变速器换挡叉的工艺过程及夹具设计说明书

I变速器换挡叉的工艺过程及夹具设计目录第1章绪论....................................11.1变速器换挡叉概述...................................................................................................................11.2设计任务及意义.......................................................................................................................11.2.1设计任务............................................................................................................................11.2.2设计意义............................................................................................................................1第2章零件的分析...............................32.1零件的作用.................................................................................................................................32.2零件的工艺分析.......................................................................................................................3第3章工艺规程设计..............................63.1确定毛坯的制造形式..............................................................................................................63.1.1零件的材料.......................................................................................................................63.1.2确定毛坯的类型、制造方法及尺寸公差..............................................................63.1.3确定毛坯的技术要求....................................................................................................63.1.4绘制毛坯图.......................................................................................................................63.2锻件形状复杂系数与锻件材质系数的确定...................................................................73.3锻件分模线形状与零件表面粗糙度.................................................................................83.4基面的选择.................................................................................................................................8II3.5制定工艺路线............................................................................................................................93.6机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确定.................................................................113.7确定切削余量及基本工时..................................................................................................12第4章夹具设计................................284.1问题的提出...............................................................................................................................284.2夹具设计...................................................................................................................................294.3夹具设计及操作说明............................................................................................................30第5章总结与展望..............................31致谢........................................32参考文献......................................33附表.........................................341第1章绪论1.1变速器换挡叉概述换挡叉用于多种机械装置中，各种机床的变速要用到换挡叉，汽车在行驶中的变速也离不开换挡叉。它位于变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照操作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。随着机械制造技术日新月异的发展，制造商不断推出各种各样的先进的变速器换挡叉制造技术。换挡叉裂解技术就是20世纪90年代出现的一种先进的变速器换挡叉加工新技术，和传统加工技术相比，该技术具有大幅度提高产品质量、提高生产率、降低生产成本等突出优点而备受业界关注。我们国家正在不断缩小同先进汽车生产国家在变速器换挡叉上的差距，使我国变速器换挡叉生产水平与世界先进换挡叉生产水平的差距越来越小，不断增强我国机械行业整体的生产水平。1.2设计任务及意义1.2.1设计任务本课题根据调查研究所提供的数据和有关技术资料，运用机械制造技术理论等相关专业知识对变速器换挡叉零件的作用和工艺进行了分析和计算，并对该换挡叉的加工工艺以及其第五道工序的夹具进行了优化设计。本论文制定了变速器换挡叉的工艺过程方案，拟定了夹具设计方案并完成了其第五工序的夹具结构设计。最后通过使用AUTOCAD绘制零部件图和装配图，保证了加工质量的高效、省力、经济合理。本论文就以下几方面内容展开详细的论述：1、工艺规程设计。2、绘制被加工零件毛坯图、夹具零件图、夹具装配图。3、按规定格式编制工序卡片及设计计算说明书。1.2.2设计意义2随着科技日新月异的不断发展，人们对换挡操作机构的要求也日渐苛刻，不仅要性能好、油耗小，对换挡操作机构的舒适度的要求也日渐提高，特别是对操作的舒适性能更是格外的挑剔。与此同时，中国变速器换挡叉市场的竞争也日趋激烈，世界各种品牌的换挡叉生产商云集中国。为了满足客户的需求，为了提高换档操作机构的舒适度，为了缩短开发周期尽早将产品投放市场，为了产品在投放市场后能够安全、稳定和可靠的运行，我们就必须重视换档操纵机构的每一个环节的开发，就必须掌握和应用目前最先进的方法。只有这样才能节省开发时间和成本，才能提高产品的性价比和竞争力。因此本论文对变速器换挡叉的研究不仅有利于提高我们分析问题的理论水平，同时能有利于提高解决问题的实践能力，对产品的实际开发也有十分重要的战略意义。3第2章零件的分析2.1零件的作用题目所给定的零件是变速器换挡叉（如下图2-1所示），它位于传动轴的端部。主要作用是传递扭矩，使变速器获得换挡的动力。该零件是以∅15.8F8孔套在轴上，并用M10×1-7H螺纹孔与轴定位，换挡叉脚卡在双联齿轮的轴中，变速操作机构通过换挡叉头部的操纵槽带动换挡叉与轴一起在变速箱中滑动，换挡叉脚拨动双联齿轮在花键轴上滑动，从而实现变速器变速。换挡叉的主要工作面为操纵槽换挡叉脚两端面，主要配合面为∅15.8F8孔，M10×1-7H螺纹孔和换挡叉脚侧面。该零件属于特殊形状零件，但复杂程度一般。由于换挡叉在工作时表面要承受一定的压力，因此，要求有一定的强度和韧度。图2-1变速器换挡叉零件图2.2零件的工艺分析4（1）该变速器换挡叉需要加工的表面可大致分为四类：①∅15.8F8孔；②以∅15.8F8为基准的顶端16×56两侧面和叉口的前后两侧面；③以∅15.8F8为基准的其它几个平面以及槽；④M10×1-7H螺纹。这几组加工面之间有着一定的位置要求，主要是：∅15.8F8mm孔的中心线与叉口的前后两侧面的垂直度公差为0.15mm。表2—1换挡叉技术要求加工表面尺寸及偏差（mm）公差及精度等级表面粗糙度Ra形位公差叉脚两端面叉口两内侧面15.8内孔M10螺纹孔叉头凸台两端面叉头平台外表面叉头平台凸面叉头下表面015.09.51.0051043.0016.08.15110M025.065.911IT12IT12IT8IT7IT12IT13IT13IT136.36.33.26.36.312.512.5该变速器换挡叉结构简单，属于典型的叉杆类零件。为实现换挡、变速的功能，其叉轴孔和变速叉轴有配合要求，因此加工精度要求高。叉脚两端面在工作中需承受冲击载荷，为增强耐磨性，采用局部淬火，硬度为180HBS左右，为保证换挡叉换挡时叉脚受力均匀，要求叉脚两端面与孔∅15.8垂直度要求为0.15mm。换挡叉用螺钉定位，螺纹孔为M10。5综上所述，该零件的各项技术要求制订的较合理，符合在其变速箱中的功用。（3）审查换挡叉的工艺性分析零件图可知，该换挡叉叉脚两端面厚度薄于连接的表面，但减少了加工面积，使用淬火处理来保证局部的接触硬度。叉脚两端面面积相对较大，可防止加工过程中钻头钻偏，保证孔的加工精度及叉脚两端面的垂直度。其它表面加工精度较低，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来。可见该零件工艺性好。6第3章工艺规程设计3.1确定毛坯的制造形式3.1.1零件的材料零件的材料为35钢，是中碳钢。其铸造工艺性介于低碳钢和高碳钢之间，可进行热处理，以获得所需要的机械性能。3.1.2确定毛坯的类型、制造方法及尺寸公差①因零件的材料为35钢，考虑到零件在加工过程中经常承受交变载荷及冲击性载荷，因此应该选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠，且零件的轮廓尺寸不大，参照文献[