柴油機(jī)連桿加工工藝及工裝夾具設(shè)計(jì)-擴(kuò)大頭孔、銑剖分面,柴油機(jī),連桿,加工,工藝,工裝,夾具,設(shè)計(jì),擴(kuò)大,銑剖分面 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告 題目：基于發(fā)動(dòng)機(jī)的連桿數(shù)控仿真與工裝夾具設(shè)計(jì) 1畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）綜述（題目背景、研究意義及國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況） 1.1 題目背景 隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的連桿在整個(gè)工作運(yùn)行過(guò)程中起著越來(lái)越重要的作用。模具是制造業(yè)中使用量大，影響面廣的工具產(chǎn)品。在現(xiàn)代化批量生產(chǎn)中，沒(méi)有高水平的模具，就沒(méi)有高質(zhì)量的產(chǎn)品，它對(duì)企業(yè)提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本具有重要的作用。 連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)的主要傳動(dòng)件之一，連桿在工作中，除承受燃燒室燃?xì)猱a(chǎn)生的壓力外，還要承受縱向和橫向的慣性力。因此，連桿在一個(gè)復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)下工作。它既受交變的拉壓應(yīng)力、又受彎曲應(yīng)力。 1.2 研究意義 連桿的作用是將活塞承受的力傳給曲軸，并使活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 連桿是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的的重要零件，連桿最大的應(yīng)用市場(chǎng)在于汽車工業(yè)。中國(guó)是全球汽車生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)。我國(guó)汽車產(chǎn)量快速增長(zhǎng)，占世界汽車總產(chǎn)量的比重也在快速提升，我國(guó)汽車工業(yè)在世界的地位正在快速加強(qiáng)。汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，零部件國(guó)產(chǎn)化逐步提升，也給我國(guó)汽車零部件產(chǎn)業(yè)帶來(lái)巨大的市場(chǎng)空間和發(fā)展機(jī)會(huì)。 1.3 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況 連桿的材料要具有良好的綜合力學(xué)性能及工藝性能。以往連桿材料幾乎普遍采用碳素調(diào)質(zhì)鋼和合金調(diào)質(zhì)鋼，20世紀(jì)70年代由于石油危機(jī),為節(jié)省能源，歐美和日本開(kāi)始大量應(yīng)用非調(diào)質(zhì)鋼,并取得很大的進(jìn)展。隨著汽車工業(yè)制造技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能 及可靠性要求越來(lái)越高，而連桿的強(qiáng)度、剛度對(duì)提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性及可靠性至關(guān)重要，因此國(guó) 內(nèi)外各大汽車公司對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿 用材料及制造技術(shù)的研究都非常重視。 目前在國(guó)內(nèi)，連桿生產(chǎn)線大多由組合專用機(jī)床和通用機(jī)床組成流水生產(chǎn)線，同國(guó)外相比，工序能力指數(shù)及自動(dòng)化程度均較低。有些關(guān)鍵工序也有采用高精設(shè)備和新工藝的，比如螺栓孔槍鉆、槍鉸和冷劑，拉削技術(shù)的應(yīng)用，體蓋組立扭矩+轉(zhuǎn)角，刀具自動(dòng)補(bǔ)償功能的大小孔精鏜，電子綜合測(cè)量技術(shù)等。大的生產(chǎn)廠家主要有一汽集團(tuán)、二汽集團(tuán)、上柴、康明斯等。 我國(guó)各大汽車集團(tuán)的主機(jī)廠 發(fā)動(dòng)機(jī)鍛鋼連桿制造技術(shù)與國(guó)外 差距不大，不論從鍛件的強(qiáng)度， 表面強(qiáng)化技術(shù)，還是尺寸精度及 產(chǎn)品的穩(wěn)定性方面，都接近國(guó)外 發(fā)達(dá)國(guó)家的水平。配件廠近年技 術(shù)有所提升，但還存在一些問(wèn) 題，鍛件成形及控冷技術(shù)落后， 產(chǎn)品性能不穩(wěn)定。 在連桿輕量化方面，我國(guó)還 相當(dāng)落后，鈦合金連桿，纖維強(qiáng) 化鋁合金連桿、粉末冶金鍛造連 桿的研究還沒(méi)有開(kāi)展，是今后要 開(kāi)展的課題。 2本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施 2.1 本課題研究的主要內(nèi)容 涉及連桿的工藝工裝，總體方案的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)形成、結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)。 了解其工作原理，熟悉零件的加工工藝過(guò)程及工序，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿給出連桿的加工工藝過(guò)程卡片及工序卡。 熟練運(yùn)用CAD/CAM軟件對(duì)連桿進(jìn)行形體三維造型設(shè)計(jì)；確定連桿模具類型及結(jié)構(gòu)，完成連桿上、下模具三維圖紙的繪制； 根據(jù)加工產(chǎn)品的具體結(jié)構(gòu)和要求，擬定分析設(shè)備設(shè)計(jì)方案。 繪制整套的零件圖、裝配圖、各零件的精度配合。 用CAD進(jìn)行造型。根據(jù)連桿的尺寸繪制出連桿的毛柸圖、連桿裝配圖及連桿的圖紙。 本次的連桿工藝工裝設(shè)計(jì)，綜合考慮了各方面因素，在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中更加的平穩(wěn)，承載能力得到了進(jìn)一步加強(qiáng)，潤(rùn)滑好，磨損小，加工制造更容易。在改變運(yùn)動(dòng)的傳遞方向，擴(kuò)大行程，實(shí)現(xiàn)增力和遠(yuǎn)程傳動(dòng)等方面更容易。 連桿的工藝工裝設(shè)計(jì)首先對(duì)各個(gè)零件進(jìn)行設(shè)計(jì)和造型，最后裝配成連桿實(shí)體，進(jìn)而進(jìn)行工藝分析，零件的材料及機(jī)械性能要求，零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸，它在很大程度上決定采用毛坯制造方法的經(jīng)濟(jì)性，充分考慮利用新工藝、新材料、新技術(shù)的可能性，還有基準(zhǔn)面的選擇，最后確定工藝路線，確定了兩個(gè)工藝路線，最后根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際綜合確定一工藝路線。另外再進(jìn)行夾具的設(shè)計(jì)。 2.2 擬采用的研究方案、研究方法或措施 連桿的加工路線主要分三個(gè)階段：第一個(gè)階段是粗基準(zhǔn)的加工。第二個(gè)階段是連桿體和蓋切開(kāi)前的加工，第三個(gè)階段為連桿體和蓋合裝后的加工。 由此我設(shè)計(jì)了兩條工藝路線分析比較 方案A：模鍛毛柸-調(diào)質(zhì)處理-銑大小頭兩端面-拉小頭孔-拉大頭孔兩側(cè)面-打標(biāo)記號(hào)-鉆螺栓孔-精加工螺栓孔-鉆油孔-切斷-精拉結(jié)合面、半圓面-磨結(jié)合面-裝配螺栓-清洗、合面-粗磨大小頭孔兩端面-半精鏜大頭孔-擠壓銅套-倒角-精磨兩端面-精鏜大頭、銅套孔-終檢 方案B：模鍛毛柸-調(diào)質(zhì)處理-拉小頭孔-粗磨大小頭兩端面-拉大頭孔半圓面及結(jié)合面-磨結(jié)合面-螺栓座面-鉆油孔-鉆，擴(kuò)，鉸螺栓孔-去毛刺，清洗-裝配螺栓-粗鏜大頭孔-精磨大小頭兩端面-半精鏜，精鏜大頭孔及小頭孔-壓銅套，倒角-精鏜小頭襯套孔-去毛刺-清洗-終檢 對(duì)兩種方案的分析： A方案考慮到了精基準(zhǔn)選擇時(shí)應(yīng)遵循統(tǒng)一基準(zhǔn)的原則。首先將兩個(gè)側(cè)面這個(gè)后續(xù)工序中的精基準(zhǔn)面加工出來(lái)。而B方案先把孔加工出來(lái)，但是按“先加工基準(zhǔn)面，再加工其他表面”，“先加工平面，后加工孔”，兩端面的接觸面大，便于做粗基準(zhǔn)，加工也方便，所以在粗基準(zhǔn)的選擇上還是A方案合適。并且在鏜削大頭孔的工序中，A方案是反復(fù)幾次的粗精加工，可以達(dá)到要求，而B方案是一道工序完成，會(huì)使得零件不能充分變形。 綜上所述，方案A工序安排比較合理，最終選擇方案A作為該零件的加工路線。 3本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)，前期已開(kāi)展工作 3.1重點(diǎn)及難點(diǎn) 連桿工藝工裝設(shè)計(jì)和零件的材料及機(jī)械性能要求 3.2 前期已開(kāi)展工作 連桿加工工藝分析 根據(jù)連桿機(jī)構(gòu)特點(diǎn)和精度要求，結(jié)合“基準(zhǔn)統(tǒng)一”和“基準(zhǔn)重合”的原則分析如何對(duì)連桿加工基準(zhǔn)進(jìn)行合理選擇；在保證加工精度的前提下如何確定夾緊力的方向和著力點(diǎn)；怎樣合理選擇連桿個(gè)部位加工方式及工藝流程。 連桿加工余量和工序尺寸分析 給出了各工序加工余量的確定方法；工序尺寸與設(shè)計(jì)尺寸標(biāo)注方法相同和不同兩種情況下如何確定各工序加工尺寸及偏差。 3.3 完成本課題進(jìn)度計(jì)劃 (1)1-3周：參觀調(diào)研，通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)和刊物，了解和掌握CAD/CAM的相關(guān)內(nèi)容和連桿的功用、工作原理以及各種加工方法；編寫開(kāi)題報(bào)告。 (2)4-8周：完成方案設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)，確定擬實(shí)施的方案，完成英文資料翻譯。 (3)9-13周：運(yùn)用CAD/CAM軟件對(duì)連桿進(jìn)行形體三維造型設(shè)計(jì)；確定連桿模具類型及結(jié)構(gòu)，完成連桿上、下模具三維圖紙的繪制；模具形狀尺寸及公差要求進(jìn)行相關(guān)計(jì)算；設(shè)計(jì)連桿的工裝夾具；寫出中期報(bào)告。 (4)14-18周：編制數(shù)控加工工藝規(guī)程；運(yùn)用Mastercam對(duì)連桿所設(shè)計(jì)的上、下模具進(jìn)行數(shù)控仿真加工，并對(duì)對(duì)設(shè)計(jì)的對(duì)設(shè)計(jì)方案和仿真的結(jié)果進(jìn)行相關(guān)分析；完成設(shè)計(jì)圖紙，寫出畢業(yè)論文，準(zhǔn)備答辯。 指導(dǎo)教師意見(jiàn) 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 所在系審查意見(jiàn) 系主管領(lǐng)導(dǎo)簽名： 年 月 參考文獻(xiàn) [1] 吳佳常. 機(jī)械制造工藝學(xué)[M]. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 1991 [2] 王啟平. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M]. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社, 2005 [3] 楊坤怡. 制造技術(shù)[M]. 北京：國(guó)防工業(yè)出版社, 2007 [4] 艾興, 肖詩(shī)綱. 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)[M]. 第3版. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2004 [5] 駱莉, 盧記軍. 機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)[M]. 武漢：華中科技大學(xué)出版社, 2006 [6] 趙如福. 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)[M]. 第4版. 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社, 2006 [7] 機(jī)械工程手冊(cè)編輯委員會(huì). 機(jī)械工程師手冊(cè)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2007 [8] 劉朝儒等. 機(jī)械制圖[M]. 第5版 北京：高等教育出版社, 2006 [9] 曹巖 盧志偉 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