发动机连杆加工工艺及镗孔夹具设计

目 录
摘 要 I
Abstract II
第一章 绪论 1
1.1选题背景及意义 1
1.2夹具设计现状 1
1.3设计要求 2
第二章 零件的工艺分析 3
2.1零件的结构特点 3
2.2 零件的技术要求 4
第三章 工艺规程设计 6
3.1 确定毛坯的制造形式 6
3.2基面的选择 6
3.2.1粗基准的选择 8
3.2.2 精基准的选择 8
3.3 制定工艺路线 9
3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 13
3.5确定切削用量及基本工时 15
3.6 切削液的选择 29
第四章 夹具设计 31
4.1 问题的提出 31
4.2 镗孔夹具设计 32
4.2.1 定位基准的选择 32
4.2.2 切削力及夹紧力的计算 32
4.2.3 定位误差分析 33
第五章 夹具三维建模及仿真 34
5.1专用夹具相关零件的设计分析 34
5.2夹具设计及操作简要说明 37
5.3运动仿真 38
5.3.1 Proe的概述 38
5.3.2运动仿真与分析 38
5.3.3专用镗孔夹具装配运动仿真 39
总 结 43
致 谢 44
参考文献 45
第三章 工艺规程设计
3.1 确定毛坯的制造形式
连杆在工作中承受多向交变载荷的作用，要求具有很高的强度，为了使发动机结构紧凑，连杆的材料大多数采用具有高强度的精选45号中碳钢，40Cr等并经过调质处理以改善切削性能和提4高抗冲击能力，硬度要求用45号钢的为217_{293HB，用40Cr的为223}280HB。近年来也有采用球墨铸铁的，粉末冶金零件的尺寸精度高，材料损耗少，成本低。随着粉末冶金锻造工艺的出现和应用，使粉末冶金件的密度和强度大为提高。因此，采用粉末冶金的办法制造连杆是一个很有发展前途的制造方法。
连杆毛坯制造方法的选择，主要根据生产类型、材料的工艺性（可塑性，可锻性）及零件对材料的组织性能要求，零件的形状及其外形尺寸，毛坯车间现有生产条件及采用先进的毛坯制造方法的可能性来确定毛坯的制造方法。根据生产纲领为大量生产，连杆多用模锻制造毛坯。连杆模锻形式有两种，一种是体和盖分开锻造，另一种是将体和盖锻成—体。整体锻造的毛坯，需要在以后的机械加工过程中将其切开，为保证切开后粗镗孔余量的均匀，最好将整体连杆大头孔锻成椭圆形。相对于分体锻造而言，整体锻造存在所需锻造设备动力大和金属纤维被切断等问题，但由于整体锻造的连杆毛坯具有材料损耗少、锻造工时少、模具少等优点，故用得越来越多，成为连杆毛坯的一种主要形式。总之，毛坯的种类和制造方法的选择应使零件总的生产成本降低，性能提高。本设计材料用45号钢，调质处理，加工方法为体和盖锻成—体的模锻。
3.2基面的选择
在连杆机械加工工艺过程中，大部分工序选用连杆的一个指定的端面和小头孔作为主要基面，并用大头处指定一侧的外表面作为另一基面。这是由于：端面的面积大，定位比较稳定，用小头孔定位可直接控制大、小头孔的中心距。这样就使各工序中的定位基准统一起来，减少了定位误差。具体的办法是，如图（1—5）所示：在安装工件时，注意将成套编号标记的一面不

图3-1 连杆的定位方向
与夹具的定位元件接触（在设计夹具时亦作相应的考虑）。在精镗小头孔（及精镗小头衬套孔）时，也用小头孔（及衬套孔）作为基面，这时将定位销做成活动的称“假销”。当连杆用小头孔（及衬套孔）定位夹紧后，再从小头孔中抽出假销进行加工。