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发动机连杆并排式双件锻造工艺及模具毕业设计

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软件简介

 连杆是发动机中的高精度的精密零件,对强度有较高的要求,是汽车发动机中重要的部件之一,被称为“保安件”,其质量直接影响到发动机乃至整辆汽车的安全使用和行驶。连杆的品质直接关系到其力体部分的截面多为圆形或工字形,两端有孔,孔内装有青铜衬套或滚针轴承,供装入轴销而学性能及使用寿命,锻造连杆具有力学性能优良、易于加工、表面质量好等优点,而且生产周期短,生产工艺稳定。
 连杆机构中两端分别与主动和从动构件铰接以传递运动和力的杆件。例如在往复活塞式动力机械和压缩机中,用连杆来连接活塞与曲柄。连杆多为钢件,其主构成铰接。连杆是汽车发动机中的重要零件,它连接着活塞和曲轴,其作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动,并把作用在活塞上的力传给曲轴以输出功率。连杆在工作中,除承受燃烧室燃气产生的压力外,还要承受纵向和横向的惯性力。因此,连杆在一个复杂的应力状态下工作。它既受、交变的拉压应力、又受弯曲应力。 连杆的主要损坏形式是疲劳断裂和过量变形。通常疲劳断裂的部位是在连杆上的三个高应力区域。连杆的工作条件要求连杆具有较高的强度和抗疲劳性能;又要求具有足够的钢性和韧性。连杆材料一般采用45钢、40Cr或40MnB等调质钢。合金钢虽具有很高强度,担对应力集中很敏感。所以,在连杆外形、过度圆角等方面需严格要求,还应注意表面加工质量以提高疲劳强度,否则高强度合金钢的应用并不能达到预期果。
连杆的生产方式多种多样,常见的为一模一件。而对于一模两件多为采用对排。本文较为系统地阐述了汽车连杆并排式双件锻造的工艺及模具的设计过程,并对模具进行了造型。

 连杆机构中两端分别与主动和从动构件铰接以传递运动和力的杆件。例如在往复活塞式动力机械和压缩机中,用连杆来连接活塞与曲柄。连杆其主体部分的截面多为工字形,两端有孔,孔内装有青铜衬套,供装入轴销而构成铰接。连杆是汽车发动机中的重要零件,它连接着活塞和曲轴,其作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动,并把作用在活塞上的力传给曲轴以输出功率。连杆在工作中,除承受燃烧室燃气产生的压力外,还要承受纵向和横向的惯性力。
 该零件其特点是形状复杂,无法一次成形,要先进行制坯。而对于并排式连杆其难度系数又得到了加大。因此,本设计的关键就是采用一定的工艺措施,得到符合要求的零件。
 经分析可知:
 ①要求锻件尺寸精度好;
 ②要求公差等级为IT6-IT7级左右;
 ③要求锻件表面粗糙度为Ra0.8-1.6;
 ④无充不满的现象。

 3  3.2汽车连杆工艺方案选择
 经过对汽车半轴零件的工艺分析可知,汽车并排式连杆的制造方案可以有以下几种:
 (1)先辊锻制坯,再预锻,最后终锻,终锻时候采用闭式模锻。
 (2).先辊锻制坯,再模锻制坯,再预锻,最后终锻,终锻时候采用闭式模锻。
  (3)先辊锻制坯,再预锻,最后终锻,终锻时候采用开式模锻
 (4).先辊锻制坯,再模锻制坯,再预锻,最后终锻,终锻时候采用闭式模锻
 整体方案的对比:
 终锻的时候采用闭式模锻
 我们知道,采用闭式模锻工艺过程有以下必要条件
 A:坯料体积准确
 B:坯料形状合理并且能够在模膛内准确定位
 C:设备的打击能量或打击力可以控制
 D:设备上有顶出装置
 而在此设计中,如要的出准确的坯料体积很具有难度,因此在终锻的时候采用闭式模锻的工艺不太合适。
 终锻的时候采用开式模锻
 正如我们所知道的,开式模锻设有飞边槽。坯料多余的体积可以让它流入飞边槽内。也就是说,即使坯料体积与实际工作中所需要的体积有一定的偏差,我们一样的可以得到合理的零件尺寸。因此,在本设计中,在终锻的时候采用开式模锻符合我们的需求。
 3)制坯时只使用辊锻
 对于一模一件的连杆零件,和一模两件的对排式零件,采用辊锻制坯,是我们常用的选择。而我们如今要研究并排连杆的制造工艺及模具设计,单单采用辊锻制坯的方式不太合理,因为其形状不易把握。
 先辊锻制坯,再模锻制坯
  通过和第三种方案的比较我们可以看出,先辊锻制坯,再模锻制坯可以更好地把握好成形的形状,达到我们理想的要求。
 通过以上的比较,采用第四种方案为较合理的选择。
目录
中文摘要  1
英文摘要  1
1 绪论……3
1.1 问题的提出及研究意义  ………3
1.2 国内外研究状况  ……3
2 模锻工艺简述…4
2.1模具对金属变形的影响 4
2.2模锻的分类及各自的特点   ………5
开式模锻……5
2.2.2 闭式模锻……5
2.2.3 挤压…6
2.2.4 顶镦…6
3 工艺性分析及工艺方案的选择………6
3.1汽车连杆工艺性分析……6
3.2汽车连杆工艺方案选择…7
4 汽车连杆的工艺参数及设计计算……8
4.1 锻件图设计……8
4.2 计算锻件主要参数 ……10
4.3锻锤吨位的确定10
4.4确定飞边槽的形式和尺寸10
4.1.1分模位置10
4.1.2确定公差和余量…10
4.5终锻模膛设计…11
4.6钳口的设计……12
4.7 预锻模膛设计…12
4.8绘制计算毛坯图13
4.9确定坯料尺寸…14
5 锻造模具的设计…14
5.1模具设计的基本作用……14
5.2降低模具生产成本的措施15
5.3模具的重要作用…17
5.4模具的设计要求…17
5.5模具的设计内容…17
5.6模具材料的选取…18
5.7锻造模块的确定…18
5.8、燕尾及键槽的选18
6 汽车连杆成形工艺过程分析 18
6.1 毛坯的制备……18
6.2润滑剂的选用……19
6.3模具的预热20
6.4锻造温度范围的确定………20
7 结论与展望……21
7.1主要结论……21
7.2后续研究工作的展望…21
8 心得与体会……22
致谢………23
参考文献…23

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