汽车连杆加工工艺及两套夹具设计

连杆装配图

摘要
连杆是柴油机的主要传动件之一，本文主要论述了连杆的加工工艺及其夹具设计。连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高，而连杆的刚性比较差，容易产生变形，因此在安排工艺过程时，就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。逐步减少加工余量、切削力及内应力的作用，并修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术要求。
关键词:连杆变形加工工艺夹具设计

目录
摘要3
第一章汽车连杆加工工艺4
1.1连杆的结构特点4
1.2连杆的主要技术要求4
1.2.1大、小头孔的尺寸精度、形状精度5
1.2.2大、小头孔轴心线在两个互相垂直方向的平行度5
1.2.3大、小头孔中心距5
1.2.4连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度5
1.2.5大、小头孔两端面的技术要求5
1.2.6螺栓孔的技术要求6
1.2.7有关结合面的技术要求6
1.3连杆的材料和毛坯6
1.4连杆的机械加工工艺过程8
1.5连杆的机械加工工艺过程分析10
1.5.1工艺过程的安排10
1.5.2定位基准的选择11
1.5.3确定合理的夹紧方法12
1.5.4连杆两端面的加工12
1.5.5连杆大、小头孔的加工12
1.5.6连杆螺栓孔的加工13
1.5.7连杆体与连杆盖的铣开工序13
1.5.8大头侧面的加工13
1.6连杆加工工艺设计应考虑的问题13
1.6.1工序安排13
1.6.2定位基准13
1.6.3夹具使用13
1.7切削用量的选择原则14
1.7.1粗加工时切削用量的选择原则14
1.7.2精加工时切削用量的选择原则15
1.8确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差15
1.8.1确定加工余量15
1.8.2确定工序尺寸及其公差16
1.9计算工艺尺寸链17
1.9.1连杆盖的卡瓦槽的计算17
1.9.2连杆体的卡瓦槽的计算18
1.10工时定额的计算19
1.10.1铣连杆大小头平面19
1.10.2粗磨大小头平面19
1.10.3加工小头孔20
1.10.4铣大头两侧面21
1.10.5、扩大头孔21
1.10.6铣开连杆体和盖21
1.10.7加工连杆体22
1.10.8铣、磨连杆盖结合面24
1.10.9铣、钻、镗连杆总成体26
1.10.10粗镗大头孔27
1.10.11大头孔两端倒角27
1.10.12精磨大小头两平面28
1.10.13半精镗大头孔及精镗小头孔28
1.10.14精镗大头孔28
1.10.16小头孔两端倒角29
1.10.17镗小头孔衬套29
1.10.18珩磨大头孔29
1.11连杆的检验30
1.11.1观察外表缺陷及目测表面粗糙度30
1.11.2连杆大头孔圆柱度的检验30
1.11.3连杆体、连杆上盖对大头孔中心线的对称度的检验30
1.11.4连杆大小头孔平行度的检验30
1.11.5连杆螺钉孔与结合面垂直度的检验31
第二章夹具设计31
2.1铣剖分面夹具设计31
2.1.1问题的指出31
2.1.2夹具设计31
1)定位基准的选择31
2)夹紧方案31
3)夹具体设计31
4)切削力及夹紧力的计算32
5)定位误差分析32
2.2扩大头孔夹具33
2.2.1问题的指出33
2.2.2夹具设计33
1)定位基准的选择33
2)夹紧方案33
3)夹具体设计34
4)切削力及夹紧力的计算34
5)定位误差分析35
结束语： 36
参考文献: 37
致谢38
设计()任务书39
设计()指导教师评语41
设计()评阅人评语42
设计()答辩小组评语43
外文原文及译文44
机械加工工艺卡片59

连杆的结构特点
连杆是汽车发动机中的主要传动部件之一，它在柴油机中，把作用于活塞顶面的膨胀的压力传递给曲轴，又受曲轴的驱动而带动活塞压缩气缸中的气体。连杆在工作中承受着急剧变化的动载荷。连杆由连杆体及连杆盖两部分组成。连杆体及连杆盖上的大头孔用螺栓和螺母与曲轴装在一起。为了减少磨损和便于维修，连杆的大头孔内装有薄壁金属轴瓦。轴瓦有钢质的底，底的内表面浇有一层耐磨巴氏合金轴瓦金属。在连杆体大头和连杆盖之间有一组垫片，可以用来补偿轴瓦的磨损。连杆小头用活塞销与活塞连接。小头孔内压入青铜衬套，以减少小头孔与活塞销的磨损，同时便于在磨损后进行修理和更换。
在发动机工作过程中，连杆受膨胀气体交变压力的作用和惯性力的作用，连杆除应具有足够的强度和刚度外，还应尽量减小连杆自身的质量，以减小惯性力的作用。连杆杆身一般都采用从大头到小头逐步变小的工字型截面形状。为了保证发动机运转均衡，同一发动机中各连杆的质量不能相差太大，因此，在连杆部件的大、小头两端设置了去不平衡质量的凸块，以便在称量后切除不平衡质量。连杆大、小头两端对称分布在连杆中截面的两侧。考虑到装夹、安放、搬运等要求，连杆大、小头的厚度相等(基本尺寸相同)。在连杆小头的顶端设有油孔(或油槽)，发动机工作时，依靠曲轴的高速转动，把气缸体下部的润滑油飞溅到小头顶端的油孔内，以润滑连杆小头衬套与活塞销之间的摆动运动副。
连杆的作用是把活塞和曲轴联接起来，使活塞的往复直线运动变为曲柄的回转运动，以输出动力。因此，连杆的加工精度将直接影响柴油机的性能，而工艺的选择又是直接影响精度的主要因素。反映连杆精度的参数主要有5个：（1）连杆大端中心面和小端中心面相对连杆杆身中心面的对称度；（2）连杆大、小头孔中心距尺寸精度；（3）连杆大、小头孔平行度；（4）连杆大、小头孔尺寸精度、形状精度；（5）连杆大头螺栓孔与接合面的垂直度。

连杆盖

连杆体

扩大头孔夹具

扩大头孔零件图

铣剖分面夹具

铣剖分面夹具

连杆工艺卡片总图