【正文】 連桿螺釘是典型的尺寸小重量輕而且性能要求又很高的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零件，其作用是將連 桿軸承蓋緊固在連桿體上，保證兩者的可靠的連接以及正確的工作定位。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 課題名稱： 連桿螺釘加工工藝及鉆夾具的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 925408982 提供夾具圖、工藝卡 學(xué) 號(hào) 所在學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械制造及自動(dòng)化 班 級(jí) 指導(dǎo)教師 浙江工業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文 2 起訖時(shí)間： 2021 年 3 月 25 日～ 2021 年 5 月 17 日 浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 I 摘 要 連桿螺釘 是 典型的尺寸小重量輕而且性能要求又很高的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零件，其 作用是 將連桿軸承蓋緊固在連桿體上，保證兩者的可靠的連接以及正確的工作定位。本文分析了連桿螺釘?shù)牧慵D的技術(shù)要求，計(jì)算鍛造毛坯尺寸，重點(diǎn)分析和制定合理的加工工藝路線，同時(shí)設(shè)計(jì)了鉆削 Φ 6 孔的專用夾具。在工作中，連桿螺釘不僅承受靜載荷 ,而且承受著交變載荷 ,連桿螺釘一旦斷裂將釀成嚴(yán)重的機(jī)破事故 ,造成連桿彎曲、活塞破碎、曲軸斷裂等。為保證連桿螺釘足夠的強(qiáng)度及抗疲勞特性，必須綜合材料選用、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工工藝等因素來確保連桿的可靠性。 零件的結(jié)構(gòu)及工藝分析 1）連桿螺釘在整個(gè)連桿組件中是非 常重要的零件，其承受交變載荷作用，易產(chǎn)生疲勞斷裂，所以本身要有較高的強(qiáng)度，在結(jié)構(gòu)上，各變徑的地方均以圓角過渡，以減少應(yīng)力集中。在φ 45mm 圓柱頭部分銑一平面（尺寸 42mm），是為了防止在擰緊螺釘時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。鍛造的目的是為了改善材料的性能。 4）連桿螺釘上不允許留有中心孔，在鍛造時(shí)就留下工藝留量，兩邊留有φ 25mm 工藝凸臺(tái)，中心孔鉆在凸臺(tái)上，中心孔為 。應(yīng)采用螺紋車刀，車削螺紋。 6）熱處理時(shí)，要注意連桿螺釘?shù)拇a放、不允許交叉放置，以減小連桿螺釘?shù)淖冃巍? 8）連桿螺釘體承受交變載荷作用，不允許材料有裂紋，夾渣等影響螺紋及整體強(qiáng)度的缺陷存在，因此，對(duì)每一根螺釘都要進(jìn)行磁粉探傷檢驗(yàn)。 浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 3 第 2 章 設(shè)計(jì)毛坯 選擇毛坯 根據(jù)零件的工作情況，零件的材料為 40Cr， 要承 受較大的循環(huán)載荷、沖擊載荷等，所以毛坯形式采用鍛件，其晶粒細(xì)小，較均勻、致密，可以保證零件的工作可靠，由于零件為大批生產(chǎn)，為了提高生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，故采用模鍛成型。為簡化模鍛毛坯的外形，取直徑為Φ 30 的各段的毛坯尺寸與Φ 34相同?？紤]到要粗加工后要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，單邊余量可適量增大。 Φ 45 外圓 Ra 為 ，需要粗車和半精車，可取余量 。綜合所述，根據(jù)零件的工藝要求，確定毛坯尺寸，如表 所示。 表 毛坯尺寸允許偏差 鍛件尺寸 偏差 Φ 52 ?? Φ 41 ?? 210 ?? 183 ?? 設(shè)計(jì)毛坯圖 毛坯為軸狀結(jié)構(gòu)，以軸的徑向?yàn)榉帜Ｃ妗Ｃ鹘?jīng)鍛造后應(yīng)安排正火，以消除參與的鍛造應(yīng)力，并使不均浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 5 勻的金相組織通過重新結(jié)晶而得到細(xì)化、均勻 的組織，從而改善加工性。 圖 連桿螺釘毛坯圖 浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 6 第 3 章 制定工藝路線 定位基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)零件圖紙及零件的使用情況分析： ：由于該零件為普通的軸類零件，按照粗基準(zhǔn)的選擇原則，應(yīng)該選次要的加工表面為粗基準(zhǔn)，故選外圓為粗基準(zhǔn)。 零 件表面加工方法的選擇 根據(jù)各加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，選定如下加工方法： M30 26g 螺紋的加工，應(yīng)采用螺紋車刀，車削螺紋； Φ 34 的外圓粗糙度的加工，應(yīng)采用粗車、半精車和精車，考慮到垂直度的要求，需要進(jìn)行磨削加工。 各階梯面的加工根據(jù)粗糙度的要求，選擇粗車和半精車加工。 軸兩端面由于設(shè)置了工藝凸臺(tái)，可用粗銑加工 。連桿的加工包括各側(cè)面和端面的加工。又因?yàn)榇肆慵笈可a(chǎn)，所以工序安排要求較集中以提高生產(chǎn)率。加 工工藝路線如下： 工序 10 ：下料。 浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 7 工序 20： 鍛造。 工序 30： 熱處理。 工序 90：精車。車螺紋退刀槽。夾緊φ 外圓（墊上銅皮），并以外圓找正，車螺紋 M30 26g，倒角 1 45176。以兩中心孔定位裝夾，磨φ 尺寸至圖樣要求φ34mm，同時(shí)磨削φ 45mm右端面，保證尺寸 15mm。用 V形塊或組合夾具裝夾工作，銑螺紋一端中心孔工藝凸臺(tái) ，與螺紋端面平齊即可。用 V 形塊或組合夾具裝夾工作，銑另一端工藝凸臺(tái)，與φ 45mm 端面平齊即可。 工序 130：銑削。 ）。 ）mm 尺寸定位）。按圖樣要求檢驗(yàn)各部，并進(jìn)行磁粉探傷檢查。涂防銹油、包裝入庫。 工序 10 是下料，直徑為φ 60，選擇普通鋸床 G4025D 臥式鋸床。 工序 90 是精車，選擇精度較高的車床，可選用 C616A 型車床（查參考 [1]表 555）。 工序 1 1 140 是銑削，選擇 X62 型銑床（查參考 [1]表 574）。選擇 Z525 型鉆床（查參考 [1]表 564）。 在車床上加工的工序，選擇硬質(zhì)合金車刀。切槽刀選用高速鋼刀具，刀具寬度 ?b 3mm。銑刀直徑?d 80mm，齒數(shù)為 10 即可。 浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 10 選擇量具 1）外圓面的量具選用兩用游標(biāo)卡尺，讀數(shù)值為 ，測(cè)量范圍為0~300mm。 確定工序尺寸 圓柱面工序尺寸 （ 1）、螺紋外圓表面（ M30 2— 6g） 考慮其加工長度為 40mm(含退刀槽 )，與其聯(lián)結(jié)的非加工外圓表面直徑為φ41mm，為簡化鍛件毛坯的外形，考慮其加工工序以及外表有螺紋配合精度要求，因此，其工序尺寸和加工余量為： 粗車：φ 41mm ， 2Z=7 ， 加工至φ 34mm 半 精車：φ 36mm ， 2Z=3 ， 加工至φ 33mm 精車：φ 32mm ， 2Z=1 ， 加工至φ 30mm 切退刀槽：φ 30mm，退刀槽尺寸為 ：槽寬 槽深 =5mm 4mm 車螺紋： M30 2— 6g ， 倒角 1 45176。 確定軸向工序尺寸 銑削：φ 45mm ，銑φ 45mm處 42mm尺 寸為（ 42177。 浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 12 第 5 章 確定切削用量及基本時(shí)間 切削用量包括背吃刀量 pa ，進(jìn)給量 f 和切削速度 v 。 工序 60 切削用量及基本時(shí)間的確定 （ 1） 切削用量 本工序?yàn)榇周嚕ㄜ嚩嗣?、外圓）。 ① 確定粗車外圓 Φ 48。根據(jù)參考 [1]表 5112，由于 C6201車床的中心高為 200mm（參考 [1]表 555），故選刀桿尺寸 B H=16 25，刀片厚度為 。 Ⅰ . 確定背吃刀量 pa 粗車雙邊余量為 4mm，顯然 pa 為單邊余量，故pa =24 =2mm。 Ⅲ . 確定切削速度 v 根據(jù)參考 [1]表 5120， σ b=980MPa， pa ≤3mm，f ≤。 切削速度修正系數(shù) , ?????? kvMvTvk T vtvsv kkkkkk （參考[1]表 29）。 Ⅳ . 校驗(yàn)機(jī)床功率 由參考 [1]表 5125，當(dāng) σ b=980MPa， HBS=207,查得kWPc ? 。 cP EP ，故所選切削用量可在 C6201 車床上進(jìn)行。 ② 確定粗車外圓 φ 36mm及端面的切削用量 刀具與車 φ 48mm 所用刀具 相同。切削用量為：pa = ? mm，其余參數(shù)與車 φ 48mm 一致，即 f =， n =305 min/r 。 ③ 確定粗車外圓 φ 34mm切削用量 刀具與車 φ 48mm 所用刀具相同。即背吃刀量為pa = mm224? 。 ④ 確定車大端凸臺(tái)的切削用量 刀具與車 φ 48mm所用刀具相同。切削用量為： pa =3mm，其余參數(shù)與車 φ 48mm 一致，即 f =， n =230 min/r 。加工余量為 ， 2 次走刀。 浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 14 （ 2） 基本時(shí)間的確定 ① 確定粗車外圓 φ 48mm的基本時(shí)間。則 sTj 12m in23 2271 ???? ② 確定粗車外圓 φ 36mm的基本時(shí)間 。則 sTj 76m 221852 ?? ??? ③ 確定粗車端面的基本時(shí)間。 代入得 sTj 9m in2 3 42123 ?? ??? ④ 確定粗車外圓 φ 34mm的基本時(shí)間。則 浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 15 sTj 51m 21254 ???? ⑤ 確定車大端凸臺(tái)基本時(shí)間 ifn llllTj 3214 ???? 其中： l =8mm， )3~2(tan1 ?? rpkal ， ork 90? ， mml 21? ， 032 ??ll ，rmmf /? ， min/230rn? 。則 sTj 10m 284 ?????