【正文】 3鉆與基面定位，鉆、擴(kuò)、鉸小頭孔Z30804銑以基面及大、小頭孔定位，裝夾工件銑尺寸mm兩側(cè)面，保證對(duì)稱（此平面為工藝用基準(zhǔn)面）X62W組合機(jī)床或?qū)Ｓ霉ぱb表31（續(xù)）5擴(kuò)以基面定位，以小頭孔定位，擴(kuò)大頭孔為Φ60mmZ30806銑以基面及結(jié)合面定位裝夾工件，銑連桿體和蓋mm8mm斜槽X62組合夾具或?qū)Ｓ霉ぱb7锪以基面、結(jié)合面和一側(cè)面定位，裝夾工件，锪兩螺栓座面mm,R11mm,保證尺寸mmX62W8鉆鉆2—10mm螺栓孔Z30509擴(kuò)先擴(kuò)2—12mm螺栓孔，再擴(kuò)2—13mm深19mm螺栓孔并倒角Z305010鉸鉸2—Z305011鉗用專用螺釘，將連桿體和連桿蓋裝成連桿組件，其扭力矩為100—12鏜粗鏜大頭孔T6 813 脹斷連桿并裝配螺栓以基面定位，用激光在大頭孔內(nèi)表面兩側(cè)加工出裂解槽，~。 連桿的機(jī)械加工工藝過程由上述技術(shù)條件的分析可知，連桿的尺寸精度、形狀精度以及位置精度的要求都很高，但是連桿的剛性比較差，容易產(chǎn)生變形，這就給連桿的機(jī)械加工帶來了很多困難，必須充分的重視。連桿必須經(jīng)過外觀缺陷、內(nèi)部探傷、毛坯尺寸及質(zhì)量等的全面檢查，方能進(jìn)入機(jī)械加工生產(chǎn)線。鍛好后的連桿毛坯需經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，使之得到細(xì)致均勻的回火索氏體組織，以改善性能，減少毛坯內(nèi)應(yīng)力。輥鍛需經(jīng)多次逐漸成形。圖（12）為連桿輥鍛示意圖．毛坯加熱后，通過上鍛輥模具2和下鍛輥模具4的型槽，毛壞產(chǎn)生塑性變形，從而得到所需要的形狀。總之，毛坯的種類和制造方法的選擇應(yīng)使零件總的生產(chǎn)成本降低，性能提高。整體鍛造的毛坯，需要在以后的機(jī)械加工過程中將其切開，為保證切開后粗鏜孔余量的均勻，最好將整體連桿大頭孔鍛成橢圓形。因此，采用粉末冶金的辦法制造連桿是一個(gè)很有發(fā)展前途的制造方法。近年來也有采用球墨鑄鐵的，粉末冶金零件的尺寸精度高，材料損耗少，成本低。 連桿的材料和毛坯連桿在工作中承受多向交變載荷的作用，要求具有很高的強(qiáng)度。因此除了對(duì)螺栓及螺母要提出高的技術(shù)要求外，對(duì)于安裝這兩個(gè)動(dòng)力螺栓孔及端面也提出了一定的要求。 螺栓孔的技術(shù)要求在前面已經(jīng)說過，連桿在工作過程中受到急劇的動(dòng)載荷的作用。這是因?yàn)檫B桿大頭兩端面與曲軸連桿軸頸兩軸肩端面間有配合要求，而連桿小頭兩端面與活塞銷孔座內(nèi)檔之間沒有配合要求。 連桿大頭孔兩端面對(duì)大頭孔中心線的垂直度連桿大頭孔兩端面對(duì)大頭孔中心線的垂直度，影響到軸瓦的安裝和磨損，甚至引起燒傷；所以對(duì)它也提出了一定的要求：規(guī)定其垂直度公差等級(jí)應(yīng)不低于IT9（ mm）。 大、小頭孔中心距大小頭孔的中心距影響到汽缸的壓縮比，即影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，所以規(guī)定了比較高的要求：190177。 大、小頭孔軸心線在兩個(gè)互相垂直方向的平行度兩孔軸心線在連桿軸線方向的平行度誤差會(huì)使活塞在汽缸中傾斜，從而造成汽缸壁磨損不均勻，同時(shí)使曲軸的連桿軸頸產(chǎn)生邊緣磨損，所以兩孔軸心線在連桿軸線方向的平行度公差較??；而兩孔軸心線在垂直于連桿軸線方向的平行度誤差對(duì)不均勻磨損影響較小，因而其公差值較大。圖21 連桿零件圖 大、小頭孔的尺寸精度、形狀精度為了使大頭孔與軸瓦及曲軸、小頭孔與活塞銷能密切配合，減少?zèng)_擊的不良影響和便于傳熱。 柴油機(jī)連桿的主要技術(shù)要求連桿上需進(jìn)行機(jī)械加工的主要表面為：大、小頭孔及其兩端面，連桿體與連桿蓋的結(jié)合面及連桿螺栓定位孔等。因此，連桿的加工精度將直接影響柴油機(jī)的性能，而工藝的選擇又是直接影響精度的主要因素。在連桿小頭的頂端設(shè)有油孔(或油槽)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，依靠曲軸的高速轉(zhuǎn)動(dòng)，把氣缸體下部的潤滑油飛濺到小頭頂端的油孔內(nèi)，以潤滑連桿小頭襯套與活塞銷之間的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)副。連桿大、小頭兩端對(duì)稱分布在連桿中截面的兩側(cè)。連桿桿身一般都采用從大頭到小頭逐步變小的工字型截面形狀。小頭孔內(nèi)壓入青銅襯套，以減少小頭孔與活塞銷的磨損，同時(shí)便于在磨損后進(jìn)行修理和更換。在連桿體大頭和連桿蓋之間有一組墊片，可以用來補(bǔ)償軸瓦的磨損。為了減少磨損和便于維修，連桿的大頭孔內(nèi)裝有薄壁金屬軸瓦。連桿由連桿體及連桿蓋兩部分組成。 52 2零件的分析 柴油機(jī)連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)連桿是柴油機(jī)中的主要傳動(dòng)部件之一，它在柴油機(jī)中，把作用于活塞頂面的膨脹的壓力傳遞給曲軸，又受曲軸的驅(qū)動(dòng)而帶動(dòng)活塞壓縮氣缸中的氣體。連桿的加工關(guān)鍵是加工工藝的選擇，對(duì)零件進(jìn)行機(jī)械加工的工藝設(shè)計(jì)，工藝設(shè)計(jì)主要包括正確劃分工序、確定工藝路線、合理安排加工順序、確定零件安裝方法、選擇刀具、其切削用量、切削液及質(zhì)量的檢驗(yàn)等。然而，由于其固有的復(fù)雜性，連桿強(qiáng)度的設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)還遠(yuǎn)未完善，對(duì)于連桿的研究還是個(gè)長期的課題。其它國內(nèi)提供的三維注塑模設(shè)計(jì)軟件也都大部分處于研究與試驗(yàn)階段，離實(shí)用化尚有一段距離。特別是CAD/CAE/CAM/CAM 技術(shù)的普及率不高，許多先進(jìn)的注塑模具技術(shù)應(yīng)用還不夠廣泛等。其中注塑成型制品產(chǎn)量占約30%左右 。塑料模具作為模具工業(yè)的分支更是取得了長足的發(fā)展。這樣硬度的珠光體球鐵具有300~350牛頓/毫米的抗彎疲勞強(qiáng)度，與中碳鋼差不多。為了節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼材，降低產(chǎn)品成本，我國 還成功地試用了以稀土鎂球墨鑄鐵制造的高速柴油機(jī)連桿。在連桿研究方面，更加著重輕量化、高負(fù)荷、低成本、嚴(yán)格控制質(zhì)量，在批量生產(chǎn)時(shí)質(zhì)量差的應(yīng)盡可能少，目前粉末冶金連桿質(zhì)量差的為1%，%。與鋼連桿相比，在強(qiáng)度和剛性相同時(shí)，質(zhì)量輕30%左右。纖維預(yù)制件壓鑄到以鋁合金為基體的連桿桿部，使其成為連桿毛坯，通過纖維強(qiáng)化，可大大提高高溫強(qiáng)度特性。這種連桿可用在高性能發(fā)動(dòng)機(jī)上，如日本豐田(TOYOTA)汽車公司把這種連桿裝在賽車發(fā)動(dòng)機(jī)上。4) 復(fù)合材料連桿由于現(xiàn)有的連桿材料難以滿足現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)的更高要求，開發(fā)研制新材料已成為發(fā)展趨勢(shì)，其中復(fù)合材料是研究的重點(diǎn)，目前研究開發(fā)的復(fù)合材料連桿有:—FRM連桿該連桿以鋁合金為基體，不銹鋼纖維用于增加強(qiáng)度，即把不銹鋼纖維預(yù)制件壓鑄到以鋁合金為基體的連桿桿部，使其成為連桿毛坯，通過纖維強(qiáng)化，可大大提高高溫強(qiáng)度特性(FP)增強(qiáng)鋁(鎂)連桿陶瓷纖維材料是由99%氧化鋁(A12O3)組成。鍛造時(shí)，溝槽形成閉合縫隙，隨后沿這條溝槽將連桿蓋從連桿體上分開。3) 粉末冶金連桿在各種材料的連桿中，粉末冶金連桿在硬度、耐磨性和強(qiáng)度等方面居于優(yōu)勢(shì)?，F(xiàn)在，在大型高速汽油機(jī)中模鍛連桿已占統(tǒng)治地位。模鍛連桿尺寸規(guī)格較多，早在1987年，鑄造連桿因其工作性能和價(jià)格在應(yīng)用上還占有一定優(yōu)勢(shì)。2) 模鍛連桿模鍛連桿性能可靠，檢驗(yàn)手段比鑄造連桿簡單。如通用汽車公旬中心鑄造廠生產(chǎn)了5000萬支鑄造連桿。為提高連桿疲勞強(qiáng)度，要對(duì)鑄造連桿表面進(jìn)行噴丸處理。1) 鑄造連桿材料多為珠光體可鍛鑄鐵。選用國際上先進(jìn)的加工方法來消除連桿加工過程出現(xiàn)的質(zhì)量低下、浪費(fèi)資源等問題。連桿在柴油機(jī)工作過程中起著至關(guān)重要的作用。六缸柴油機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊、功率大、噪聲低、振動(dòng)大等。連桿屬于較難鍛造與加工的一種零件,對(duì)其制造方法及技術(shù),國內(nèi)外都給予了極大的關(guān)注。連桿是柴油機(jī)的主要傳動(dòng)構(gòu)件之一，在高頻率疲勞載荷下工作對(duì)強(qiáng)度有較高的要求。因此，對(duì)連桿設(shè)計(jì)提出了更高的要求。機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)包括工藝路線的制訂，基面的選擇，加工余量的確定，以及工件的定位、夾緊和機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)。根據(jù)零件的性質(zhì)和相關(guān)資料確定毛坯的尺寸和械加工余量。 齊齊哈爾職業(yè)學(xué)院 摘要連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)中傳遞動(dòng)力的重要零件，它把活塞的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并將作用在活塞上的力傳給曲軸以輸出功率。連桿在工作過程中要承受裝配載荷（包括軸瓦過盈及螺栓預(yù)緊力）和交變工作載荷（包括氣體爆發(fā)壓力及慣性力）的作用，工作條件比較苛刻。然后擬定連桿的工藝路線圖，制定該工件的夾緊方案，畫出夾具裝配圖。關(guān)鍵詞：連桿 柴油機(jī) 設(shè)計(jì)ABSTRACTConnectrod is the important powertransmitting ponent of the engine which changes the linear movement of the piston into the rotary motion of the crankshaft and transmits the force on the piston to the crankshaft in order to output the connectrod bears the assembly load(including the surplus force of the bearing bush) and repeated fluctuating load(including the exploding pressure of the gas and the inertial force)in the course of work，its running conditions are paratively harsh..We design the dimension of the blank and instrument process a margin of the part according to part character and the information of the part .Then, we design the handicrafts route picture of the shift forks. . The machinefinishing technological process design including the craft route making, the basic plane choice, the processing remainder determination, as well as the work piece localization, clamps with the engine bed jig design.Key word: Connectrod, Diesel engine, Design目錄摘要 IABSTRACT II1前言 IV2零件的分析 1 柴油機(jī)連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1 柴油機(jī)連桿的主要技術(shù)要求 2 連桿的材料和毛坯 3 3連桿工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 6 6 連桿的機(jī)械加工工藝過程 6 連桿加工工藝過程分析 9 連桿加工工藝設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問題 14 切削用量的選擇原則 15 確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差 17 計(jì)算工藝尺寸鏈 19 工時(shí)定額的計(jì)算 21 33 連桿的檢驗(yàn) 344夾具設(shè)計(jì) 35 擴(kuò)大頭孔夾具 35 結(jié)束語 38參考文獻(xiàn) 39 致謝 40附錄 411前言現(xiàn)代汽車正向著環(huán)保節(jié)能方向發(fā)展，這就要求發(fā)動(dòng)機(jī)連桿不僅要有足夠的強(qiáng)度和剛度，而且要尺寸小、重量輕。連桿是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)主要的傳動(dòng)構(gòu)件之一，它是把作用于活塞頂部的膨脹氣體壓力傳給曲軸，使活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍S的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以輸出功率。其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(dòng)變?yōu)榍S的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)．以輸出動(dòng)力。因此，連桿的加工精度將直接影響柴油機(jī)的性能，而工藝的選擇又是直接影響精度的主要因素反映連桿精度。連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)中傳遞動(dòng)力的重要零件，它把活塞的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并將作用在活塞上的力傳給曲軸以輸出功率。應(yīng)設(shè)計(jì)出一套較好的工藝規(guī)程來解決上述問題，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，減少柴油機(jī)的研發(fā)周期，降低柴油機(jī)的研發(fā)成本。目前連桿毛坯主要的制造方法有鑄造、模鍛和粉末冶金,并研制和開發(fā)復(fù)合材料連桿等。在質(zhì)量和強(qiáng)度相同時(shí)，鑄造連桿的橫截面比模鍛連桿大20%左右，如鑄造連桿質(zhì)量為7459時(shí)。自1965年可鍛鑄鐵連桿首次裝機(jī)以來，隨著鑄造水平的日益提高和成本的不斷降低，鑄造連桿已在大型汽車上得到了廣泛的應(yīng)用。目前已有n種不同發(fā)動(dòng)機(jī)鑄造連桿實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，且排量小于7L的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿已由鑄造連桿代替。現(xiàn)在，模鍛連桿可在自動(dòng)模鍛線上進(jìn)行大批量生產(chǎn)。但是，由于模鍛設(shè)備的自動(dòng)化，模鍛連桿又有所發(fā)展。據(jù)倫敦的PRS(PlaningResearehsystem)調(diào)查分析，%為模鍛生產(chǎn)的，到90年代初，%。德國發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置零部件專家sMK，Krebsoge公布一項(xiàng)柴油機(jī)和汽油機(jī)連桿生產(chǎn)技術(shù)—無屑分開法(FractureSplittingverfahren)，其方法是在連桿預(yù)成型時(shí)，在連桿蓋和體的分割位置上留一道溝槽。使用該工藝，連桿蓋和體的結(jié)合面不需加工便可實(shí)現(xiàn)精密結(jié)合，并相應(yīng)提高了承載能力，連桿可自動(dòng)裝配。用這種材料增強(qiáng)的鋁(鎂)連桿，要比鋼質(zhì)連桿輕，并具有較高的強(qiáng)度、剛度和疲勞強(qiáng)度，可降低慣性力。塑料具有許多金屬材料不具備的優(yōu)點(diǎn)，如CFK塑料連桿質(zhì)量比鋼連桿輕60%左右，該連桿在發(fā)動(dòng)機(jī)中的噪聲比鋼連桿低3~sdB(A)。在200℃時(shí)，可提高疲勞強(qiáng)度47%和縱彎強(qiáng)度36%。到本世紀(jì)末，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿主要采用鑄造連桿和模鍛連桿，而轎車發(fā)動(dòng)機(jī)幾乎全用模鍛連桿。改革開放后我國已研究成功連桿輥鍛工藝，輥鍛連桿不僅不需要大型鍛壓設(shè)備，而且還改善了操作工人的勞動(dòng)條件。試驗(yàn)表明，鑄造連桿的硬度應(yīng)在HB210~250之間，上限是為了保證足夠的強(qiáng)度，下限是為了保證良好的切削性。在大批上產(chǎn)鑄造連桿時(shí)為保證制造質(zhì)量穩(wěn)定，要求對(duì)爐料、澆注、熱處理等工藝規(guī)程嚴(yán)加控制，并進(jìn)行仔細(xì)的內(nèi)在質(zhì)量檢查，例如超聲波或X線無損探傷等。它帶來的是，滲透到國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的每一個(gè)領(lǐng)域的塑料制品。中國模具工業(yè)在過去的十兒年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與發(fā)達(dá)工業(yè)國家相比仍然有較大差距。雖然我國開發(fā)了百余種CAD商品軟件，像CAXA、高華CAD、開目CAD等等，但其中優(yōu)秀的CAD/CAM系統(tǒng)很少，并且僅有少數(shù)CAD/CAM軟件帶有針對(duì)注塑模具行業(yè)的模塊，