【正文】 孔的技術(shù)要求 ......................................3 對(duì)口面的技術(shù)要求 ......................................3 連桿的材料和毛坯 ..........................................4 工藝過程設(shè)計(jì) ..............................................7 基準(zhǔn)的選擇 ............................................7 制定工藝路線 ..........................................8 連桿的機(jī)械加工工藝過程分析 ...............................12 工藝過程的安排 .......................................12 定位基準(zhǔn)的選擇 .......................................12 確定合理的夾緊方法 ...................................13 連桿兩端面的加工 .....................................13 連桿大、小頭孔的加工 .................................13 連桿螺栓孔的加工 .....................................14 連桿體與連桿蓋的銑開工序 .............................14 切削用量的選擇原則 .......................................14 粗加工時(shí)切削用量的選 擇原則 ..........................14 精加工時(shí)切削用量的選擇原則 ...........................16 確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差 .................16 確定加工余量 .........................................16 確定工序尺寸及其公差 .................................17 工時(shí)定額的計(jì)算 ...........................................18 銑連桿兩側(cè)面 .........................................18 加工小頭孔 ...........................................18 粗鏜大頭孔 ...........................................19 精銑螺栓座面 .........................................19 銑開連桿體和蓋 .......................................20 加工連桿體 ...........................................20 加工連桿蓋 ...........................................21 螺栓孔的加工 .........................................22 精磨結(jié)合面 ..........................................23 銑軸瓦鎖口槽 ........................................24 精磨大頭兩平面（先標(biāo)記朝上） ........................24 半精鏜大頭孔及精鏜小頭孔 ............................25 大頭孔兩端倒角 ......................................26 鉆小頭油孔 ..........................................26 精鏜大頭孔 ..........................................26 鏜小頭孔襯套 ........................................26 珩磨大頭孔 ..........................................27第 3章 擴(kuò)小頭孔鉆床夾具的設(shè)計(jì) .................................28 定位基準(zhǔn)的選擇 ...........................................28 夾緊方案的確定 ...........................................28 切削力及夾緊力的計(jì)算 .....................................28 夾具體設(shè)計(jì) ...............................................29 定位誤差分析 .............................................30結(jié)論 ...........................................................31致 謝 ..........................................................32參考文獻(xiàn) .......................................................33第 1章 前言連桿是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的主要傳動(dòng)部件之一，它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。連桿由連桿體及連桿蓋兩部分組成。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。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。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。為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平衡，同一發(fā)動(dòng)機(jī)中各連桿的質(zhì)量不能相差太大。在連桿小頭的頂端設(shè)有油孔，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(rùn)滑油飛濺到小頭頂端的油孔內(nèi)，以潤(rùn)滑連桿小頭襯套與活塞銷之間的摩擦運(yùn)動(dòng)副。斷裂剖分工藝的應(yīng)用，大大簡(jiǎn)化了連桿的生產(chǎn)工藝流程。預(yù)計(jì) 21 世紀(jì)這些新技術(shù)將大量取代目前傳統(tǒng)工藝方法。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。圖 21 連桿的技術(shù)要求 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。小頭壓襯套的底孔的圓柱度公差為 mm，素線平行度公差為 。兩孔軸心線在連桿的軸線方向的平行度在 100 mm 長(zhǎng)度上公差為 mm；在垂直與連桿軸心線方向的平行度在 100 mm 長(zhǎng)度上公差為 mm。 mm。 大、小頭孔兩端面的技術(shù)要求連桿大、小頭孔兩端面間距離的基本尺寸相同，但從技術(shù)要求是不同的，大頭兩端面的尺寸公差等級(jí)為 IT9，表面粗糙度 Ra 不大于 , 小頭兩端面的尺寸公差等級(jí)為 IT12，表面粗糙度 Ra 不大于 。連桿大頭端面間距離尺寸的公差帶正好落在連桿小頭端面間距離尺寸的公差帶中，這給連桿的加工帶來許多方便。這一動(dòng)載荷又傳遞到連桿體和連桿蓋的兩個(gè)螺栓及螺母上。規(guī)定：螺栓孔按 IT8 級(jí)公差等級(jí)和表面粗糙度 Ra 應(yīng)不大于 加工；兩螺栓孔在大頭孔剖分面的對(duì)稱度公差為 mm。結(jié)合面的平行度將影響到連桿體、連桿蓋和墊片貼合的緊密程度，因而也影響到螺栓的受力情況和曲軸、軸瓦的磨損。粉末鍛造技術(shù)是常規(guī)的粉末冶金工藝和精密鍛造有機(jī)結(jié)合而發(fā)展起來的一項(xiàng)頗具有市場(chǎng)、競(jìng)爭(zhēng)力的少、無切削金屬加工方法，以金屬粉末為原料，經(jīng)過預(yù)成形壓制，在保護(hù)氣氛中進(jìn)行加熱燒結(jié)及作為鍛造毛坯，然后在壓力機(jī)上一次鍛造成形和實(shí)現(xiàn)無飛邊精密模鍛，獲得了與普通模鍛件相同密度、形狀復(fù)雜的精密鍛件。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿是承受強(qiáng)烈沖擊及動(dòng)態(tài)應(yīng)力最高的典型動(dòng)力學(xué)負(fù)荷零件，其負(fù)荷與其自身質(zhì)量成比例，因此桿的輕量化對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)具有特別的重要意義。更重要的是，由于粉末鍛造采用粉末坯料的稱量法，使每根連桿得到同一重量，因此，連桿聯(lián)接曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，明顯減輕了動(dòng)平衡所引起的影響。連桿的材料參考了德國 krebsoge 公司為寶馬公司生產(chǎn)的美洲虎發(fā)動(dòng)機(jī)AJ—V8 型粉末鍛造連桿，所用預(yù)合金鋼粉的牌號(hào)為 AIS14200，其化學(xué)成分(W)為：0．25％ ～0．35％ Mn、0．25％ ～0．45％ Mo、0．25％ ～0．35％Ni、0 1％ ～0 1％Cr、0 65％C、其余為 Fe。毛坯的生產(chǎn)工序如下：1．配料及混料：將低合金鋼粉，經(jīng)配料計(jì)算和準(zhǔn)確稱取粉重后，置于混料機(jī)內(nèi)混和30min左右，至分布均勻。對(duì)預(yù)成形坯的形狀及尺寸設(shè)計(jì)應(yīng)合理，對(duì)其密度、質(zhì)量、質(zhì)量變化和尺寸要嚴(yán)格精確控制，以避免超負(fù)荷而損壞模具。然后，將燒結(jié)體移入無氧化性氣氛的保溫爐(約1000℃)中進(jìn)行保溫。燒結(jié)體經(jīng)致密化封閉鍛造時(shí)，可將80％理論密度的燒結(jié)體鍛造直至接近100％理論密度。若模鍛溫度過低，在連桿表層的殘留微孔隙增多，則使連桿的密度下降；若停留時(shí)間過長(zhǎng)，則連桿內(nèi)部易被氧化。）粉末鍛造連桿除了要求粉末性能一致、粉末的流動(dòng)性和填充性要好及合理的預(yù)制坯形狀及尺寸設(shè)計(jì)外，還需要較復(fù)雜的工藝設(shè)備和嚴(yán)格的質(zhì)量控制。從國外長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐證明，發(fā)動(dòng)機(jī)連桿用粉末鍛造工藝代替普通模鍛，據(jù)統(tǒng)計(jì)資料可得如下明顯的優(yōu)點(diǎn)：1．成形性能高由于粉體顆粒較細(xì)，倒入模具型腔時(shí)，象流體一樣充填型腔各處，成形性能極高，所以對(duì)各種形狀復(fù)雜的鍛件都能順利成形。2．機(jī)械性能高如美國賽車連桿的疲勞強(qiáng)度從普通模鍛件σ 1=290MPa增加到粉末鍛件σ 1=340MPa，經(jīng)金相分析指出，這是由于基體中晶粒較細(xì)、無偏析，且呈連續(xù)纖維方向的情況下等原因所致。3．鍛件精度高由于鍛造的加熱溫度較低，且又在防氧化的保護(hù)氣氛中進(jìn)行，沒有氧化皮，故可以獲得較高尺寸精度和較低表面粗糙度的鍛件，制件表面在高壓下受到模具型腔光滑表面的熨平、光澤。5．模具壽命高困粉末坯料的加熱溫度較低及無氧化皮的情況下進(jìn)行閉式模鍛，減少對(duì)模具表面的摩擦，更重要的是，單位壓力僅是普通模鍛的l/3～l/4，甚至更低，這對(duì)模具的受壓條件大為改善，故其模具壽命可提高l0—20倍以上。而粉末鍛造首先是省去了切邊、大、小頭沖孔、熱校正、冷精壓工序。因?yàn)樵牧戏勰┰诔杀局兴嫉谋壤撸瑥纳a(chǎn)中證明，越能節(jié)省機(jī)械加工的零件采用粉末鍛造就越有利。表 21 粉末鍛造后毛坯的參數(shù)參數(shù) 粉末鍛造尺寸波動(dòng)(每 l00mm)mm 177。尺寸精度 IT6～I(xiàn)T9表面粗糙度(μm) ～因?yàn)殄懺旌蟠蟠蟾纳屏斯ぜ谋砻娲植诙群捅砻婢?，求因此粉末鍛造毛坯可以減少大量表面加工工序，提高生產(chǎn)率。因?yàn)槎嗣娴拿娣e大，定位穩(wěn)定可靠；用小頭孔定位可直接控制大小頭孔的中心距同時(shí)可以消除基準(zhǔn)不重合誤差。對(duì)于粉末鍛造的毛坯由于具有較高的表面質(zhì)量所以工藝粗鏜桿身下半圓、倒角及小頭孔之前的工藝都可以省略因此連桿的工藝如以下方案方案一：工序I. 精銑連桿兩端面工序II. 擴(kuò)鉸小頭孔工序III. 粗鏜桿身上半圓工序IV. 粗鏜大頭孔下半圓小頭孔及小頭孔倒角工序V. 鉆階梯油孔工序VI. 銑斷工序VII. 精磨連桿桿身兩端面工序VIII. 加工螺栓孔工序IX. 精磨桿、蓋結(jié)合面工序X. 沿對(duì)口面處大頭孔內(nèi)測(cè)倒角工序XI. 擴(kuò)鉸桿蓋螺栓孔工序XII. 銑瓦槽工序XIII. 去配對(duì)桿蓋毛刺工序XIV. 清洗配對(duì)桿蓋工序XV. 檢測(cè)配對(duì)桿蓋結(jié)合面精度工序XVI. 人工裝配工序XVII. 扭緊螺栓工序XVIII. 打印桿蓋配對(duì)標(biāo)記號(hào)工序XIX. 粗鏜大頭孔及兩側(cè)倒角工序XX. 半精鏜大頭孔及精鏜小頭襯套底孔工序XXI. 檢查大頭孔及精鏜小頭襯套底孔精度工序XXII. 壓入小頭孔襯套工序XXIII. 稱重去重工序XXIV. 鉆階梯油孔工序XXV. 精鏜大頭孔、小頭襯套孔工序XXVI. 去毛刺工序XXVII. 退磁工序XXVIII. 總成清洗工序XXIX. 終檢工序XXX. 自動(dòng)打流水號(hào)工序XXXI. 成品防銹。方案二螺栓孔的加工不是一次成形需要重復(fù)裝夾，工藝設(shè)計(jì)不合理。所以綜合以上分析可以得出以下工藝流程：工序I. 精銑連桿兩端面