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典型的汽车零件的加工工艺流程模板.doc
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1、汽车发动机连杆加工工艺分析3.1 汽车发动机连杆结构特点及其关键技术要求连杆是汽车发动机中关键传力部件之一,其小头经活塞销和活塞联接,大头和曲轴连杆轴颈联接气缸燃烧室中受压缩油气混合气体经点火燃烧后急剧膨胀,以很大压力压向活塞顶面,连杆则将活塞所受力传给曲轴,推进曲轴旋转。连杆部件由连杆体,连杆盖和螺栓、螺母等组成。在发动机工作过程中,连杆要承受膨胀气体交变压力和惯性力作用,连杆除应含有足够强度和刚度外,还应尽可能减小连杆本身重量,以减小惯性力。连杆杆身横截面为工字形,从大头到小头尺寸逐步变小。为了降低磨损和便于维修,在连杆小头孔中压入青铜衬套,大头孔内衬有含有钢质基底耐磨巴氏合金轴瓦。为了确
2、保发动机运转均衡,同一发动机中各连杆质量不能相差太大。所以,在连杆部件大、小头端设置了去不平衡质量凸块,方便在称重后切除不平衡质量。连杆大、小头两端面对称分布在连杆中截面两侧。考虑到装夹、安放、搬运等要求,连杆大、小头厚度相等。连杆小头顶端设有油孔,发动机工作时,依靠曲轴高速转动,气缸体下部润滑油可飞溅到小头顶端油孔内,以润滑连杆小头铜衬套和活塞销之间摆动运动副。连杆上需进行机械加工关键表面为:大、小头孔及其两端面,连杆体和连杆盖结合面及连杆螺栓定位孔等连杆总成技术要求以下:(1)为了确保连杆大、小头孔运动副之间有良好配合,大头孔尺寸公差等级为IT6,表面粗糙度Ra值应小于0.4m,小头孔尺寸
3、公差等级为IT5,表面粗糙度Ra值应小于0.4m。对两孔圆柱度也提出了较高要求,大头孔圆柱度公差为0.006mm,小头孔圆柱度公差为0.00125mm。(2)因为大、小头孔中心距改变将会使气缸压缩比发生改变,从而影响发动机效率,所以要求两孔中心距公差等级为IT9。大、小头孔中心线在两个相互垂直方向上平行度误差会使活塞在气缸中倾斜,致使气缸壁唐攒不均匀,缩短发动机使用寿命,同时也使曲轴连杆轴颈磨损加剧,所以也对其平行度公差提出了要求。(3)连杆大头孔两端面对大头孔中心线垂直度误差过大,将加剧连杆大头两端面和曲轴连杆轴颈两端面之间磨损,甚至引发烧伤,所以必需对其提出要求。(4)连杆大、小头两端面间
4、距离基础尺寸相同,但其技术要求不一样。大头孔两端面间尺寸公差等级为IT9,表面粗糙度Ra值应小于0.8m;小头两端面间尺寸公差等级为ITl2,表面粗糙度Ra应小于6.3m。这是因为连杆大头两墙面和曲轴连杆轴颈两轴肩端面间有配合要求,而连杆小头两端面和活塞销孔座内档之间投有配合要求。连杆大头端面间距离尺寸公差带恰好落在连杆小头端面距离尺寸公差带中,这将给连杆加工带来很多方便。(5)为了确保发动机运转干稳,对连杆小头(约占连杆全长2/3)质量差和大头(约占全长1/3)质量差分别提出了要求。为了确保上述连杆总成技术要求,必需对连杆体和连杆盖螺栓孔、结合面等提出要求。3.2 汽车发动机连杆材料和毛坯连
5、杆在工作中承受多向交变载荷作用,要含有很高强度。所以,连杆材料通常全部采取高强度碳钢和合金钢,如45钢、65钢、40Cr、40MnB等。多年来也有采取球墨铸铁和粉末冶金材料。某汽车发动机连杆采取40MnB钢,用模缎法成型,将杆体和杆盖锻成一体。对于这种整体铸造毛坯,要在以后机械加工过程中将其切开。为了确保切开孔加工余量均匀,通常将连杆大头孔锻成椭圆形。相对于分体铸造而言,整体铸造连杆毛坯含有材料损耗少、铸造工时少、模具少等优点。其缺点是所需铸造设备动力大及存在金属纤维被切断等问题。连杆毛坯铸造工艺过程是将棒料在炉中加热至11401200C。先在辊锻机上经过四个型槽进行辊锻制坯,然后在锻压机上进
6、行预锻和终锻,最终在压床上冲连杆大头孔并切除飞边。铸造好连杆毛坯需经调质处理,使之得到细致均匀回火索氏体组织,从而改善性能,降低毛坯内应力。另外,为提升毛坯精度,还需进行热校正、外观缺点检验、内部探伤、毛坯尺寸检验等工序,最终取得合格毛坯。经典连杆毛坯采取工字形断面截形,材料为40MnB钢,进行调质处理后,要求硬度大于HB 220,大、小头厚度为39.640.0mm,毛坯总重量2.3402.520Kg。另外,对两端面有形状误差要求3.3 汽车发动机连杆关键工序分析3.3.1 定位基准加工3.3.2 大头孔加工3.3.2 小头孔加工焊接 焊接是将两片金属局部加热或同时加热、加压而接合在一起加工方
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