汽车发动机活塞加工工艺及夹具设计

ISB6.7L汽车发动机活塞加工工艺及夹具设计系部：机电工程系学生姓名：朱艳专业班级：机电13D2班学号：131012244指导教师：于霜2016年1月20日声明本人所呈交的ISB6.7L汽车发动机活塞加工工艺及夹具设计，是我在指导教师、公司领导、同事的指导下独立进行分析研究所取得的成果。本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。作者签名：日期：[键入文字]【摘要】现在敏捷制造、快速原型制造、快速模具工装制造技术已经成为内燃机零件工业特别是活塞行业竞争的焦点。因此，针对各种内燃机活塞机械加工工艺过程的广泛探索，从而缩短或简化工艺流程、提高产品质量、降低生产制造成本也变得越来越重要。本毕业设计论文通对分析活塞加工技术的发展、活塞的结构特点、活塞各个工作面的加工特征及其工作环境，确定了ISB6.7L活塞的加工方案及加工过程。并对精镗销孔夹具定位与夹紧进行了设计，分析其工作原理，以及在夹具设计过程中应该注意的问题。并分析论证其可行性。关键词：发动机活塞加工工艺夹具设计TitleTheEnginePistonProcessingTechnologyandFixtureDesignOfISB6.7LAutomobileAbstractNowtheagilemanufacturing,rapidprototypingandrapidtoolingdie&mouldmanufacturingtechnologyhasbecomethefocusofinternalcombustionenginepartsindustry,especiallythepistonindustrycompetition.Therefore,inviewofallkindsofinternalcombustionenginepistonmachiningprocesswidely,thusshorteningorsimplifiedtechnologicalprocess,improveproductquality,reducetheproductioncostisalsobecomingmoreandmoreimportant.Thegraduationdesignpaperthroughtheanalysisofthepistonprocessingtechnologydevelopment,thestructurecharacteristicsofpiston,pistoneachworkingfaceprocessingcharacteristicsanditsworkingenvironment,determinetheprocessingschemeandprocessingprocessofISB6.7Lpiston.Andthefineboringandpinholepositioningandclampingjigdesign,analyzesitsworkingprinciple,andtheproblemsshouldbenoticedintheprocessoffixture[键入文字]design.Andanalyzeditsfeasibility.KeywordsEnginepistonprocessingfixturedesign[键入文字]目次1绪论........................................................1.1选题的背景及意义.................................................................1.2本课题主要内容...................................................................2ISB6.7L活塞结构及加工工艺分析...............................2.1ISB6.7L活塞结构.................................................................2.2铸造工艺.........................................................................2.3活塞加工特征分析.................................................................3ISB6.7L活塞机加工工艺.......................................3.1毛坯选择.........................................................................3.2定位基准的选择...................................................................3.3活塞加工工艺制订.................................................................4ISB6.7L活塞的表面处理.......................................4.1活塞的清洗.......................................................................4.2活塞的丝网印刷...................................................................4.3活塞的固化.......................................................................4.4活塞的铸铁圈防护.................................................................4.5活塞的烘干.......................................................................5精镗销孔夹具设计............................................5.1活塞销孔夹具定位及误差分析.......................................................5.2工件的夹紧装置的设计.............................................................5.3标准间的选用.....................................................................5.4夹具体的设计.....................................................................5.5精镗销孔夹具工作原理.............................................................结论........................................................致谢........................................................参考文献...................................................附录A...............................................................................附录B...............................................................................1绪论制造业是国民经济的支柱产业，其发展程度体现了一个国家科学技术和生产力的发展水平。近年来我国国民经济增长迅速，社会购买力不断提升，汽车工业更是呈现了前所未有的发展势头。2012年中国汽车产销量突破2000万辆，2013年更是突破了2300万辆，当今，中国已成为世界最主要的汽车产销大国之一1。汽车市场的持续增长为汽车零部件制造业提供了广阔的市场空间和难得的发展机遇。在汽车当中，活塞相当于汽车的“心脏”，它在运行过程中它承受交变的机械负荷同时又承受热负荷，是发动机中工作条件最为恶劣的零部件之一，是影响发动机性能指标和平均无故障使用寿命的较为薄弱的零件，同时也是最为关键的零部件之一。随着汽车整车对发动机的动力性、经济性、环保性以及可靠性要求越来越严格2。何实现活塞生产中的高产量、低成本、高标准、准时交付、快速响应以及使产品快速占领市场等要求，已经越来越成为现在制造业中企业所追求的目标。因此，针对各种内燃机活塞机械加工工艺过程的广泛探索从而缩短或简化工艺流程、提高产品质量、降低制造成本尤为显得重要。1.1选题的背景及意义ISB6.7L活塞是为了满足英国康明斯DEP工厂而开发的，之前该工工厂有另外一家活塞供应商在供货，2011年由于全球活塞需求持续增长，原供不能满足产能需求，导致工厂B系列发动机活塞交付困难，影响最终客户订单。在此背景下，马勒南京工厂经过康明斯全球的供应商选点后紧急作为新的货源开发此活塞。南京马勒公司成立于2000年，位于南京市浦口区泰冯路65-1号，公司致力于汽车发动机活塞的制造，主要供应大众、神龙、cummins等，产品销往全球，从最初的十几个品种增加到现在的100多种活塞。年产值4个亿。公司有7条柴油机生产线，7条汽油机生产线，一条自动化生产线，2条钢活塞生产线，公司主要以铝活塞为主，钢活塞占的比重较少。现在公司采用数控技术加工活塞，不但能够轻易满足活塞的技术要求；而且数控技术既可以保证批量生产的加工精度，又可以减少加工时间和加工成本，提高效益，是加工活塞的首选方式。数控加工中心是一种功能较全的数控加工机床3。它把车削，铣削、镗削、钻削等功能集中在一台设备上，使其具有多种工艺手段。加工中心设置有刀库，刀库中存放着不同数量的各种刀具或检具，在加工过程中由程序自动选用和更换。这是它与数控车床、数控铣床、数控镗床的主要区别。特别是对于必需采用工装和专机设备来保证产品质量和效率的工件，采用加工中心加工，可以省去工装和专机。这会为新产品的研制和改型换代节省大量的时间和费用，从而使企业具有较强的竞争能力。活塞作为发动机的核心部件，对发动机的运转有着决定性的作用。由于活塞加工工艺精良，对提高发动机的工作效率和效益上有很大帮助。而数控技术使得活塞的大批量高精度生产成为可能。利用数控加工，提高加工精度，减少加工成本和减少加工用时,其意义非常重大。1.2本课题主要内容活塞的加工工艺是本设计的重点内容，在设计过程中，必须严格地选择毛坯、制订工艺规程、确定加工余量，并计算工艺尺寸、分析定位误差等4。此外，为了与实际生产相吻合，还必须对加工设备、切削用量等进行选择和设计，此阶段内容较多，所涉及的范围也比较广，为了使设计更为合理，必须广泛查阅相关书籍，是设计更为合理和使用。为使工件定位更加准确，夹紧更为快速，安装更为方便，从而提高生产效率，降低工人劳动强度，提高零件加工精度，夹具设计要采用专用夹具。在夹具设计过程中，统一采用以端面和止口为主要定位面来进行加工。以前未学过夹具的设计和计算。因此工作量大大地增加，只有通过在实习过程中对夹具的感性认识和夹具设计参考书以及夹具图册来进行设计和计算。所以，夹具的设计是整个设计的重点，也是一个难点。2ISB6.7L活塞结构及加工工艺分析2.1ISB6.7