连杆机械加工工艺及大小头孔珩磨夹具设计 联系客服

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南昌理工学院本科生毕业论文

连杆总成图(1—1)

1.2.1 大、小头孔的尺寸精度、形状精度

为了使大头孔与轴瓦及曲轴、小头孔与活塞销能密切配合,减少冲击的不良影响和便于传热。大头孔公差等级为IT6,表面粗糙度Ra应不大于0.4μm;大头孔的圆柱度公差为0.012 mm,小头孔公差等级为IT8,表面粗糙度Ra应不大于3.2μm。小头压衬套的底孔的圆柱度公差为0.0025 mm,素线平行度公差为0.04/100 mm。

1.2.2 大、小头孔轴心线在两个互相垂直方向的平行度

两孔轴心线在连杆轴线方向的平行度误差会使活塞在汽缸中倾斜,从而造成汽缸壁磨损不均匀,同时使曲轴的连杆轴颈产生边缘磨损,所以两孔轴心线在连杆轴线方向的平行度公差较小;而两孔轴心线在垂直于连杆轴线方向的平行度误差对不均匀磨损影响较小,因而其公差值较大。两孔轴心线在连杆的轴线方向的平行度在100 mm长度上公差为0.04 mm;在垂直与连杆轴心线方向的平行度在100 mm长度上公差为0.06 mm。 1.2.3 连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度

连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度,影响到轴瓦的安装和磨损,甚至引起烧伤;所以对它也提出了一定的要求:规定其垂直度公差等级应不低于IT9(大头孔两端面对大头孔的轴心线的垂直度在100 mm长度上公差为0.08 mm)。

1.3 连杆的材料和毛坯

连杆在工作中承受多向交变载荷的作用,要求具有很高的强度。因此,连杆材料一般采用高强度碳钢和合金钢;如45钢、55钢、40Cr、40CrMnB等。近年来也有采用球墨铸铁的,粉末冶金零件的尺寸精度高,材料损耗少,成本低。随着粉末冶金锻造工艺的出现和应用,使粉末冶金件的密度和强度大为提高。因此,采用粉末冶金的办法制造连杆是一个很有发展前途的制造

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南昌理工学院本科生毕业论文 方法。

连杆毛坯制造方法的选择,主要根据生产类型、材料的工艺性(可塑性,可锻性)及零件对材料的组织性能要求,零件的形状及其外形尺寸,毛坯车间现有生产条件及采用先进的毛坯制造方法的可能性来确定毛坯的制造方法。根据生产纲领为大量生产,连杆多用模锻制造毛坯。连杆模锻形式有两种,一种是体和盖分开锻造,另一种是将体和盖锻成—体。整体锻造的毛坯,需要在以后的机械加工过程中将其切开,为保证切开后粗镗孔余量的均匀,最好将整体连杆大头孔锻成椭圆形。相对于分体锻造而言,整体锻造存在所需锻造设备动力大和金属纤维被切断等问题,但由于整体锻造的连杆毛坯具有材料损耗少、锻造工时少、模具少等优点,故用得越来越多,成为连杆毛坯的一种主要形式。总之,毛坯的种类和制造方法的选择应使零件总的生产成本降低,性能提高。

1.4 连杆的机械加工工艺过程

由上述技术条件的分析可知,连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高,但是连杆的刚性比较差,容易产生变形,这就给连杆的机械加工带来了很多困难,必须充分的重视。

连杆机械加工工艺过程如下表(1—1)所示: 表(1—1) 工序 1 2 3 工序名称 铣 粗磨 钻 工序内容 铣连杆大、小头两平面,每面留磨量0.5mm 以一大平面定位,磨另一大平面,保证中心线对称,无标记面称基面。(下同) 与基面定位,钻、扩、铰小头孔 以基面及大、小头孔定位,装夹工件铣4 铣 平面为工艺用基准面) 5 扩 以基面定位,以小头孔定位,扩大头孔为Φ60mm 以基面及大、小头孔定位,装夹工件,切开工件,编号杆身及上盖分别打标记。 工艺装备 X52K M7350 Z3080 X62W组合工装 Z3080 X62W组合机床或专用工装锯片铣尺寸99?0.01mm两侧面,保证对称(此机床或专用6 铣 10

南昌理工学院本科生毕业论文 刀厚2mm 以基面和一侧面定位装夹工件,铣连杆7 铣 体和盖结合面,保直径方向测量深度为27.5mm 8 磨 以基面和一侧面定位装夹工件,磨连杆体和盖的结合面 以基面及结合面定位装夹工件,铣连杆9 铣 体和盖5?0.10?0.05X62组合夹具或专用工装 M7350 X62组合夹具或专用工装 mm?8mm斜槽 以基面、结合面和一侧面定位,装夹工10 锪 ?0。3件,锪两螺栓座面R120mm,R11mm,保X62W 证尺寸22?0.25mm 11 12 13 14 15 16 17 钻 扩 铰 钳 镗 倒角 磨 钻2—?12mm螺栓孔 先扩2—?12mm螺栓孔,再绞2—M14mm深19mm螺栓孔并倒角 铰2—14mm螺栓孔 用专用螺钉,将连杆体和连杆盖装成连杆组件,其扭力矩为100—120N.m 粗镗大头孔 大头孔两端倒角 精磨大小头两端面,保证大端面厚度为0.17038??0.232mm Z3050 Z3050 Z3050 T6 8 X62W M7130 以基面、一侧面定位,半精镗大头孔,18 镗 精镗小头孔至图纸尺寸,中心距为190?0.1mm 可调双轴镗 19 20 21 镗 称重 钳 精镗大头孔至尺寸 称量不平衡质量 按规定值去重量 T2115 弹簧称 11

南昌理工学院本科生毕业论文 22 23 24 25 26 27 28 29 30 钻 压铜套 挤压铜套孔 倒角 镗 珩磨 检 探伤 入库 钻连杆体小头油孔?6.5mm,?10mm 小头孔两端倒角 半精镗、精镗小头铜套孔 珩磨大头孔 检查各部尺寸及精度 无损探伤及检验硬度 Z3025 双面气动压床 压床 Z3050 T2115 珩磨机床 连杆的主要加工表面为大、小头孔和两端面,较重要的加工表面为连杆体和盖的结合面及连杆螺栓孔定位面,次要加工表面为轴瓦锁口槽、油孔、大头两侧面及体和盖上的螺栓座面等。

连杆的机械加工路线是围绕着主要表面的加工来安排的。连杆的加工路线按连杆的分合可分为三个阶段:第一阶段为连杆体和盖切开之前的加工;第二阶段为连杆体和盖切开后的加工;第三阶段为连杆体和盖合装后的加工。第一阶段的加工主要是为其后续加工准备精基准(端面、小头孔和大头外侧面);第二阶段主要是加工除精基准以外的其它表面,包括大头孔的粗加工,为合装做准备的螺栓孔和结合面的粗加工,以及轴瓦锁口槽的加工等;第三阶段则主要是最终保证连杆各项技术要求的加工,包括连杆合装后大头孔的半精加工和端面的精加工及大、小头孔的精加工。如果按连杆合装前后来分,合装之前的工艺路线属主要表面的粗加工阶段,合装之后的工艺路线则为主要表面的半精加工、精加工阶段。

1.5 连杆的机械加工工艺过程分析

1.5.1 工艺过程的安排

在连杆加工中有两个主要因素影响加工精度:

(1)连杆本身的刚度比较低,在外力(切削力、夹紧力)的作用下容易变形。

(2)连杆是模锻件,孔的加工余量大,切削时将产生较大的残余内应力,并引起内应力重新分布。

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