【正文】 .?? 孔徑 ? 35 .?? 孔徑 ? 25 .?? 繪制鍛件毛坯簡圖 由表所得結(jié)果，繪制毛坯簡圖，見附圖 2。 (5)零件的表面粗糙度 由零件圖可知，該零件各個表面加工表面的粗糙度 aR 均大于等于 。 (3)鍛件形狀復(fù)雜系數(shù) [11] S = mt/mN 其中： mt——鍛 件重量 mN——鍛件外廓包容體重量 對于非圓形鍛件 mN =lbhρ ρ 是鍛件的材料密度，這里取 ? 610? kg/mm3 S = mt /mN =6kg/ (351mm? 164mm? 35mm? ? 610? )≈ 由于 介于 和 之間，故該零件形狀復(fù)雜系數(shù)屬于 S2 級 [11]。 通過以上分析可以最后確定本設(shè)計中 三孔連桿 毛坯的選擇方案，可以將毛坯的選擇列表，如表 31 所示。然后對毛坯進(jìn)行時效處理，消除其內(nèi)應(yīng)力。由于三孔連桿屬小型鍛件，選擇在冷態(tài)下校 正。 模鍛結(jié)束之后，需對毛坯進(jìn)行休整和后續(xù)處理，處理步驟為 [9]： (1)切邊和沖孔 ， 模鍛件一般都帶有飛邊和連皮，需在壓力機(jī)上的切邊模和沖 4 孔模上將其切去。這對于提高生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量也是有利的 [7]。非常適用于中小型零件的成批大量生產(chǎn)。 鋼制零件在結(jié)構(gòu)不雜不復(fù)雜及機(jī)械性能要求不太高的情況下，用型材毛坯，否則可用鍛造毛坯，由于三孔連桿機(jī)械性能要求較高因此可采用鍛造毛坯，鍛造分為模鍛和自由鍛，自由鍛是將加熱好的金屬坯料放在鍛造設(shè)備的上，下砥鐵之間，施加沖擊力或壓力，直接使坯料產(chǎn)生塑性變形，從而獲得所需鍛件的一種加工方法 .自由鍛由于鍛件形狀簡單，操作靈活，適用于單件，小批量及重型鍛件的生產(chǎn) ，但是自由鍛生產(chǎn)效率低，勞動強(qiáng)度大，僅用于修配或簡單，小型，小批鍛件的生產(chǎn)，模鍛全稱為模型鍛造，將加熱后的坯料放置在固定于模鍛設(shè)備上的鍛模內(nèi)鍛造成形的。 Cr、 Ni、 Mn、 Si、 B 等元素均能提高鋼的淬透性。滲透性差的鋼，由于淬不透，在整個截面上得不到均勻一致的力學(xué)性能，沒有 滲透的部位強(qiáng)度低，韌性差。合金調(diào)質(zhì)鋼的合金元素，主要作用是提高剛的滲透性和保證良好的強(qiáng)度和韌性。因此，連桿材料一般采用 45 鋼， 40Cr或 40MnB 等調(diào)制鋼。因此，連桿在一個很復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)下工作，它既承受 交變的拉應(yīng)力，又承受彎曲應(yīng)力，其主要失效形式是疲勞斷裂和過量變形。 3 選擇毛坯 連桿連接活塞和曲軸，其作用是將活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運動，并把作用在活塞上的力傳給曲軸以輸出去功率。 (3)毛坯制造精度，毛坯制造精度高，材料利用率高，后續(xù)加工費用低，但相應(yīng)設(shè)備投入大。毛坯形狀也有幾種特殊情況。 (2)毛坯結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，毛坯形狀應(yīng)力求接近零件形狀，以減少機(jī)械加工勞動量。這也 就意味著對連桿的設(shè)計和加工有更高的要求。連桿在承受往復(fù)的慣性力之外， 還要承受高壓氣體的壓力， 在氣體的壓力和慣性力合成下形成交變載荷， 這就要求連桿具有耐疲勞、抗沖擊， 并具備足夠的強(qiáng)度、剛度和較好的韌性。 毛坯的選擇 連桿是發(fā)動機(jī)的五大主關(guān)件之一，其在發(fā)動機(jī)中的地位是顯而易見。 三孔的精度要求較高，可以分為粗、精兩工序 。 (5)粗、精鏜三孔也可改用專用工裝或組合夾具裝夾。 (3)由于連桿三個孔平面厚度不一致，因此，加工中要注意合理布置輔助支承及 應(yīng)用。 圖 31 三孔連桿零件圖 零件的工藝分析 參考機(jī)械制造工藝設(shè)計中的零件的工藝分析方法，對三孔連桿的工藝進(jìn)行分析 (1)銑平面后，立即確定大頭孔平面為以下各序加工的主基準(zhǔn)面，這樣可確保 加工質(zhì)量的穩(wěn)定。 1 三孔連桿零件圖介紹 三孔連桿的零件圖如圖 1 所示。經(jīng)檢查之后，視圖足夠并正確，所需要的尺寸、公差、表面粗糙度、和技術(shù)要求全部齊全、合理，而且零件的表面質(zhì)量、表面精度和技術(shù)要求在現(xiàn)有的技術(shù)條件和生產(chǎn)條件下能夠達(dá)到。 2 (2)銑平面時，應(yīng)保證小頭孔及耳部孔平面厚度與大頭孔平面厚度 的對稱性。 (4)連桿平面加工也可以分為粗、精兩序，這樣可更好的保證三個平面相互位置及尺寸精度。 (6)當(dāng)加工連桿尺寸較小時，粗、精 加工 三孔也可采用 鏜 削加工方法。 (7)連桿三孔平行度的檢驗；連桿三孔圓柱度的檢驗。它是發(fā)動機(jī)傳遞動力的主要運動件， 在機(jī)體 中做復(fù)雜的平面運動，連桿小頭隨活塞作上下往復(fù)運動連桿大頭隨曲軸作高速回轉(zhuǎn)運動連桿桿身在大、小頭孔運動的合成下作復(fù)雜的擺動 [3]。在今天隨著汽車工業(yè)的高速發(fā)展， “ 小體積、大功率、低油耗 ”的高性能發(fā)動機(jī)對連桿提出更新、更高的要求作為高速運動件重量要輕， 減小慣性力， 降低能耗和噪聲強(qiáng)度、剛度要高， 并具有較高的韌性連桿比要大， 連桿要短。 選擇毛坯時應(yīng)考慮的因素 在選擇毛坯的時候應(yīng)考慮以下因素 [4]： (1)毛坯的種類和特點，設(shè)計圖紙規(guī)定的材料和機(jī)械性能；零件結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸；不同的毛坯的制造方法對結(jié)構(gòu)和尺寸有特定的要求；企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)條件；新工藝，新材料新技術(shù)的應(yīng)用。毛坯尺寸是在原有零件尺寸基礎(chǔ)上，考慮后續(xù)加工切除余量確定。如尺寸小而薄的零件，多個工件連在一起由一個毛坯制造出；某些 零件如車床開合螺母外殼，兩件合為一個毛坯，加工至一個階段后再切開；為加工時安裝方便，毛坯上留有工藝搭子。因此，確定毛坯制造精度時，需要綜合考慮毛坯制造成本和后續(xù)加工成本。連桿在工作中，除承受燃燒室內(nèi)燃?xì)猱a(chǎn)生的壓力以外，還要承受縱向和橫向的慣性力。連桿的功能工作條件要求連桿具有較高的工作強(qiáng)度和抗疲勞性能；有要求具有足夠的剛度和韌性。調(diào)制鋼是指經(jīng)調(diào)制處理后使用的結(jié)構(gòu)鋼 [5]，經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理后鋼的組織為回火索氏體，具有良好的綜合力學(xué)性能，即強(qiáng)度高，韌性好。鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)后的力學(xué)性能與其滲透性有密切關(guān)系。所以滲透性是調(diào)質(zhì)鋼的一個重要性能。綜合各方面的考慮從本設(shè)計的三孔連桿采用 45 鋼。與自由鍛相比，模鍛的優(yōu)點是：生產(chǎn)效率高、鍛件尺寸精度高、表面粗糙度低、材料利用率高，能鍛制形狀較復(fù)雜的鍛件，操作簡單，易實現(xiàn)機(jī)械化等。本設(shè)計中零件年產(chǎn)已達(dá)到了中批量生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用模鍛成型。 確定毛坯的制造流程，確定毛坯的形狀 由于三孔連桿 的長度明顯大于其寬度和高度，鍛造過程中錘擊方向應(yīng)垂直于鍛件的軸線，終鍛時金屬沿高度和寬度方向流動，而長度方向流動不顯著，因此常選用拔長、滾壓、彎曲、預(yù)鍛和終鍛等工步 [8]。 (2)校正 ， 在切邊和其他工序中都可能引起鍛件的變形，應(yīng)進(jìn)行校正，大中型鍛件在熱態(tài)下校正，小鍛件亦可在冷態(tài)下校正，也可在終鍛?；蛘邔ｉT的校正模具中進(jìn)行。 (3)熱處理和時效處理 ， 對模鍛之后的毛坯進(jìn)行熱處理，消除毛坯的過熱組織和冷變形強(qiáng)化組織，使毛坯具有所需的力學(xué)性能，一般采用正火或退火。 (4)清理 ， 為了提高模鍛件的表面質(zhì)量，改善切削加工性能，需進(jìn)行表面處理，去除在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氧化皮，所站油污及其他表面缺陷等。 表 31 毛坯的選擇 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 [10] (1)公差等級 由三孔連桿的功用和技術(shù)要求，確定該零件的公差等級為普通級 (2)鍛件的質(zhì)量 初步估計機(jī)械加工后的三孔連桿質(zhì)量為 4kg，機(jī)械加工前的三孔連桿質(zhì)量為6kg。 生產(chǎn)類型 材料 形狀復(fù)雜程度 尺寸大小 后續(xù)處理 制造方法