机械设计毕业论文35467688

河南工业职业技术学院毕业论文1河南工业职业技术学院毕业论文题目：柴油机“连杆”零件的机械加工工艺规程的编制及工装设计班级：02010804姓名：段旭亮专业：数控技术指导教师：曲令晋答辩日期：2010年11月河南工业职业技术学院毕业论文2前言毕业设计是在学完了机械制造工艺及夹具和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。这是我们在毕业前对所学课程的一次深入的全面的总复习，也是一次理论联系实际的训练，更是一次毕业总结。因此，毕业设计在这三年的学习中占有十分重要的地位，要求每位毕业生都能发挥所能，搞好自己的设计，给自己的学业划上一个圆满的句号。我也十分重视这次毕业设计，并希望通过这次设计对自己今后将从事的工作进行一次适应性的训练，锻炼自己分析问题、解决问题的能力。由于个人能力有限，设计中难免有许多不足之处。希望各位指导老师给予批评指正，我也会在以后的工作中严格要求自己，努力提高自己的专业技能。摘要机械制造工业是国民经济最重要的部门之一，是一个国家或地区经济发展的支柱产业，其发展水平标志着该国家或地区的经济实力、科技水平、生活水平和国防实力。机械制造业的生产能力和发展水平标志着一个国家或地区国民经济现代化的程度，而机械制造业的生产能力主要取决于机械制造装备的先进程度，产品性能和质量的好坏则取决于制造过程中工艺水平的高低。连杆作为传递力的主要部件广泛应用于各类动力机车上，是各类柴油机或汽油机的重要部件。连杆在传递力的过程中，承受着很高的周期性冲击力、惯性力和弯曲力。这就要求连杆应具有高的强度、韧性和疲劳性能。同时，因其是发动机重要的运动部件，故要求很高的重量精度。随着汽车行业的发展，连杆的需求量在不断增加，也出现了许多不同的加工制造工艺。关键词：机械制造、机械制造装备、连杆、加工工艺河南工业职业技术学院毕业论文3目录绪论............................................................................………………（4）一.零件的结构工艺分析............................................................................(4)1.1.零件的作用及保护措施............................................................................(4)1.2.毛坯材料的选用、制造并绘制毛坯图.......................................................(6)1.3.连杆工艺规程的设计...............................................................................(9)1.4.零件的工艺过程分析.............................................................................(13)1.5.工艺方案的确定....................................................................................(15)1.6.机械加工余量、切削用量、工序尺寸的确定...........................................(16)1.7.工序工时定额的计算.............................................................................(19)二.连杆机械加工技术近期发展.............................................................(22)三.连杆的修复..........................................................................................(24)四.工装设计..............................................................................................(25)五.总结......................................................................................................(33)六.致谢......................................................................................................(34)七.参考文献.............................................................................................(35)八.毕业设计任务.....................................................................................(36)河南工业职业技术学院毕业论文4绪论机械制造工业是国民经济最重要的部门之一，是一个国家或地区经济发展的支柱产业，其发展水平标志着该国家或地区的经济实力、科技水平、生活水平和国防实力。机械制造业的生产能力和发展水平标志着一个国家或地区国民经济现代化的程度，而机械制造业的生产能力主要取决于机械制造装备的先进程度，产品性能和质量的好坏则取决于制造过程中工艺水平的高低。将设计图样转化成产品，离不开机械制造工艺与夹具，因而它是机械制造业的基础，是生产高科技产品的保障。离开了它，就不能开发制造出先进的产品和保证产品质量，不能提高生产率、降低成本和缩短生产周期。机械制造工艺技术是在人类生产实践中产生并不断发展的。机械制造工艺的内容极其广泛，它包括零件的毛坯制造、机械加工及热处理和产品的装配等。连杆作为传递力的主要部件广泛应用于各类动力机车上，是各类柴油机或汽油机的重要部件。连杆在传递力的过程中，承受着很高的周期性冲击力、惯性力和弯曲力。这就要求连杆应具有高的强度、韧性和疲劳性能。同时，因其是发动机重要的运动部件，故要求很高的重量精度。随着汽车行业的发展，连杆的需求量在不断增加，也出现了许多不同的加工制造工艺。如何制定一套合理的加工工艺是我这次设计的主要内容。河南工业职业技术学院毕业论文5一.零件的结构工艺分析1.1零件的作用及保护措施1.1.1零件的作用连杆是活塞式发动机内部的一个十分重要的零（部）件，它连接活塞和曲轴，传递力和转矩，从而实现发动机的运转，提供动力源。连杆是柴油发动机的重要零件。它的作用是连接曲轴和活塞，把作用在活塞顶面的膨胀气体所做的功传给曲轴，推动曲轴旋转，从而将活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动，又受曲轴的驱动而带动活塞压缩汽缸中的气体。连杆的工作状态如图1。1.1.2.零件的结构连杆是一种变截面非圆形细长杆件，其杆身截面从大头到小头逐步变小，以适应在工作中承受急剧变化的动载荷。连杆是由连杆盖和连杆体两部分组成，连杆盖和连杆体用螺栓和螺母与曲轴主轴颈装配在一起。图2是4125A型柴油发动机的连杆组合件图。河南工业职业技术学院毕业论文6为了减少磨损和磨损后便于修理，在连杆小头孔冲压入青铜衬套，大头孔中装有薄壁金属轴瓦。1.2毛坯材料的选用、制造并绘制毛坯图1.2.1毛坯材料的选用连杆材料一般采用45钢或40Cr、45Mn2等优质钢或合金钢。表145钢、40Cr和45Mn2化学成分（摘自GB/T699-1999）牌号材料内所含化学成分（质量分数）%CSiMnPSCrNi45钢0.42～0.500.17～0.370.50～0.80≦0.035≦0.035≦0.025≦0.02540Cr0.37～0.440.17～0.370.50～0.80——0.80～1.1—45Mn20.42～0.490.17～0.371.40～1.80————表245钢、40Cr和45Mn2力学性能（摘自GB/T699-1999）牌号热处理屈服点/MPa≧抗拉强度/MPa≧伸长率/%≧断面收缩率/%≧冲击吸收功/J≧河南工业职业技术学院毕业论文745钢正火35560016403940Cr淬火－回火9807859454745Mn2淬火－回火88573594547文献《机械工程材料成形及应用》中指出：45属于优质非合金结构刚（中碳钢），具有一定的塑性和韧性，较高的强度，切削性良好。经调质处理后具有良好的综合力学性能，用于制造受力较大要求强度、塑性和韧性都较高的机械零件，如机床齿轮、主轴，发动机曲轴、连杆，丝杠等，应用十分广泛。综上，此次设计连杆材料选用45钢，毛坯尺寸精度要求为IT11～IT12级。1.2.2.材料的可锻性可锻性是指金属在受到锻压后，可改变自己的形状而又不产生破裂的性能。碳钢随含碳量的增加可锻性下降。45钢的含碳量在0.42～0.50之间，其热锻工艺特性：塑性高，变形抗力比较低，锻造温度范围宽。模锻件经修整后一般还需要通过热处理，锻件热处理常采用正火（或退火），以消除过热组织或形变强化组织，细化晶粒，改善切削性能，提高锻件的力学性能。1.2.3.毛坯的种类及制造方法连杆是较细长的变截面非圆形杆件，其杆身截面从大头到小头逐步变小，因此，其毛坯采用模锻制造。考虑其生产类型、经济性、结构工艺性，整体锻造较好。毛坯为整体锻造，其外形精度高，省材料，简化工艺，便于组织生产、加工和运输。文献《机械工程材料成形及应用》中指出：模锻是使金属坯料在冲压力作用下，在锻模模膛内变形从而获得锻件的工艺方法。在锻造过程中，由于金属塑性变形的结果，使毛坯金属获得较细的晶粒，同时能压合组织内部的缺陷，因而提高了金属的力学性能和使用中的可靠性，一般可使强度提高20%、韧性提高一倍左右。因此，凡承受重载荷、动载荷、高压力的零件多采用锻件作毛坯。与自由锻相比：模锻锻件的尺寸和精度比较高，机械加工余量较小，材料利用率高。可以锻造形状较复杂的锻件，锻件内部流线分布合理，适用于中小型锻件的大批量生产。河南工业职业技术学院毕业论文81.2.4.绘制锻件毛坯图（1）.毛坯尺寸的确定连杆是活塞式发动机内的一个重要零件，确定其材料为45钢。由于产品的形状结构为细长的变截面非圆形杆件，生产类型是大批量生产，所以毛坯选用模锻整体锻造成形。由文献《公差配合与测量技术》可查，该种锻件的尺寸公差等级CT为IT11～IT12级。故取CT为IT11级。可用查表法确定各表面的总余量，但是由于用查表法所确定的总余量与生产实际情况有些差距，故还应根据工厂具体情况进行适当的调整。现将调整后的毛坯主要尺寸及公差如表3所示：表3连杆毛坯主要尺寸及公差（mm）主要面尺寸零件尺寸总余量毛坯尺寸公差CT大头孔径Φ912Φ89±1小头孔径Φ552Φ51±1大头端面高60365±1小头端面高44350±1大头侧面宽度1203125±2连杆长度47010480±2由此，即可绘制出零件的毛坯图（见图5）。（2）毛坯图河南工业职业技术学院毕业论文9此段上不允许有毛刺打印零件号1.2.5.锻件的技术要求：（1）热处理：调质217—289HBS（2）连杆杆身壁厚不大于2mm,R42.5处的定位面上不允许有凸台（3）错差：纵向不大于1mm，横向不大于0.75mm（4）杆体弯曲不大于1mm1.3.连杆工艺规程的设计1.3.1零件图河南工业职业技术学院毕业论文101.3.2.零件的主要技术条件及要求连杆作为传递力的主要部件广泛应用于各类动力机车上，是各类柴油机或汽油机的重要部件。连杆在传递力的过程中，承受着很高的周期性冲击力、惯性力和弯曲力。这就要求连杆应