发动机连杆加工工艺过程卡及加工设备布置

1、目录目录绪论 1第1章连杆的介绍 31.1 连杆的作用 31.2 连杆的材料 31.3 连杆的结构及特点 31.4 连杆盖与连杆体的配合 41.5 连杆大头与连杆轴承 41.6 连杆毛坯 4第2章连杆的制造工艺 52.1 连杆结构 52.2 连杆的制造工艺过程分析 52.2.1 连杆的主要技术要求 52.2.2 连杆的材料和毛坯 62.2.3 连杆的机械加工工艺过程 62.3 连杆加工工艺设计应考虑的问题 72.3.1 工序安排 72.3.2 定位基准 72.3.3 夹具使用及夹紧方法 82.3.4 确定加工余量 82.4 连杆力口工工艺过程 92.4.1 连杆两端面的加工 92.4.2 连杆

2、大头孔的加工 92.4.3 连杆小头孔的加工 102.4.4 螺栓孔加工 102.4.5 结合面的加工 102.4.6 定位凸台的加工 102.4.7 贴合面的加工 112.4.8 定位锁口槽（定位舌）的加工 112.4.9 钳工加工 11第3章连杆加工设备布置 173.1 机械加工设备布置应注意的问题 17ixxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx3.2 制造系统中生产物流设计与设备布局 173.3 机械加工设备布置综述 18第4章与连杆配合使用的零件 214.1 连杆轴瓦 214.2 连杆螺栓 21第5章连杆的检验 235.1 连杆的检

3、验阶段 235.2 连杆检验类型 235.3 连杆盖的检验 235.4 连杆体的检验 245.5 连杆的检验 245.6 分组入库 24结论 25致词（ 27参考文献 29#绪论绪论毕业设计是我们在学校的最后的一门课程，也是对四年所学内容一次综合的 应用。本毕业设计可以很好的锻炼自己，为毕业后就业做好准备。本课题是一个典型零件，也是发动机内重要零件。在设计中要求运用所学的 知识，以培养锻炼自己独立思考能力，以及创新能力。近代，随着科学技术的迅猛发展和市场需求的变化及竞争的激烈，传统的制造技术发展到了一个崭新的阶段，传统的制造技术不断吸收机械、电子、信息、 材料及现代管理与技术成果，并将综合应用

4、于整个生命周期成为“市场一一制造 市场”的大生产制造系统，其目的是以满足市场（用户）的要求作为战略决 策的核心。现代发动机连杆制造技术的发展呈现出高效、节能、环保、节约的趋 势，导致汽油发动机主关键零件连杆制造不断涌现出新材料与新工艺。连杆是活塞式发动机的重要零件，其大头孔和曲轴连接，小头孔通过活塞销 和活塞连接，将作用于活塞的气体膨胀压力传给曲轴， 又受曲轴驱动而带动活塞 压缩气缸中的气体。连杆承受的是高交变载荷，气体的压力在杆身内产生很大的 压缩应力和纵向弯曲应力，由活塞和连杆重量引起的。惯性力，使连杆承受拉应力。所以连杆承受的是冲击性质的动载荷。因此要求连杆重量轻、强度要好。在设计中机械

5、加工工艺的制定，掌握了制造理论，即工艺的共性和具体的工 艺实践知识（典型零件加工与加工方法），即工艺的个性，并使二者有机地结合 在一起，培养主管产品工艺的初步能力， 强调了装配工艺的基础知识，从保证产 品质量出发，分析装配工艺以及装配和机械加工的关系；紧紧围绕质量、生产率和经济性三者的辨证关系分析问题，确定出最佳的工艺方案。希望通过这次设计对自己将来从事的工作进行一次适应性的训练，在设计中能锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为以后走向工作岗位打下一个良好的基 础。由于水平有限，设计中的缺点和错误在所难免，恳请老师批评指正。1连杆的介绍第1章连杆的介绍1.1 连杆的作用连杆是汽车发动机的主要零件

6、之一， 其作用是将活塞承受的力传给曲轴，推 动曲轴转动，变活塞的往复运动为曲轴的旋转运动。连杆在工作中要承受活塞销 传来的气体压力，活塞连杆组往复运动的惯性力和连杆大头绕曲旋转产生的旋转 惯性力的作用，且连杆本身又是一个较长的杆体，因此要求连杆要有足够的强度、 刚度、重量要尽量轻。1.2 连杆的材料连杆一般采用45、40cr等中碳钢（如上海桑塔纳发动机连杆）或中碳合金 钢（如二汽富康发动机连杆）经模锻或银锻制成，也有少数用球墨铸铁制成。为 提高疲劳强度常进行表面喷丸处理。对于小型发动机的连杆则常用高强度铝合 金。1.3 连杆的结构及特点连杆可分为连杆小头、杆身和连杆大头三部分。连杆小头用来安装

7、活塞销以 连接活塞，在全浮式连接的连杆小头孔内压有减磨的青铜衬套或铁基粉末冶金衬 套。为润滑衬套，在连杆小头和衬套上一般铳有积存飞溅润滑油的油槽或油孔。 有时，在连杆杆身内钻有纵向的压力油通道，以对小头进行压力润滑。连杆杆身多采用“工”字形断面，从而在质量尽可能小的情况下提高了其抗 弯强度。连杆的大头与曲轴的连杆轴颈相连。 为便于安装，通常将连杆大头做成部分 式的，上半部与杆身一体，下半部即为连杆盖，二者通过连杆螺栓配合。连杆大 头孔表面的粗糙度值要求较小，以便连杆轴承装入后能很好地贴合传热。连杆大头的切口形式有两种。连杆大头沿着杆身轴线垂直的方向切开，称为 直切口连杆，多用于汽油机。有些发动

8、机的连杆大头尺寸较大， 为了维修拆装时 任将其从气缸中抽出，将连杆大头沿与连杆杆身轴线成30二60 =（常用45 ）的方向切开，即为斜切口连杆。此外，斜切口连杆若配以较理想的切口定位，还能 减轻连杆螺栓的受理，多用于柴油机。51.4 连杆盖与连杆体的配合直切口连杆的切口面多数为平面，由杆身与连杆盖分别加工而成。由于现代 技术与工艺的选择，连杆锻成整体毛坯，用冷胀的方法将杆身与连杆盖分开。这 样的切口面将不再是平面，而是不规则的像山峦式的犬牙交错的表面， 可提高杆 身与连杆盖的定位精度。一汽捷达轿车五气门发动机便采用此结构。斜切口连杆在往复惯性力的作用下受拉时，在切口方向作用有较大的横向力，因此

9、要有定位装置以使螺栓免受附加的剪切应力。连杆大头的两部分用连杆螺栓紧固在一起，连杆螺栓不但受拉伸并承受交变的冲击性载荷。通常采用绕性螺栓，用优质合金钢（40cr、35crmo等）锻制而成。为保证工作可靠，常采用锁止装置，如开口销、双螺母、自锁螺母等。1.5 连杆大头与连杆轴承连杆轴承装在连杆大头孔内，用以保护连杆轴颈（曲柄销）及连杆大头孔。现代汽车发动机用的连杆轴承是由钢背和减磨层组成的分成两半的薄壁轴承。钢背由厚13mm的低碳钢带制成，既有足够的强度以轴受近乎冲击性的载荷，又 有一定的刚度以便与轴承孔良好地贴合。 减磨层由厚0.3 0.7mm勺薄层减磨合金 制成，减磨合金具有保持油膜、减少摩

10、擦阻力和易于磨合的作用。连杆轴承的背面应有很高的粗糙度。 在自由状态下，轴承的曲率半径和周长 都略大于连杆大头孔的曲率半径和周长，装入后，能使其紧贴在大头孔壁上，以利散热和防止润滑油从轴承背面流失。在两个轴承的剖分面上均制有定位凸键，以防止连杆轴承在工作中发生转动 或横向移动；在其内表面加工有油槽以储油，保证可靠的润滑。有的连杆大头连 同轴瓦还钻有11.5mmj、油孔，从中喷出机油以加强配气凸轮与汽缸壁的激测润 滑。1.6 连杆毛坯毛坯的种类很多，常用的有铸件、锻件、焊接件、型材件和粉末冶金件等。对于锻件毛坯，其组织致密，可以获得符合零件受力要求的流线组织，故力 学性能较高。又是为使钢中的碳化

11、物细化和均匀分布，即使毛坯形状简单，也需锻造而不直接采用型材。但自由锻件精度低，加工余量大。模锻生产率高，锻件 的加工余量小，可获得形状复杂的锻件，但设备、模具费用高，适用于大量生产。 本次加工连杆毛坯由模锻而成。连杆的制造工艺第2章连杆的制造工艺2.1 连杆结构连杆由大头、小头和杆身等部分组成。大头为分开式结构， 连杆体与连杆盖 用螺栓连接。大头孔和小头孔内分别安装轴瓦和衬套。为了减轻重量，且使连杆具有足够的强度和刚度，连杆杆身的截面多为“工”字形。2.2 连杆的制造工艺过程分析2.2.1 连杆的主要技术要求(1)大、小头孔的尺寸精度、形状精度要求连杆大头孔尺寸65.5 18(未装轴瓦)，其

12、尺寸公差不低于it8,表面 粗糙度ra的值不大于0.63um,圆柱度公差等级不低于4级。连杆小头孔尺寸27.5书.045 ,未装衬套前其尺寸公差不低于it7 ,表面粗糙度ra的值不大于5um,压入衬套后经加工其尺寸公差不低于it5 ,表面粗糙度ra的值不大于0.63um,圆柱度公差等级不低于2级。(2) 大、小头孔两端面大头孔两端面与曲轴轴承座端面配合，具精度影响到安装和磨损。其尺寸曰=38累5,厚度方向尺寸公差不低于it7,表面粗糙度ra的值不大于1.25um。小头孔两端面与活塞配合。其尺寸出=38:39 ,厚度方向尺寸公差不低于it8,表面粗糙度ra的值不大于10um大头孔两端面对大头孔内

13、圆柱面的垂直度偏差不大于100:0.1。(3) 大、小头孔中心距及孔的中心线的平行度和平面度大、小头孔中心距尺寸为：217%.1 mm中心线平行度偏差不大于100:0.03 ,两端孔中心线平面度偏差不大于 100:0.06。(4)连杆盖与连杆体结合面的技术要求结合面除要保证相关尺寸外，其表面粗糙度ra的值不大于2.5um。(5)连杆连接螺栓孔的技术要求连杆在工作过程中，受到急剧的动载荷作用，这一作用又传递到连杆体和连 杆盖的两个连接螺栓上，因此，除了对螺栓及螺母提出较高的技术要求外，对螺连杆的制造工艺栓孔及两个螺栓孔的贴合面也有一定的技术要求。贴合面与结合面距离尺寸公差不低于it8,贴合面表面

14、粗糙度ra的值不大于10umi螺栓孔内表面粗糙度ra的 值不大于20um尺寸公差不低于it8。(6)小头油槽、大头阶梯油孔及连杆杆身的技术要求小头油槽其槽内表面粗糙度 ra的值不大于20um大头阶梯油孔内表面粗糙度ra的值不大于20um连杆杆身外表面不进行机械加工。其他技术要求均按照图纸要求执行。2.2.2 连杆的材料和毛坯本次加工的连杆材料采用40cr。用模锻制造毛坯，连杆盖和连杆体整体锻造。毛坯模锻后应正火并校直。毛坯要经过调质热处理(去应力)。其规范为：(1)升温，880c, 温90分钟；(2)淬火，在浓度为 %000的聚乙烯醇水溶液中进行，淬火硬度 hrc50(3)回火，升温580c

15、,保温120分钟，在空气中冷却。(4)退火，油浴去应力退火，油浴时间不少于 10分钟。(5)检查，检查机械性能及变性量，使其符合要求。本连杆毛坯采用整体精密模锻工艺， 连杆小头孔不予锻出，其目的是为了减 小在钻削小头孔时刀头偏离现象带来加工难度。 连杆大头孔结构为椭圆状，其目 的是为连杆盖切离后，连杆大头孔因铳削缩短了连杆盖之前的实际距离， 使其接 近圆以减小工作强度。2.2.3 连杆的机械加工工艺过程准备毛坯阶段；包括：毛坯的热处理、毛坯初期粗加工、毛坯的检验。机加工阶段；包括：粗、精铳连杆大、小平面；钻、扩、半精链小头孔；粗、 精铳定位凸台；铳开连杆体与连杆盖；物螺栓贴合面；铳、磨连杆体与

16、连杆盖结 合面；钻、扩、较螺栓孔；半精链大头孔；铳小头孔油槽；钻大头孔阶梯油孔； 铳连杆体与连杆盖大头孔内侧的定位锁口槽；磨连杆两平面；研磨大头孔；精链小头孔；小头孔压入衬套；精链小头孔；连杆的检验。2.3 连杆加工工艺设计应考虑的问题2.3.1 工序安排连杆本身的刚度比较差，在外力(切削力、夹紧力)的作用下容易变形。连杆是模锻件，空的加工余量大，切削时会产生较大的残余内应力，并引起 内应力的重新分布。因此，在安排工艺过程时，就需要把各主要表面的粗、精加 工工序分开。这样，粗加工产生的变形就可以在半精加工中得到修正；半精加工中产生的变形可以在精加工中得到修正，最后达到零件的技术要求。各主要表面

17、的工序安排如下：(1)两端面：粗铳、精铳、精磨；(2 )小头孔：钻、扩、半精链、精链；(3)大头孔：粗链、半精链、精磨；(4 )螺栓孔：钻、扩、较；(5)结合面：铳、精铳、磨；(6)定位凸台：粗铳、精铳；(7)贴合面：钩、精磨。2.3.2 定位基准连杆的工艺特点是：外形较复杂，不易定位；大、小头是由细长的杆身连接， 刚度差，容易变形；尺寸公差、形状和位置公差要求很严，表面粗糙度小。这些 都给连杆的机械加工带来了许多困难。定位基准的正确选择对保证加工精度是很 重要的。定位基准是设计连杆加工工艺过程的首要问题。基准又分为粗基准与精基 准。粗基准选择是否正确，直接关系到被加工表面的余量分配和加工表面

18、与不加 工表面间的相互位置要求；在加工连杆时，第一道工序是划杆身各向中心线和大 小端两端面加工线时都是选择杆身两侧面为粗基准。精基准主要从经济可靠地保 证连杆各加工表面的相互位置精度出发， 要以图纸上的设计尺寸作为精基准， 可 避免因定位基准与设计基准不重合而引起基准不重合误差对该设计尺寸的影响。 例如为保证大头孔与端面垂直，在加工大、小头孔时，应以一端面为定位基准。 为区分作为定位基准的端面，通常在杆身锻造一定位凸台，以作标记。为保证两孔位置公差要求，加工一孔时，常以另一孔作为定位基准，即互为定位基准。2.3.3 夹具使用及夹紧方法由于连杆的刚性较差、外形不规则，在加工中需要设计专用夹具，配

19、合机床 通用夹具，保证连杆在加工过程中具有良好的稳定性， 进而保证了连杆的加工精 度。在确定夹紧力的大小、作用的方向及着力点时，应使连杆在夹紧力与切削力 的作用下产生的变形量最小。夹紧力的作用方向应朝向工件的主要基准面，把 工件压向夹具定位面，以保证工件定位的准确性，并且使工件变形最小。夹紧力的着力点问题是指在夹紧方向的情况下，确定夹紧力着力点的位置和数目。 着力点选择原则：首先是不应破坏工作在定位时已经确定的位置。如果着力点选择 不当；会使工件产生翻转力矩。为防止工件切削时的振动，火紧力的着力点应尽 可能地靠近加工面，以使切削力对夹紧力作用点的力矩最小。 这是由于工件在承 受平行于接触表面的

20、切削力时最容易产生转动现象，而转动的中心往往正是夹紧力的着力点。2.3.4 确定加工余量(1)工艺凸台的加工余量锻造加工余量：2.25mm粗铳加工余量：1.0mm精铳加工余量：0.2mm(2)小头孔加工余量钻后扩孔加工余量：1.7mm半精链加工余量：1.0mm精链加工余量：0.1mm总加工余量：2.8mm(3)大头孔加工余量粗链加工余量：0.1mm半精链加工余量：1.0mm精链加工余量：0.1mm总加工余量：3.1mm(4)两端回加工余量粗铳加工余量：1.0mm精铳加工余量：0.2mm精磨加工余量：0.1mm总加工余量：1.3mm2.4 连杆加工工艺过程连杆本身的刚度比较低，在外力作用下容易变

21、形；连杆是模锻件，孔的加工 余量较大，切削加工时易产生残余应力。有残余应力存在，就会有变形的倾向。 因此在安排工艺过程时，应把各主要表面的粗、精加工工序分开。这样，精加工 产生的变形就可以在半精加工中得到修正； 半精加工中产生的变形可以在精加工 中得到修正，最后达到工件的技术要求。连杆工艺过程可分为以下三个阶段：2.4.1 阶段粗加工阶段也是连杆体和连杆盖合并前的加工阶段：基准面的加工，包括辅助基准面的加工；准备连杆体及连杆盖合并所进行的加工，如两者结合面的铳、402.4.2 工阶段半精加工阶段也是连杆体和连杆盖合并后的加工，如精磨两平面，半精链大头孔及孔口倒角等，总之，是为精加工做准备阶段。

22、2.4.3 阶段精加工阶段主要是最终保证连杆主要表面-大、小头孔全部达到图纸要求 的阶段，如精磨大头孔、精链小头孔衬套等。2.4.4 连杆两端面的加工连杆两端面是连杆机械加工中主要的定位基准。因此工艺过程中首先加工该表面。在加工过程中依次经过工序粗铳、精铳、精磨完成。粗铳时，由于连杆毛坯精度较高，可以用连杆一端面定位，加工另一端面， 在加工过程中应支撑连杆腰部，防止杆身发生扭曲。再以粗铳的端面作为基准， 精铳连杆两端面，在粗、精铳连杆端面时用立式多轴铳床。在工序22热处理结束后，用平面磨床再对连杆两端面进行精磨，直至达到尺寸精度要求。2.4.5 连杆大头孔的加工连杆大头孔的加工是连杆加工的关键

23、。此连杆为整体式连杆，大头孔的加工 在切开连杆体和连杆盖后进行加工，具加工工序包括：粗链、半精链、精磨三个 阶段。将连杆体与连杆盖切开后，经过其他工序用连杆螺栓将连杆体与连杆盖结合 后进行粗链、半精链加工，运用立式链床以小头孔及端面为基准定位； 经过粗加 工后，经过热处理检验合格后用卧式行星内圆磨床对大头孔进行精磨，并按尺寸要求作孔的倒角，这个过程中应用连杆专用夹具对工件以小头孔和侧面定位。2.4.6 连杆小头孔的加工在连杆的端面加工后，接着进行小头孔的粗加工与精加工， 使孔的尺寸精度 达到it7级，以满足作定位基准的要求，具加工工序包括：钻、扩、半精链精链 （压入衬套）。连杆毛坯上小头孔为封

24、闭的，开始加工时运用立式钻床，以小头外端面定位 在预留的凹坑处钻、扩小头孔，扩孔完成后用立式链床半精链小头孔至相关尺寸。 此时小头孔已可以作为定位基准。 小头孔用油压机压入衬套（应保证正确的圆柱 形偏差，不得大于0.0025）后，再用立式链床对小头孔进行精链，并按要求作 倒角，在此过程中保证相应的精度要求。2.4.7 螺栓孔加工连杆体与连杆盖是用螺栓连接的，其精度要求较高。具加工工序包括：钻、 扩、钱。分析图纸加工要求此处螺栓孔为沉孔，先在指定尺寸位置处用立式钻床钻较 小孔定位，再用较大钻头进行扩孔，最后较孔至指定尺寸。先较孔至12.2,再较沉孔至13,并在孔边按要求作倒角。在加工螺栓孔过程中

25、应用连杆整体夹具 一次完成对连杆体与连杆盖螺栓孔的加工。2.4.8 结合面的加工结合面在连杆盖和连杆体铳开后产生，是连杆盖与连杆体配合面，其精度高低直接决定了连杆的品质好坏。具加工工序包括：铳、精铳、磨。在完成定位凸台的粗、精铳后，用卧式铳床加厚5mm#铳刀自连杆上切下连 杆盖于是就产生了剖分面，即连杆体与连杆盖的结合面。运用立式铳床对结合面 进行精铳，并预留磨量，再用转盘式平面磨床对结合面进行磨削， 并保证相关技 术要求。2.4.9 定位凸台的加工定位凸台也称工艺凸台，在设计专用夹具及加工过程中作定位基准之用，连杆定位凸台加工工序包括：粗铳、精铳。运用立式铳床对定位凸台进行粗铳、精铳；使其与

26、连杆两侧面处于同一平面2.4.10 合面的加工连杆盖与连杆体通过连杆螺栓结合，螺栓与连杆的配合为与其贴合面的配 合，具加工工序包括：钩、精磨。粗加工阶段用立式钻床（加两轴转动头）以结合面为定位基准物贴合面，再 用转盘式平面磨床精磨贴合面，并达到相关技术要求。2.4.11 位锁口槽（定位舌）的加工连杆大头通过连杆轴承与曲轴配合，而连杆轴承上带有定位凸台，因此在连 杆大头内侧应加工定位锁口槽，定位锁口槽加工时运用立式铳床一次加工完成。连杆体上大头孔内侧加工时以端面、 小头孔定位；连杆盖上大头孔内侧加工时以 端面、大头孔定位。2.4.12 工加工首次加工大头孔时，钳工用连杆螺栓按扭矩要求装配连杆盖和

27、连杆体，为加工大头孔作准备。铳削小头孔油槽时，钳工拆开连杆盖与连杆体。铳削定位舌后，钳工去除全部毛刺，在此过程中应保证已加工面不受损伤。磨削大头孔前，钳工用连杆螺栓按扭矩要求再次装配连杆盖和连杆体，并在平板检验台上用通用量具进行冷校，直至达到图纸要求。在精链小头孔后，钳工拆开连杆盖和连杆体，并先去毛刺，再用清洗机清洗 连杆，吹净油孔，擦净连杆盖和连杆体。汽车汽油发动机连杆的制造工艺过程卡如下表2-1工序 阶段工序 号工序 名称工序内容车间设备工装说明准1锻模锻毛坯成形锻造 车间锻压 机专用锻 模分粗锻模和细锻 模两次锻成2退火油浴去应力退 火油浴 池浴时不低于10分 钟3去飞 边冲、磨去除飞边

28、砂轮 机， 冲床专用冲 模无毛刺4探伤磁力探伤探伤 车间磁力 探伤 机， 去磁 机淘汰有裂纹的毛 坯机加工5铳粗、精铳连杆体 两间端立式 多轴 铳床镇床夹 具分别粗、精铳连杆 体两面端使厚度 h=38.6,基面为大 小头的外形，并支 承连杆腰部6钻、扩钻小头孔至 10,扩孔至32.3立式 钻床小头外 表面定 位在预留凹坑处钻、 扩孔，为链孔做准 备7锋半精锋小头孔至30.6立式 镇床镇床夹 具为大头孔准备定 位孔8诜ae 位凸 台粗、精铳定位凸 台，使其与连杆 两侧面处于同 一平向上2耳口0立式 铳床铳床火 具作为设计专用夹 具的定位基准面 之用9铳自连杆体上切下连杆盖卧式 铳床 ,厚 5mm

29、 片铳 刀小头孔 定位， 专用火 具切口与杆身中心线成90o10车忽物连杆盖、连杆 体与螺栓的贴 合面，分别使其 与相应剖分面 尺寸为：27.1、24.1立式 钻床（加 两轴 转动 头）连杆盖 与连杆 体专用 夹具以剖分面为定位 基准11铳精铳剖分面及 连杆盖与连杆 体结合面，并预 留磨量工铳床弋连杆盖 与连杆 体专用 夹具12磨磨削剖分面及 连杆盖和连杆 体与螺栓的切 合面转盘 式平 面磨 床连杆盖 与连杆 体专用 夹具加工连杆体剖分 面至小头中心线 尺寸为：218.3 , 至结合面尺寸为： 24驾0 ;加工连杆盖剖分面至结合 面尺寸为：2713钻、 扩、钱钻、扩、较螺栓 孔；剖分面处螺 纹

30、孔两边缘去 尖角，并作0.5x 45o 倒角,贴合面螺栓孔 边缘作同样倒 角工钻床弋连杆盖 与连杆 体专用 夹具按图纸要求加工 沉孔，两次完成孔 的加工（整体加 工）机加工14钳工用连杆螺栓装 配连杆盖和连 杆体钳工 车间钳（ 台匚钳工夹 具及相 关设备按扭矩要求连接连杆盖与连杆体15锋半精锋大头孔至64.8机加车间工镇床弋镇床夹 具半精锋大头孔至 指定尺寸，预留精 磨里16钳工拆开连杆盖和 连杆体钳工 车间钳（ 台匚钳工夹 具及相 关设备17铳削铳削连杆体机、头油槽加车工铳床弋连杆体 专用火 具以连杆体小头孔 和侧面定位18钻钻阶梯油孔，加 工至尺寸立式 铳床连杆体 专用火 具以连杆体小头孔

31、 和侧面定位19铳铳削定位舌至 给定尺寸立式 铳床连杆体 专用火 具以平闻、大头孔、 小头孔定位，铳削 连杆体定位锁口槽20铳铳削定位舌至 给定尺寸立式 铳床连杆盖 专用火 具以平面、大头孔定 位，铳削连杆盖定 位锁口槽21钳工去除全部毛刺钳工 车间钳工 台钳工通 用夹具保证已加工面不 受损伤热处 理22热处 理调质热处 理车 问加热 炉、 油淬池淬火后高温回火，硬度 hb207241机加工23磨磨连杆两平面机加车间平面 磨床磁力吸 盘连杆体两平面尺 寸为：38比05;连 杆盖两平面尺寸、/1cc0.17为:38-0.2524钳工用连杆螺栓装 配连杆盖和连 杆体钳工 车间钳工 台钳工夹 具及相

32、 关设备按扭矩要求连接连杆盖与连杆体25校直冷校平板 检验 台通用量 具按图纸要求校直26磨削磨削大头孔尺k东 cl -0.018寸：650;并作2x45倒角机加车间卧式 行星 内圆 磨床连杆体 专用火 具以小头孔和侧面 定位27锋精锋小头孔至 尺寸：29.5广023立式 镇床镇床夹 具为压入衬套做准 备28压入衬套小头孔压入衬 套，压入后挤扎 尺寸：27.5武45油压 机油压机 专用火 具压入衬套应保证 正确的圆柱形偏 差，不得大于 0.002529锋精链小头衬套 孔尺寸至：28微3 ;并作倒角1x45 ,两端倒角立式 镇床镇床夹 具保证相应精度要 求30钳工拆开连杆盖与 连杆体钳工 车间钳

33、工 台钳工夹 具及相 关设备保证已加工面不 受损伤31清洗 ,去 毛刺先去毛刺再清 洗钳工 台， 清洗 机钳工夹 具及相 关设备先去除加工毛刺， 再吹净油孔，擦净 连杆体和连杆盖检验分组32检验在指定位置检 验硬度及其他 方回技人要求检验 车间试棒检验台按图纸要求检验33称重 标色用天平分别对 连杆盖和连杆 体称重，依相关 标准标色天平按图纸上颜色分 类，用耐油油漆在 指定表面上标色34分组 入库按相关要求对 连杆分组入库按质量误差30g分 组15连杆加工设备布置第3章连杆加工设备布置3.1 机械加工设备布置应注意的问题机械设计及机械制造领域中，各厂房和车间的合理布置以及车间内设施布局 问题。

34、布局问题具有广泛的应用背景，布局结果的好坏对整个行业生产的合理性、 经济性、安全性等都具有重大影响。所谓机械加工设备布局就是将制造系统重新 组织成自治和协作的机械加工单元， 零件和一组机床设备、操作人员一起构成机 械加工单元，具有自治性、协同性、柔性等特征。由于市场需求的不断变化，从 而导致机械加工承担的加工任务也是动态多变的，这种多变性使得设备资源和设 备负荷也是动态变化的。机械加工的引入，可以让生产制造系统具备可重构制造 的基础，从而系统具有柔性，进而提高系统的市场响应能力。布局系统就是按照一定的原则，合理地确定车间内各机械加工之间的相互位 置，从而使它们成为一个有机整体，实现车间的具体功

35、能和任务。由于机械加工设备布局决定了以后车间的物流方向和速度，从结构上限定了车间的功能潜力，因此设备布置是构造一个有效车间系统最为重要的环节，相同的人员、相同的技术和设备，仅仅由于布置方式的不同，生产系统的功能可能可 产生天壤之别。高效率的设备布局作为提高企业生产效率和效益的手段之一，越来越受到人们重视。3.2 制造系统中生产物流设计与设备布局制造系统要完成原材料经过运输、储存、加工、装配形成产品，产品又经过 储存、运输，最终到达用户手中，形成了生产物流。生产物流系统实际是整个机 械加工车间设施布局的一个重要部分， 也是要考虑的问题之一。制造系统的设施 形成了工厂的静态空间结构-布局，机械加工

36、车间设施布局的最优化实质上是考 虑了生产物流基础上的系统结构的最优化。机械加工车间加工设备布置实质就是对制造资源在空间上密切有机结合，时问上适当连接、减少物料搬运工作量。具体途径可以概括为以下三点：第一，通过最优的工厂布局，建立顺畅的物流路线，或者采用加工中心，实 现工序集中，减少运输次数，缩短物流距离。第二，成组搬运，直接减少搬运次数。第三，确定最优的运输路线和运输速度，建立连续短捷的运输路线，减少运 输的停顿、路线交叉和倒流现象。开发系统除按照产品的生产纲领正确选择生产工艺和机器设备外，还进行了物流分析和设计，因为合理的物流设计能够大大提高生产率，降低生产成本3.3 机械加工设备布置综述（

37、一）设备布局设计的原则为了达到车间设备布置的目标，现代机械加工设备布置应遵循以下原则：第一，减少或消除不必要的作业，这是提高企业生产率和降低消耗最有效方 法之一。只有在时间上缩短生产周期，空间上减少占地，物料上减少停留、搬运 和库存，才能保证投入的资金最少、生产成本最低。第二，以物流的观点作为设施规划的出发点，并贯穿在规划设计的始终。因 为生产系统的有效运行依赖于人流、物流、信息的合理化。第三，运用系统的概念。系统分析的方法求得系统的整体优化。总之，设备布置设计就是要综合考虑各种相关因素， 对生产系统或服务系统 进行分析、规划、设计，使系统资源得到合理配置。（二）设备布局设计的目标机械加工设备

38、布置的目标是以提高工作效率为导向的。以提高工作效率为导向的目标是为了高效率地完成生产任务，包括：第一，使物料运输成本最小，它要求运输路线尽可能短，尽量增加生产的连 续性，减少装卸，防止物料被堵塞和延误。第二，使系统具有尽可能大的应变能力，表现在扩展的余地和高柔性等方面。（三）机械加工设备布置的评价机械加工车间机械加工设备布置系统是一个有机的整体，由相互关联的子系统组成，布局设计总的目标是使人力、物力、财力和人流、物流、信息流得到最 合理、最经济、最有效的配置和安排，即要确保规划的布局系统能以最小的投入 获取最大的效益。其典型目标是： 简化加工过程；有效利用设备、空间、 能源和人力资源；最大限度

39、地减少物料搬运；缩短生产周期；力求投资 最低；为职工提供方便、舒适、安全和职业卫生的条件。3.4 发动机连杆加工设备布置由机械加工工艺过程可知，连杆加工工艺过程所经历的车间依次为：锻造车 问、探伤车间、机加车间、钳工车间、机加车间、钳工车间、机加车间、钳工车 问、热处理车间、机加车间、钳工车间、机加车间、钳工车间、检验车间和成品 库房。综合考虑车间布局依次为：锻造车间、探伤车间、机加车间、钳工车间、 热处理车间、检验车问、成品库房。各车间内部设备布置如下：（一）锻造车间：锻压机、油浴池、冲床、砂轮机。（二）探伤车间：磁力探伤机、去磁机。（三）机加车间：立式铳床、立式钻床、立式链床、卧式铳床、转

40、盘式平面磨床、 油压机、卧式行星内圆磨床。（四）钳工车间：钳工台、平板检验台、清洗机。（五）热处理车间：加热炉、油淬池。（六）检验车间：检验台。（七）成品库房。19与连杆配合使用的零件第4章与连杆配合使用的零件4.1 连杆轴瓦连杆轴瓦分上、下两个半片。瓦上制有定位凸键。轴瓦材料目前多采用薄壁钢背轴瓦， 在其内表面浇铸有耐磨合金属。 耐磨合 金层具有质软、容易保持油膜，磨合性好，摩擦阻力小，不宜磨损等特点。耐磨 合金常采用的有巴氏合金、铜铝合金和高锡铝合金。标准参数表表4-1零件号钢带厚度120-1004058- b p连杆轴瓦（减小0.05）1.45-0.11120-1005170- b p轴

41、瓦（减小0.05）-曲轴前主轴承1.95-0.13120-1005172- b p轴瓦（减小0.05）-曲轴中间主轴承1.95-0.13120-1005175- b p轴瓦（减小0.05）-曲轴中主轴承1.95-0.13120-1005178- b p轴瓦（减小0.05）-曲轴后主轴承1.95-0.13在拉轴瓦两接合端前镀锡，镀层厚度 0.001 0.002。4.2 连杆螺栓连杆螺栓采用优质合金钢，并经精加工和热处理特制而成，损坏后绝不能用 其他螺栓来代替。安装连杆盖拧紧连杆螺栓螺母时，要用扭力扳手分23次交替均匀地拧紧到规定的扭矩，拧紧后还应可靠地锁紧。本次设计选用螺栓各参数如下：标准:gb

42、/t 3098.1-2000性能等级：12.9 （合金钢淬火并回火）公称抗拉强度6b/mpa:1200最小抗拉强度&bmin/mpa:1220维氏硬度 hv （f298n）: min:385 max:43525布氏硬度 hbs(f=30d2) : min:366 max : 414洛氏硬度 hrc: min:39 max:44屈服强度3s: 1080保证应力：sp/mpa:970 sp/ 6s 或 sp/玩2:0.88冲击吸收功akv /jmin:15连杆螺栓材料为40mn;采用细牙螺纹，淬火并回火;连杆螺栓材料表4-2化学成分(的回火温度/ccpsbminminmaxmaxmaxmax0.2

43、80.500.0350.0350.003380连杆的检验第5章连杆的检验5.1 连杆的检验阶段连杆在机械加工中要进行三次检验。(1)准备毛坯阶段，对连杆进行磁力探伤，淘汰有裂纹的毛坯。(2)机加工阶段，再对连杆两平面进行磨削后，用平板检验台对连杆进行校直 检验。(3)最终检验，完成所有机加工后，对连杆进行检验包括硬度、重量、孔中心 线的平行度、平面度、圆柱度、垂直度等。5.2 连杆检验类型检验项目按图纸上的技术要求进行，一般分为三大类：(1)观察外表缺陷及目测表面粗糙度。(2)检验主要表面的尺寸精度。大、小头孔的直径尺寸用内径千分表测量，同 时也可测出孔的圆度及圆柱度。(3)检验主要表面的位置

44、精度。大、小头孔中心线平行度应使用专用检具进行 检验。5.3 连杆盖的检验连杆盖在模锻阶段应保证锻造抽模角7 o连杆盖的全部表面上不得有裂缝、叠缝、碰痕、毛刺、氧化皮及腐蚀现象。 连杆盖上不得有因模锻未充满金属而产生的缺陷，不容许用焊接法修复连杆盖。 在指定处检验硬度，硬度hb207 241 o不得有缩孔、气泡、分层、裂缝及夹渣， 连杆盖成品的金属显微组织应为均匀的细晶粒的结构，铁素体仅允许以细微颗粒 状存在。各表面粗糙度值ra的检验，本工序选用感触法，感触法是利用电动轮廓仪 测量被测表面的ra值方法。测量时使触针以一定速度划过被测表面，传感器将 触针随被检测表面的微小峰谷的上下移动转换为电信

45、号，并经过传输、放大和积分运算处理后，通过显示器显示 ra值。其测量范围一般为 raq.0125um)连杆盖上螺栓孔尺寸用内径千分表测量。尺寸检验运用游标卡尺进行测量 所有测量以图纸上要求为准。5.4 连杆体的检验在模锻阶段除应保证与连杆盖相同的技术要求外， 还应保证连杆纵向剖面内 金属粗相组织应显示沿着连杆中心线的纵面，金属纤维方向与连杆外轮廓形状相 互无弯曲及断裂情况。表面粗糙度检验利用电动轮廓仪测量，尺寸检验运用游标卡尺进行测量，连杆体上螺栓孔尺寸用内径千分表测量。连杆小头孔可用内径千分表测量其尺寸，压入衬套后保证正确的圆柱形偏 差，不得大于0.0025。所有检验按图纸要求执行。5.5

46、连杆的检验连杆盖与连杆体装配完成后进行整体检验，运用专用检具进行检验。大头孔运用内径千分表测量其尺寸，并检验圆柱形偏差，保证偏差不得大于0.012。表面粗糙度检验利用电动轮廓仪进行检验。运用专用检具进行垂直度、平行度、平面度的检验。两端面对于大头孔圆面 的垂直度偏差不得大于100: 0.1 ;连杆两端孔中心线平行度偏差不得大于100:0.08;连杆两端孔的中心线位于同一平面上的偏差不大于100: 0.2。所有检验标准按图纸要求执行。5.6 分组入库连杆体与连杆盖检验后按相关标准标色并分组入库。连杆按上端及下端重量分组如下表所示：表5-1组别a连f端重量（克）b连杆按上端重量（克）标志颜色i10

47、40 至 1070400 至 420红r大于1070至1100400 至 420绿m1100 至 1130400 至 420无按质量误差30g分组结论通过对汽油发动机连杆的机械加工工艺过程的制定及相关图纸的绘制，使我学到了许多有关机械加工的知识，主要归纳为以下两个方面：第一方面：连杆件外形较复杂，而刚性较差。且其技术要求很高，所以适当 的选择机械加工中的定位基准，是能否保证连杆技术要求的重要问题之一。在连 杆的实际加工过程中，选用连杆的大小头端面及小头孔作为主要定位基面，同时选用大头孔两侧面作为一般定位基准。为保证小头孔尺寸精度和形状精度，可采 用自为基准的加工原则；保证大小头孔的中心距精度要求， 可采用互为基准原则 加工。对于加工主要表面，按照“先基准后一般”的加工原则。连杆的主要加工表 面为大小头孔和两端面，较重要的加工表面为连杆体和盖的结合面及