汽车发动机的六缸曲轴的加工工艺及夹具设计+CAD图纸(3)
时间:2018-04-09 21:30 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
从曲轴结构上看，曲轴又细又长，其长径比一般都大于10，是典型的柔性件。加之曲轴结构复杂，工艺性差，尤其给机械加工带来了很大困难。例如6170曲轴长径比为11． 本次曲轴三文建模，平面图纸如图1.2-2，图1.2-3（即附件图纸1）所示，曲柄臂和连杆轴颈、主轴颈由圆角连接。通常在前端设有驱动附件、凸轮轴的轴颈，在后端设有输出法兰。曲轴设有甩油孔。 2、曲轴工艺设计 2.1 生产纲领与生产类型 根据任务书所示，该零件为汽车优尔缸曲轴，其年产量为 Q=100000（件/年），每台产品中该零件的数量为n=1（件/台），设其备品百分率为α%为5%，机械加工废品率β%为7%，现年生产纲领 N = Q * n * (1 +α% +β% ) = 100000 *1 *(1+5% +7% ) = 112000(件/年)。 现已知曲轴是中型机械，根据《机械制造工艺简明手册》表1.1-2 得出，此为大量生产件。 根据表1.1-3可知宜采用高效专用夹具，需编制工艺规程、工序卡片及调整卡片。要求设计具高的生产效率，高自动化性能，工艺过程清晰，夹具自动化可快速定位加紧。 2.2 审查零件图样的工艺性 本次设计的曲轴零件图样清晰、较完整。优尔缸曲轴的加工难点在于保证优尔个连杆轴颈和七个主轴颈的加工精度、位置精度和形位公差。总体而言，便于制造加工。 主轴颈是曲轴的支承部分，通过主轴承支承在曲轴箱的主轴承座中。主轴承的数目不仅与发动机气缸数目有关，还取决于曲轴的支承方式。 连杆轴颈是曲轴与连杆的连接部分，在连接处用圆弧过渡，以减少应力集中。 曲柄是主轴颈和连杆轴颈的连接部分，断面为椭圆形，为了平衡惯性力，曲柄处铸有(或紧固有)平衡重块。平衡重块用来平衡发动机不平衡的离心力矩，有时还用来平衡一部分往复惯性力，从而使曲轴旋转平稳。 曲轴前端装有齿轮，驱动风扇和水泵的皮带轮以及起动爪等。为了防止机油沿曲轴轴颈外漏，在曲轴前端装有一个甩油盘，在齿轮室盖上装有油封。曲轴的后端用来安装飞轮，在后轴颈与飞轮凸缘之间制成挡油凸缘与回油螺纹，以阻止机油向后窜漏。 2.3 毛坯的选择 曲轴是发动机内的重要零件，它在工作时要承受很大的冲击载荷，它的破坏形式主要有曲轴颈的磨损过限、弯曲扭曲变形和断裂。所以曲轴毛坯材料须具有好的耐磨性，高抗疲劳强度，高的力学性能。当前，车用发动机曲轴主要有球墨铸铁件，和锻钢件两种。 锻钢曲轴经过锻造工艺，使其组织变得紧密，纤文组织与锻件外表面保持一致，具有良好的金属塑性及力学性能。它可以承受较大的冲击力，许多大功率的车用机内就是锻钢件曲轴。 球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，比一般的铸铁塑性高、韧性强，拥有更好的机械性能。据统计，车用发动机曲轴采用球墨铸铁的比例：日本40%，美国85%，大众、奇瑞、比亚迪也有很大比例采用球墨铸铁曲轴。球铁铸件的切削性能好，且通过铸造可以获得较为理想的结构形状，通过各种热处理和表面强化处理，亦可以提高曲轴的抗疲劳强度、硬度和耐磨性。球铁与锻钢曲轴相比，其制造成本是调质钢曲轴的一半以下，成本低，生产效率高，还对表面裂纹不敏感。现今国外的球铁铸铁曲轴的单边余量更是平均可达到2~3mm。 因此本次设计中，曲轴的材料选用QT800-3,球墨铸铁材料铸造毛坯。 2.4 工艺过程设计 2.4.1 定位基准选择 制定工艺路线必须首先选择一个好的定位基准，包括粗，精基准的选择。粗基准选择必须方便加工精基准，使加工表面的加工余量必须足够并且保证相互位置精度，而且要方便装夹等要求。精基准的选择应从保证零件加工精度出发，同时考虑装夹方便、夹具结构简单；要保证零件的加工精度，满足基准重合、基准统一、互为基准、自为基准和便于装夹原则等。 (责任编辑：qin) |