典型的汽车零件的加工工艺流程模板.doc

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法。我们常见工人一手拿着面罩，另一手拿着和电线相连焊钳和焊条焊接方法称为手工电弧焊，这是利用电弧放电产生高温熔化焊条和焊件，使之接合。手工电弧焊在汽车制造中应用得不多。在汽车车身制造中应用最广是点焊。点焊适于焊接薄钢板，操作时，2个电极向2块钢板加压力使之贴合并同时使贴合点(直径为56甽圆形)通电流加热熔化从而牢靠接合。2块车身零件焊接时，其边缘每隔50100甽焊接一个点，使2零件形成不连续多点连接。焊好整个轿车车身，通常需要上千个焊点。焊点强度要求很高，每个焊点可承受5kN拉力，甚至将钢板撕裂，仍不能将焊点部位分离。在修理车间常见气焊，是用乙炔燃烧并用氧气助燃而产生高温火焰，使焊条和焊件熔化并接合方法。还能够采取这种高温火焰将金属割开，称为气割。气焊和气割应用较灵活，但气焊热影响区较大，使焊件产生变形和金相组织改变，性能下降。所以，气焊在汽车制造中应用极少。 装配 装配是按一定要求，用联接零件(螺栓、螺母、销或卡扣等)把多种零件相互联接和组合成部件，再把多种部件相互联接和组合成整车。不管是把零件组合成部件，或是把部件组合成整车，全部必需满足设计图纸要求相互配合关系，以使部件或整车达成预定性能。比如，将变速器装配到离合器壳上时，必需使变速器输入轴中心线和发动机曲轴中心线对准。这种对中心方法不是在装配时由装配工人(钳工)来调整，而是由设计和加工制造来确保。假如你到汽车制造厂参观，最引人人胜是汽车总装配线。在这条总装配线上，每隔几分钟就驶下一辆汽车。以中国一汽解放牌货车总装配线为例。这条装配线是一条165m长传送链，汽车伴随传送链移动至各个工位并逐步装成，四面还有输送悬链把发动机总成、驾驶室总成、车轮总成等源源不停地从各个车间输送到总装配线上对应工位。在传送链起始位置首先放上车架(底朝天)，然后将后桥总成(包含钢板弹簧和轮毂)和前桥总成(包含钢板弹簧、转向节和轮毂)安装到车架上，继而将车架翻过来方便安装转向器、贮气筒和制动管路、油箱及油管、电线和车轮等，最终安装发动机总成(包含离合器、变速器和中央制动器)，接上传动轴,再安装驾驶室和车前板制件等。至此，汽车就能够驶下装配线。 三、汽车试验 因为汽车使用条件复杂，汽车工业所包含技术领域极为广泛，致使很多理论问题研究得还不够充足，所以汽车工业尤其重视试验研究。汽车设计、制造过程一直离不开试验，不管是设计思想和理论计算、初步设计、技术设计、汽车定型还是在生产过程，全部要进行大量试验。最终，在用户购置了汽车并使用过程中，车辆交通管理部门还要定时对车况进行测试，以确保行车安全。 除了一些研究性试验外，汽车产品试验均应遵照一定标准和规范、对试验条件、试验方法、测 试仪器及其精度、结果评价等进行限定，以确保试验结果再现性和可对比性。不一样国家甚至不一样厂家试验规范可能不一样，所以在查看某种产品试验数据时，必需搞清她们试验所依据规程或标准。 热处理 热处理是将固态钢重新加热、保温或冷却而改变其组织结构，以满足零件使用要求或工艺要求方法。加热温度高低、保温时间长短、冷却速度快慢，可使钢产生不一样组织改变。铁匠将加热钢件浸入水中快速冷却(行家称为淬火)，可提升钢件硬度，这是热处理实例。热处理工艺包含退火、正火、淬火和回火等。退火是将钢件加热，保温一定时间，随即连同炉子起缓慢冷却，以取得较细而均匀组织，降低硬度，以利于切削加工。正火是将钢件加热，保温后从炉中取出，随即在空气中冷却，适于对低碳钢进行细化处理。淬火是将钢件加热，保温后在水中或在油中快速冷却，以提升硬度。回火通常是淬火后续工序，将淬火后钢件重新加热，保温后冷却，使组织稳定，消除脆性。有不少汽车零件，既要保留心部韧性，又要改变表面组织以提升硬度，就需要采取表面高频淬火或渗碳、氰化等热处理工艺。铸造 铸造是将熔化金属浇灌入铸型空腔中，冷却凝固后而取得产品生产方法。在汽车制造过程中，采取铸铁制成毛坯零件很多，约占全车重量10左右，如气缸体、变速器箱体、转向器壳体、后桥壳体、制动鼓、多种支架等。制造铸铁件通常采取砂型。砂型原料以砂子为主，并和粘结剂、水等混合而成。砂型材料必需含有一定粘合强度，方便被塑成所需形状并能抵御高温铁水冲刷而不会坍毁。为了在砂型内塑成和铸件形状相符空腔，必需先用木材制成模型，称为木模。炽热铁水冷却后体积会缩小，所以，木模尺寸需要在铸件原尺寸基础上按收缩率加大，需要切削加工表面对应加厚。空心铸件需要制成砂芯子和对应芯子木模(芯盒)。有了木模，就能够翻制空腔砂型(铸造也称为“翻砂”)。在制造砂型时，要考虑上下砂箱怎样分开才能把木模取出，还要考虑铁水从什么地方流入，怎样灌满空腔方便得到优质铸件。砂型制成后，就能够浇注，也就是将铁水灌入砂型空腔中。浇注时，铁水温度在12501350度，熔炼时温度更高。