工序包括盡可能多的內(nèi)容，因而總的工序數(shù)目少；工序分散原則與其相反。工序集中與分散將影響工序的數(shù)目和工序內(nèi)容的繁簡程度。 工序集中的特點，工序數(shù)目少，工序內(nèi)容復(fù)雜，因而有： ； ，從而降低了車間面積； ，縮短了共建的運輸路線，有利于提高勞動生產(chǎn)率和縮短生產(chǎn)周期； ，特別是數(shù)控機床和加工中心等設(shè)備，可提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率； ，調(diào)整時生產(chǎn)準備時間長。 工序分散的特點 ， 工序 數(shù)目多，加工內(nèi)容簡單，因而有： ，維修，和調(diào)整比較簡單； 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章 發(fā)動機箱體工藝設(shè)計 14 ，產(chǎn)品變換簡單； ，生產(chǎn)面積大，生產(chǎn)工作復(fù)雜，生產(chǎn)周期長。 基準的選擇 基準是機械制造中應(yīng)用得十分廣泛的概念，是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素之間的幾何關(guān)系所依據(jù)的點、線、面。從設(shè)計和工藝兩方面看基準，可把基準分為兩大類，即設(shè)計基準和工藝基準。 設(shè)計基準 ：在設(shè)計零件時，應(yīng)根據(jù)零件在裝配結(jié)構(gòu)中的裝配關(guān)系以及零件本身結(jié)構(gòu)要素之間的相互位置關(guān)系，確定抱住尺寸（或角度）的起始位置。這些尺寸 （或角度）的起始位置稱為設(shè)計基準。 工藝基準： 零件在加工工藝過程中所采用的基準稱為工藝基準。工藝基準可進一步分為：工序基準、定位基準、測量基準和裝配基準。 擬定發(fā)動機箱體的工藝路線 根據(jù)各表面的加工要求和加工方法能達到的經(jīng)濟精度。查表 ，確定表面的加工方法如下表 25： 表 25 發(fā)動機箱體各表面的加工要求和加工方法 加工表面 加工精度（ IT） 加工粗糙度 Ra（ m） 加工方法 上表面 7 粗銑 精銑 兩端面 7 粗銑 精銑 兩側(cè)面 7 粗銑 精銑 凸輪軸孔 7 粗鏜 半精鏜 精鏜 挺桿孔 6 鉆 擴 鉸 擠 缸孔 6 粗鏜 半精鏜 精鏜 內(nèi)腔小凸臺 12 粗銑 螺紋孔 鉆 攻 根據(jù)先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原則，將上下面、兩端面、兩側(cè)面及缸孔和主軸孔的粗加工放在前面，精加工放在后面，沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章 發(fā)動機箱體工藝設(shè)計 15 主軸承蓋結(jié)合面、后端面以及上下面的螺紋孔放在最后面。制定工藝路線見表26 至 27。 表 26 發(fā)動機箱體各表面的加工工藝過程 工序號 工序 名稱 工序內(nèi)容 設(shè) 備 工藝裝備 05 鑄造 鑄坯、清理、噴丸。消除內(nèi)應(yīng)力、涂漆 銑床 10 粗銑 粗銑上、下表面 銑床 專用夾具，量具， 銑刀 20 粗銑 粗銑兩側(cè)面 銑床 專用夾具，量具， 銑刀 30 粗銑 粗銑兩端面 銑床 專用夾具，量具， 銑刀 40 精銑 精銑上、下面 銑床 專用夾具，量具， 銑刀 50 精銑 精銑兩側(cè)面 銑床 專用夾具，量具， 銑刀 60 精銑 精銑兩端面 銑床 專用夾具，量具， 銑刀 7