汽车发动机活塞机械加工工艺设计 毕业设计

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1、毕业设计类别工艺设计汽车工程学院毕业设计汽车发动机活塞机械加工工艺设计指导教师学生姓名专业名称汽车制造与装配技术班级名称装配13012016年5月28目录1绪论21.1活塞加工工艺过程分析31.2本课题主要内容32活塞的结构特点及其工作环境22.1活塞作用42..2活塞工作环境及性能要求42.3活塞结构53活塞加工工艺分析93.1活塞加工工艺特点93.2活塞加工特征分析93.2.1活塞顶部加工特征93.2.2活塞头部加工特征103.3.3活塞裙部加工特征104活塞加工工艺规程的制订124.1活塞材料及毛坯制造124

2、.1.1活塞材料选择124.1.2毛坯选择124.1.3铸造斜度134.1.4铸造圆角134.1.5确定机械加工余量144.1.6毛坯的制造方法及工艺确定144.2定位基准的选择144.2.1粗基准的选择144.2.2精基准的选择144.3活塞加工工艺制订154.3.1加工方法的确定154.3.1加工方法的确定194.3.2活塞加工阶段划分214.3.3加工工序安排及工艺规程制订214.3.4加工余量的确定22结论24参考文献2528致谢261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

3、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。2009年中国汽车产销量突破1300万辆，2010年更是突破了1800万辆，当今，中国已成为世界最主要的汽车产销大国之一。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

4、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，如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活塞加工工艺过程分析内燃机活塞制造技术在我国已有四十多年的发展，已经具有一定的基础，近年来通过不断的技术改造和技术合作，活塞制造技术发展很快，活塞产品质量不断提高，并且，新产品的比重逐渐加大。但是，内燃

5、机活塞机械加工工艺过程还是存在一定的差别，并且活塞类型和加工要求也有较大差别。现在国内大多数活塞生产企业多采用专用机床和改装的普通车床、专用工装和夹具组成的单机流水线的加工方式生产。流水线设备排列为一机一序或一机多序，流程较长。典型的活塞加工工艺过程如：粗车外圆→平顶面→车止口、打中心孔→粗镗销孔→半精车外圆、顶面→粗、精切环槽→……→精车外圆、顶面→……→精车燃烧室→精镗销孔→车卡环槽→检验……。上述加工工艺过程以止口、中心孔作为精基准，以活塞头部外圆、活塞裙部、销孔表面以及活塞顶面等为主要加工面，燃烧室、气门坑

6、等为次要加工面。这种传统工艺过程的主要优势有以下几点：第一，一次装夹可车28削外圆、活塞顶面和环槽等工作面，加工方便；第二，沿活塞轴向夹紧可进行多刀切削。同时，这种传统加工工艺过程也存在一下几方面主要问题：第一，以活塞止口为工艺基准，加工流程较长；第二，环槽的位置精度低；第三，采用轴向夹紧，该夹紧方式对活塞的加工精度，特别是对薄壁活塞裙部外圆的加工精度会产生较大的影响。1.2本课题主要内容活塞的加工工艺过程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

7、等，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，安装找正更为方便，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。2活塞的结构特点及其工作环境2.1活塞作用活塞连杆组主要有活塞、活塞环、活塞销和连杆等零件组成。活塞的主要作用是与汽缸盖、气缸共同构成燃烧室，将做功行程所承受的燃气压力通过活塞销传给连杆以推动曲轴旋转。2..2

8、活塞工作环境及性能要求发动机工作时，由于活塞顶部直接与高温燃气接触，燃气的最高温度可达2500K以上，因此活塞的温度也很高，因高温时材料的力学性能降低，甚至发生高温蠕变。当顶部温度超过640K~700K时还会产生热裂现象。第一环槽超过80K~500K时，就会造成活塞环粘结。活塞温度高且往复变速运动，润滑困难，所以极易磨损。在进气时活塞又接触到冷的可燃气体，造