汽车发动机连杆加工工艺

毕业设计,汽车发动机连杆加工工艺,包括零件图,夹具图。
2025-02-11 16:19:51
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回答1:

  连杆的工艺特点
  (1)连杆体和盖厚度不一样,改善了加工工艺性。连杆盖厚度为31mm,比连杆杆厚度单边小3.8mm,盖两端面精度产品要求不高,可一次加工而成。
  由于加工面小,冷却条件好,使加工振动和磨削烧伤不易产生。
  连杆杆和盖装配后不存在端面不一致的问题,故连杆两端面的精磨不需要在装配后进行,可在螺栓孔加工之前。
  螺栓孔、轴瓦对端面的位置精度可由加工精度直接保证,而不会受精磨加工精度的影响。
  (2)连杆小头两端面由斜面和一段窄平面组成。这种楔形结构的设计可增大其承压面积,以提高活塞的强度和刚性。
  在加工方面,与一般连杆相比,增加了斜面加工和小头孔两斜面上倒角工序;用提高零件定位及压头导向精度来避免衬套压偏现象的发生,但却增加了压衬套工序加工的难度。
  (3)带止口斜结合面。连杆结合面结构种类较多,有平切口和斜切口,还有键槽形、锯齿形和带止口的。该连杆为带止口斜结合面.

  连杆的工艺特点
  (1)连杆体和盖厚度不一样,改善了加工工艺性。连杆盖厚度为31mm,比连杆杆厚度单边小3.8mm,盖两端面精度产品要求不高,可一次加工而成。
  由于加工面小,冷却条件好,使加工振动和磨削烧伤不易产生。
  连杆杆和盖装配后不存在端面不一致的问题,故连杆两端面的精磨不需要在装配后进行,可在螺栓孔加工之前。
  螺栓孔、轴瓦对端面的位置精度可由加工精度直接保证,而不会受精磨加工精度的影响。
  (2)连杆小头两端面由斜面和一段窄平面组成。这种楔形结构的设计可增大其承压面积,以提高活塞的强度和刚性。
  在加工方面,与一般连杆相比,增加了斜面加工和小头孔两斜面上倒角工序;用提高零件定位及压头导向精度来避免衬套压偏现象的发生,但却增加了压衬套工序加工的难度。
  (3)带止口斜结合面。连杆结合面结构种类较多,有平切口和斜切口,还有键槽形、锯齿形和带止口的。该连杆为带止口斜结合面,其结构如图3所示。

  精加工基准采用了无间隙定位方法,在产品设计出定位基准面。在连杆杆和总成的加工中(见图6),采用杆端面、小头顶面和侧面、大头侧面的加工定位方式;在螺栓孔至止口斜结合面加工工序的连杆盖加工中(见图7),采用了以其端面、螺栓两座面、一螺栓座面的侧面的加工定位方法。这种重复定位精度高且稳定可靠的定位、夹紧方法,可使零件变形小,操作方便,能通用于从粗加工到精加工中的各道工序。由于定位基准统一,使各工序中定位点的大小及位置也保持相同。这些都为稳定工艺、保证加工精度提供了良好的条件。

  材料与毛坯
  康明斯连杆选材为美国标准SAE1541钢,其材料标准为康明斯标准30062-04,采用调质热处理工艺。国产化时,将毛坯材料定为40MnBH(GB5216-85),采用锻造余热淬火加高温回火调质热处理新工艺,此方法既能获得良好的综合机械性能,又能提高疲劳强度,还能节省大量的能源。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。该连杆硬度为HB255~302(dB3.5~3.8),材料的奥氏体晶粒度国标规定为7~8级,CKD连杆实物的晶粒度水平为7级。材料标准对比见表2。

  近年来,非调质钢作为在传统材料基础上发展起来的一个新品种,得到广泛的应用。该材料对锻造工艺而言,省去了调质处理工艺,避免了热处理裂纹,节省了大量能源。从加工方面看,由于通过添加S、Ca等元素,明显地改善了切削性能,断屑容易,排屑流畅,刀具寿命大大提高。
  在1984~1994年期间,康明斯采用调质钢毛坯SAE1541钢,1995年全面转用非调质钢材料毛坯38MnVS。1993年以来,选用了40MnVG非调质钢进行了材料、加工工艺各项有关试验。批量切削表明,零件废品率明显降低,拉削加工表面质量提高了一个等级,即从Ra3.2μm提高到Ra.2.2~1.6μm,拉削振动明显降低,刀具耐用度提高1.5~2倍。材料标准对比见表3。

  新工艺、新技术的应用
  采用荧光探伤对锻造内在质量再次进行检查;杆、盖螺栓孔等在自动线上分开加工;螺栓的拧紧采用进口定值扭矩扳手及扭矩转角法多工步拧紧工艺;小头孔的半精加工、精加工工序采用拉镗退刀加工工艺,大小头孔的半精加工、精加工设备的镗刀带有自动补偿装置。
  2 连杆加工的工艺流程

  连杆加工的工艺流程是:拉大小头两端面——粗磨大小头两端面→拉连杆大小头侧定位面→拉连杆盖两端面及杆两端面倒角→拉小头两斜面→粗拉螺栓座面,拉配对打字面、去重凸台面及盖定位侧面→粗镗杆身下半圆、倒角及小头孔→粗镗杆身上半圆、小头孔及大小头孔倒角→清洗零件→零件探伤、退磁→精铣螺栓座面及R5圆弧→铣断杆、盖→小头孔两斜端面上倒角→精磨连杆杆身两端面→加工螺栓孔→拉杆、盖结合面及倒角→去配对杆盖毛刺→清洗配对杆盖→检测配对杆盖结合面精度→人工装配→扭紧螺栓→打印杆盖配对标记号→粗镗大头孔及两侧倒角→半精镗大头孔及精镗小头衬套底孔→检查大头孔及精镗小头衬套底孔精度→压入小头孔衬套→称重去重→精镗大头孔、小头衬套孔→清洗→最终检查→成品防锈。(待续)

  作者简介 宋正元 男,1962年生。工程师。邮编:441004
  作者单位:东风汽车公司柴油发动机厂

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