汽车发动机活塞的加工工艺及夹具设计(附件)
本文在零件图的基础上，针对该汽车发动机的加工工艺结合相关资料进行改进。在工艺制定的方面，我了解到可以采用车铣复合加工，他有缩短产品制造工艺链，降低生产成本；减少装夹次数，提高加工精度；减少占地面积等好处。制定工序时一定要严谨，每一道工序的顺序都会对后面的工序产生巨大的影响，影响整个加工过程的简易程度。对于夹具的设计，支撑方面选择了自位支撑（特别适合工件以毛坯面定位），它可以在定位过程中自动适应工件定位基准面位置的变化，增加了与工作定位面的接触积压力减点数目存在，使得单位面小。上部的压紧装置改进自半圆套定位装置。它的结构简单，制造容易，应用广泛。关键词 发动机活塞，加工工艺，夹具
目录
1 绪论 1
1.1 国内外研究现状 1
1.2 研究内容 1
2 活塞结构 2
2.1活塞的概述 2
2.2图样分析 4
3 活塞加工工艺分析 4
3.1 活塞顶部加工工艺特征 4
3.2 活塞头部加工工艺分析 4
3.3 活塞裙部加工工艺分析 5
3.4 活塞销座孔加工工艺分析 5
4 活塞加工工艺规程的制订 5
4.1确定机械加工余量 5
4.2定位基准的选择 5
4.2.1粗基准的选择 5
4.2.2 精基准的选择 6
4.3 加工工序 6
4.3.1 设计加工工序 6
4.3.2 选择加工工序 7
4.4加工余量 9
4.4.1裙部缺口的加工余量 9
4.4.2 端面的加工余量 9
4.4.3 顶面的加工余量 9
4.4.4销孔的加工余量 9
4.4.5 外圆的加工余量 9
4.5切削余量及切削用时 9
5粗镗销孔夹具设计 12
5.1定位方式的确定 12
5.2 切削力与夹紧力的计算 12
5.3加工活塞销孔夹具的定位误差解析和分析 14
总结 16
致谢 17
参考文献 18
1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
绪论
国民经济的快速发展是以制造行业为基础的，制造业的生产能力反应的是我国科学技术的先进程度。在改革发放的伟大进程下，人们的生活越来越富裕，购买力持续增加，汽车行业更是顺应了时代的发展，表现出了良好的市场形势。我国在不知不觉中已经成为世界上各个汽车厂商都非常重视的汽车市场，各种新的技术都不断涌入。活塞对于汽车的重要程度，就像心脏对于人一样，它的工作环境非常的严峻，瞬时温度可以达到2500k以上，同时活塞顶部也收到极大的气体压力，因此活塞的寿命直接影响了汽车的使用寿命。人们对汽车的要求越来越多元化，制造企业都在改进自己的技术，使得自己的产品满足市场的要求。
1.1 国内外研究现状
国内汽车活塞工艺的发展大约有50~60年，相对来说较为完备，通过企业不断投入研发成本并且从世界各地吸收人才，制造工艺越来越完善，从而使得其工作寿命提高，稳定性增长。出口的汽车在当地非常的受欢迎。每个企业都自己制定了相关的准则，加工工艺也大相径庭。但是现代化的程度和发达国家相比还有一定的差距，使用更先进的加工设备，
郭震在合肥工业大学时针对改进汽车活塞材料就行了分析【1】。在各行各业中，铝的定位都是举足轻重，不能忽视的，单位体积下它的质量很轻，铝的保有量较大，将它运用到汽车活塞上可以减轻发动机的质量。国家节能减排政策的提出，需要各个行业的号召，汽车行业也义不容辞。新型铝材料AlSi的运用，可以提高活塞的使用寿命，增加汽车的功率，减少能源的浪费。
莆田学院的李文芳研究了活塞销冷挤压加工方法,提出了凸模锥角,通过大量的理论分析，总结出直径的公式，并结合实际进行验证【2】。
北京航空航天大学的陶婵偲在研究半固态成型的过程中发现其物理性质更加优良。在仿真软件的帮助下发现,活塞圆角对其工艺性影响较大,圆角越大时越容易成型【3】。
1.2 研究内容
首先认识活塞结构，知道它如何工作。其次根据零件图要求，计算出加工余量，然后了解粗、精基准的要求，制作两个活塞的工艺路线，选取比较合理的制作工艺卡，最后设计专用夹具，通过计算得到定位基准和夹紧力并且进行分析，误差允许时，表明方案通过画出夹具装配图。
2 活塞结构
2.1活塞的概述
就目前工业水平来说铝合金是制造汽车发动机活塞的一个不错的毛坯选择，，由于柴油机工作的特殊性小部分汽车会用其他材料代替，比如耐热钢等。相同体积的铝它的质量远小与钢，这就让它有了减少活塞运动时产生的惯性【4】。同时，它传递热量的功能也是极其优秀的，我们都知道活塞工作时温度是非常可怕的，峰值可达2000k~2500k，由于活塞具备良好的传热性能，它可以迅速将温度传递出去，使得熔点是600°的铝合金也能在这么严格的条件下继续稳定工作。
他是燃烧室不能缺少部分，它把气体燃烧时的压力通过活塞销传给连杆以推动曲轴旋转。
汽车启动时，活塞上端面与燃烧后的气体接触，该温度非常的高可达2500k，此时活塞的温度也是非常的可怕，在这么严酷的工作条件下，活塞材料的强度要求也面临严峻的考验。上端面温度达到640k~700k时，甚至会发生热裂现象。气环槽温度达到80K~500K时，气环可能会出现粘结的现象。。工作时会接触到凉的可燃气体，这种忽冷忽热的情况下，温度难以均匀，这个时候就会使它产生裂纹，甚至改变形状。
活塞的头部通常说的是第一个气环往上的部分。它的的功能很多，首先，承受燃气压力并传给连杆；其次，密封气缸；最后，在活塞环的帮助下散热。活塞环是放置在活塞的上部。气环是前2~3个环，油环则是最后的那道。油环槽里面有很多小的油孔，它可以让刮下的汽油顺利的流到底部，防止堵塞。活塞工作环境严峻，第一个气环的使用时间是最短的。为了增强它的使用寿命，可以为他增加一个耐热护圈。
目录
1 绪论 1
1.1 国内外研究现状 1
1.2 研究内容 1
2 活塞结构 2
2.1活塞的概述 2
2.2图样分析 4
3 活塞加工工艺分析 4
3.1 活塞顶部加工工艺特征 4
3.2 活塞头部加工工艺分析 4
3.3 活塞裙部加工工艺分析 5
3.4 活塞销座孔加工工艺分析 5
4 活塞加工工艺规程的制订 5
4.1确定机械加工余量 5
4.2定位基准的选择 5
4.2.1粗基准的选择 5
4.2.2 精基准的选择 6
4.3 加工工序 6
4.3.1 设计加工工序 6
4.3.2 选择加工工序 7
4.4加工余量 9
4.4.1裙部缺口的加工余量 9
4.4.2 端面的加工余量 9
4.4.3 顶面的加工余量 9
4.4.4销孔的加工余量 9
4.4.5 外圆的加工余量 9
4.5切削余量及切削用时 9
5粗镗销孔夹具设计 12
5.1定位方式的确定 12
5.2 切削力与夹紧力的计算 12
5.3加工活塞销孔夹具的定位误差解析和分析 14
总结 16
致谢 17
参考文献 18
1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
绪论
国民经济的快速发展是以制造行业为基础的，制造业的生产能力反应的是我国科学技术的先进程度。在改革发放的伟大进程下，人们的生活越来越富裕，购买力持续增加，汽车行业更是顺应了时代的发展，表现出了良好的市场形势。我国在不知不觉中已经成为世界上各个汽车厂商都非常重视的汽车市场，各种新的技术都不断涌入。活塞对于汽车的重要程度，就像心脏对于人一样，它的工作环境非常的严峻，瞬时温度可以达到2500k以上，同时活塞顶部也收到极大的气体压力，因此活塞的寿命直接影响了汽车的使用寿命。人们对汽车的要求越来越多元化，制造企业都在改进自己的技术，使得自己的产品满足市场的要求。
1.1 国内外研究现状
国内汽车活塞工艺的发展大约有50~60年，相对来说较为完备，通过企业不断投入研发成本并且从世界各地吸收人才，制造工艺越来越完善，从而使得其工作寿命提高，稳定性增长。出口的汽车在当地非常的受欢迎。每个企业都自己制定了相关的准则，加工工艺也大相径庭。但是现代化的程度和发达国家相比还有一定的差距，使用更先进的加工设备，
郭震在合肥工业大学时针对改进汽车活塞材料就行了分析【1】。在各行各业中，铝的定位都是举足轻重，不能忽视的，单位体积下它的质量很轻，铝的保有量较大，将它运用到汽车活塞上可以减轻发动机的质量。国家节能减排政策的提出，需要各个行业的号召，汽车行业也义不容辞。新型铝材料AlSi的运用，可以提高活塞的使用寿命，增加汽车的功率，减少能源的浪费。
莆田学院的李文芳研究了活塞销冷挤压加工方法,提出了凸模锥角,通过大量的理论分析，总结出直径的公式，并结合实际进行验证【2】。
北京航空航天大学的陶婵偲在研究半固态成型的过程中发现其物理性质更加优良。在仿真软件的帮助下发现,活塞圆角对其工艺性影响较大,圆角越大时越容易成型【3】。
1.2 研究内容
首先认识活塞结构，知道它如何工作。其次根据零件图要求，计算出加工余量，然后了解粗、精基准的要求，制作两个活塞的工艺路线，选取比较合理的制作工艺卡，最后设计专用夹具，通过计算得到定位基准和夹紧力并且进行分析，误差允许时，表明方案通过画出夹具装配图。
2 活塞结构
2.1活塞的概述
就目前工业水平来说铝合金是制造汽车发动机活塞的一个不错的毛坯选择，，由于柴油机工作的特殊性小部分汽车会用其他材料代替，比如耐热钢等。相同体积的铝它的质量远小与钢，这就让它有了减少活塞运动时产生的惯性【4】。同时，它传递热量的功能也是极其优秀的，我们都知道活塞工作时温度是非常可怕的，峰值可达2000k~2500k，由于活塞具备良好的传热性能，它可以迅速将温度传递出去，使得熔点是600°的铝合金也能在这么严格的条件下继续稳定工作。
他是燃烧室不能缺少部分，它把气体燃烧时的压力通过活塞销传给连杆以推动曲轴旋转。
汽车启动时，活塞上端面与燃烧后的气体接触，该温度非常的高可达2500k，此时活塞的温度也是非常的可怕，在这么严酷的工作条件下，活塞材料的强度要求也面临严峻的考验。上端面温度达到640k~700k时，甚至会发生热裂现象。气环槽温度达到80K~500K时，气环可能会出现粘结的现象。。工作时会接触到凉的可燃气体，这种忽冷忽热的情况下，温度难以均匀，这个时候就会使它产生裂纹，甚至改变形状。
活塞的头部通常说的是第一个气环往上的部分。它的的功能很多，首先，承受燃气压力并传给连杆；其次，密封气缸；最后，在活塞环的帮助下散热。活塞环是放置在活塞的上部。气环是前2~3个环，油环则是最后的那道。油环槽里面有很多小的油孔，它可以让刮下的汽油顺利的流到底部，防止堵塞。活塞工作环境严峻，第一个气环的使用时间是最短的。为了增强它的使用寿命，可以为他增加一个耐热护圈。
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