汽车底盘转向节弯臂工艺装备设计毕业设计论文.doc
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1、安徽建筑工业学院毕 业 设 计 (论 文)专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 04机械(1)班 学生姓名 胡 德 飞 学 号 04207040218 课 题 汽车底盘转向节弯臂工艺装备设计 指导教师 闫兴书 石静芝 2008 年 6 月 6 日摘要 其内容包括该零件的分析,工艺方案的选定与比较,机床与切削用量的选取,时间定额的计算,夹具的定位分析与定位误差的计算,夹紧力的估算等。根据汽车转向节弯臂零件的基本情况,以机械加工工艺工序、钻夹具定位、夹紧要求设计汽车转向节弯臂钻夹具。在设计专用钻夹具和专用钻攻丝夹具时,选择合适的机床,并且进行刀具、量具、辅具的选择。通过对实际产品的实际设计和比较
2、,改善汽车转向节弯臂设计过程,降低生产成本。更一步发现自身知识的不足和经验的缺乏。提高从理论到实际的升华。培养我们综合应用所学知识和技能以及解决实际工程问题和进行创造性工作的基本训练;培养学生独立工作和团队协作能力;培养学生树立正确的设计思想,掌握机械加工工艺及装备设计方法;也是对我们学习成果的一次全面考验。在设计中我们可以理论联系实际,不仅可以强化学到的理论知识,而且可以将从书本上学到知识运用于实际生产。关键词:汽车转向节弯臂 工艺方案 时间定额 切削用量 钻夹具AbstractIts contents, including the parts analysis, and the selec
3、tion of programmes, the machine tool and cutting the amount of selection, the fixed time, the positioning of the fixture with the positioning error of calculation, such as estimates of the clamping force. According to auto parts arm of bending the basic conditions to mechanical processing operations
4、, drilling fixture positioning, clamping vehicle designed to bend arm of drilling fixture. Fixture for drilling in the design of special drilling and tapping fixture, choose the right machine and a cutting tool, measuring tool, Des Voeux a choice. Based on the actual design and the actual products,
5、to improve vehicle design process of bending arm, lower production costs. More step in the knowledge that their own inadequacies and the lack of experience. Increase from theory to practical sublimation. Nurture our comprehensive application of knowledge and skills, and solve practical engineering i
6、ssues and creative work of basic training; training students to work independently and teamwork ability to train students establish the correct design, master processing machinery and equipment design method is to We learn the outcome of a comprehensive test. In the design, we can integrate theory w
7、ith practice, can not only strengthen the theoretical knowledge learned, from books to school and can be applied to the actual production of knowledge. Key words: Steering arm bends Process Fixed time Cutting the amountDrilling Fixture目 录绪论51 工艺规程设计61.1研究和分析零件的工作图 61.1.1零件结构的功用分析61.1.2零件结构的工艺性分析61.1
8、.3零件技术条件分析61.2计算生产纲领及确定生产类型71.3确定毛坯的种类,毛坯的尺寸形状91.3.1确定毛坯的种类91.3.2确定毛坯的尺寸形状91.4拟定加工工艺路线91.4.1定位基准的选择91.4.2制订工艺路线 101.4.3计算工序的切削用量及基本工时(机动工时) 112 夹具的设计292.1问题的提出 292.2夹具设计的有关计算292.2.1定位基准的选择29 2.2.2切削力及夹紧力计算292.2.3定位误差分析312.3夹具结构设计的操作简要说明 312.4钻床夹具的装配图32总结33致谢34参考文献35附录一 英文科技文献翻译36附录二 毕业设计任务书47 汽车底盘转向
9、节弯臂工艺装备设计 机械与电气工程系 机械设计制造及其自动化专业 04机械一班 胡德飞 绪 论毕业设计(论文)是学生在校学习期间最后一个实践性教学环节。是学习深化与升华的重要过程;是学生学习、研究与实践成果的全面总结;是学生综合素质与工程能力培养的全面检验;是学生毕业及学位资格认证的重要依据;是衡量高等学校教育质量与办学水平的重要评价内容。其主要目的是:培养学生综合应用所学知识和技能以及解决实际工程问题和进行创造性工作的基本训练;培养学生独立工作和团队协作能力;培养学生树立正确的设计思想,掌握机械加工工艺及装备设计方法;也是对学生学习成果的一次全面考验。因此毕业设计的基本要求:1能够根据课题的
10、内容、任务、要求正确拟定设计方案;设计规范合理的装备结构、工艺流程等的一般方法和程序。2. 能够依据课题给定的技术要求,进行调研,收集资料、整理和正确的使用工具书,掌握工程设计的步骤、方法,提高工程图纸的绘制(尤其是计算机绘图)、工程计算、技术文件编写等能力。3. 能够运用所学知识分析解决毕业设计中的疑难问题,并结合毕业设计,巩固加强所学基础理论和专业知识。本论文从资料查阅总体设计模块设计撰写论文历时三个月,具体流程如下所示:熟悉和分析产品零件图,到生产厂参观完成查阅零件机加工工艺文献资料机械加工工艺过程设计机械加工工艺装备设计编写毕业设计说明书1 工艺规程设计所谓“工艺规程”是规定产品或零件
11、制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。工艺规程中包括各个工序的排列顺序,加工尺寸、公差及技术要求,工艺装备及工艺措施,切削用量及工时定额、工人等级等。1.1 研究和分析零件的工作图 首先明确零件在产品中的作用、地位和工作条件,并找出其主要的技术要求和规定它的依据,然后对零件图进行工艺审查,审查的内容有:零件图上的试图是否完整和正确;零件图上所标注的技术要求、尺寸、粗糙度和公差是否齐全、合理;零件的结构是否便于加工、便于装配和便于提高生产率;零件材料是否立足于国内、资源丰富且容易加工。对以上内容,如果在审查过程中认为不合理或者是错误及遗漏,可提出修改意见。 1.1.1 零件结构的功用分析汽车转向节
12、是连接汽车方向盘与前轮轮轴的部件,并与减震器相连。它主要有三部分功能:与前轮轴相连接,承担轴传来的力和力矩;汽车转向的转动部件;吸收汽车行进过程中的震荡。它是汽车中应力最为集中、最为复杂的零件,直接关系到汽车的安全性能,因此它的设计标准十分严格,制造过程和产品测试都要求符合规范。1.1.2 零件结构的工艺性分析转向节弯臂的铸件,形状较复杂,外轮廓尺寸不大,在轴径24mm上开有扁方,M27X1.5-6q的螺纹R1.5的退刀槽,36mm锥度1:10,且轴两端打有中心孔,考虑锥孔尺寸及深度及有锥度的外圆,和斜切面。得到以下结论转向节弯臂的结构较不规则,在加工外圆和中心孔时,采用专用夹具定位和夹紧,螺
13、纹加工安排在精加工后进行。铣锥孔,沉孔,及双铣端面孔槽均使用专用夹具。 1.1.3 零件技术条件分析 轴端外圆尺寸及倒角 :零件端部24mm及45倒角, 36mm锥度1:10及R1.5的退刀槽, M271.5-6q螺纹及30倒角。 轴端:轴端铣21mm扁方,8330斜铣面。中段:钻20mm斜度1/10的锥孔。反面打27mm沉孔,及45度倒角。孔端:双铣21.50.2mm两面。钻20mm孔,及双45度倒角。附:产品零件图1.2计算生产纲领及确定生产类型工艺路线基本内容的组成和特征与工件的结构形状、技术条件、生产条件等有关,但是生产类型也对它有着重要的影响。当生产类型不同时,生产组织和生产管理、车
14、间的机床布置、毛坯的制造方法、采用的工艺装备(刀、夹、量具)、加工方法以及工人的熟练程度等都有很大的不同,因此在制定工艺路线之前必须明确产品的生产类型。生产类型是指企业(或车间、工段、班组、工作地)生产专业化程度的分类。一般分为:单件生产 单个地生产不同结构和不同尺寸的产品,并且很少重复。例如,重型机器制造、专业设备制造和新产品试制等。成批生产 一年中分批地制造相同的产品,制造过程有一定的重复性。例如机床制造就是比较典型的成批生产。每批制造的相同产品的数量称为批量。根据批量的大小,成批生产又可分为:小批生产、中批生产和大批生产。大量生产 产品数量很大,大多数工作地点经常重复地进行某一个零件的某
15、一道工序的加工。例如,汽车、拖拉机、轴承等的制造通常都事以大量生产的方式进行。零件的生产纲领可如下公式计算(见机械制造技术基础 曾志新 吕明主编 武汉理工大学出版社): N零=Nn(1+)(1+)式中N零零件的生产纲领(件/年);N产品的生产纲领(台/年);n 每台零件中包含该零件的数量(件/台);该零件的备件产生率;该零件的废品率。由此可得转向节N零=Nn(1+)(1+)=100001(1+4%)(1+2%) =10608件年下表为划分生产类型提供的参考数据。划分生产类型,既要根据生产纲领,同时还要考虑零件的体积、质量等因数。值得注意的是生产类型将直接影响工艺过程的内容和生产的组织形式,并在
16、一定的程度上对产品的结构设计也起着重要的影响。可确定转向节弯臂的生产类型属于:大批大量生产。生产类型零件年产量重型零件中型零件轻型零件单件生产510100成批生产小批51010200100500中批1003002005005005000大批30010005005000500050000大量生产1000500050000附:划分生产类型的参考数据1.3确定毛坯的种类,毛坯的形状尺寸1.3.1毛坯的种类毛坯的形状和尺寸越接近成品零件,即毛坯精度越高,则零件的机械加工劳动量越少,材料消耗越少,可充分提高劳动生产率,降低成本,但是毛坯制造费用会提高,在确定毛坯时,应根据机械加工和毛坯制造两方面考虑。查
17、看原始材料可得,毛坯为40Cr铸件。有一定的韧性和塑性,强度和硬度较高,切削性能较好。1.3.2毛坯的尺寸根据零件图,36mm锥圆外径尺寸取40mm。而螺纹M27X1.5-6q和24mm外圆,尺寸接近,为降低生产毛坯成本,现直接取两部分外圆尺寸均为32mm。端面非工作面,无特别要求,去加工余量为1.5mm。锥孔外凸尺寸为0.5mm,根据机械制造工艺设计简明手册(李页民主编,机械工业出版社,1982)表6-6的加工余量为2.0mm,双铣面21.50.2mm的加工余量,根据表6-6的原始尺寸取25mm.1.4拟定加工工艺路线1.4.1定位基准的选择定位基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一,定位
18、基准选择得正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得以提高,否则,加工工艺过程中会问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法正常进行。(1) 粗基准的选择对于一般的类似与轴类零件而言,以外圆作为粗基准是完全合理的。但对与本零件来说,42mm外圆是需要加工的部分,按照有关粗基准的选择原则,零件要以不加工的表面作为粗基准,所以此零件选拐弯处和近双面圆端来消除Y,Z方向的自由度,及X,Y,Z,轴旋转自由度。利用轴端顶块来限制X方向自由度达到完全定位。(2) 精基准的选择考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便,依据“基准重合”原则和“基准统一”原则,以粗加工后的两端面中心孔为主要的定位精基
19、准,以未加工的底面为辅助的定位精基准。1.4.2制定工艺路线制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批生产的条件下,可以考虑采用万能性机床配以专用夹具,并尽量使工序集中起来提高生产率。除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。(1) 工艺路线方案一 工序10、车两端面,打中心孔; 工序20、车36mm锥度1/10外圆及螺纹M27X1.5-6q,R1.5的退刀槽; 工序30、车24mm外圆及45倒角,车螺纹M27X1.5-6q的30倒角; 工序40、铣柄部21扁方; 工序50、铣弯臂端部两平面,控制尺寸21.50
20、.2及32.3; 工序60、铣8330斜面,控制尺寸22-0.01 -0.08 及8330; 工序70、钻,扩,铰,中臂锥度为1:10的孔20,底孔17,锪38平面; 工序80、钻200+0.33孔; 工序90、锪30沉孔,30孔口倒角245及锥孔倒角245; 工序100、表面热处理; 工序110、终检。(2) 工艺路线方案二 工序10、车两端面,打中心孔; 工序20、铣弯臂端部两平面,控制尺寸21.50.2及32.3; 工序30、铣柄部21扁方; 工序40、车24mm外圆及45倒角,车螺纹M27X1.5-6q的30倒角; 工序50、车36mm锥度1/10外圆及螺纹M27X1.5-6q,R1.
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