1、汽車制造工藝學汽車制造工藝學汽車工程系汽車工程系第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝發動機連桿制造工藝第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝一 ） 連桿的結構特點連桿是連接活塞與曲軸的動力功能件。連桿小頭通過活塞銷與活塞相連，連桿大頭與曲軸的連桿軸頸相連，并把活塞承受的氣體壓力傳送給曲軸，是活塞的往復運動轉變成曲軸的旋轉運動。第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝通常按對口面（又稱結合面）的結構形式分為兩類：u平切口對口面與連桿桿身軸線垂直，通常用于汽油機；u斜切口對口面與連桿桿身軸線成一定的夾角，通常用于柴油機；第九章第九章 汽車典型零件制造

2、工藝汽車典型零件制造工藝東風商用車發動機廠生產連桿第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝二 ）連桿的主要的技術要求同學們可下載該技術標準，詳細研讀第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝1)連桿小頭孔的尺寸公差不低于IT7，表面粗糙度Ra值不大于0.80m，圓柱度公差等級不低于7級。2)連桿大頭孔的尺寸公差與所用軸瓦的種類有關。3)連桿小頭孔及小頭襯套孔軸線對連桿大頭孔軸線的平行度：在大、小頭孔軸線所決定的平面的平行方向上，平行度公差值應不大于100：0.03；垂直于上述平面的方向上，平行度公差值應不大于100：0.06。4)為了保證發動機運轉平穩對于連桿的重量及

3、裝在同一臺發動機中的連桿重量差都有要求。第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝三 ） 連桿的材料與毛坯發動機連桿材料，一般采用45鋼或45Cr、35CrMo，并經調質處理，以提高其強度及抗沖擊能力。也有采用非調質鋼如35MnVS，或采用55鋼或球墨鑄鐵制造連桿的。使用非調質鋼制造連桿可免去調質工藝，節約了工時和能源。 鋼制連桿一般采用鍛造方法制造毛坯。大批大量生產中采用模鍛。一般分為初鍛和終鍛。第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝連桿毛坯主要有兩種類型：連桿體與連桿蓋合在一起的整體式鍛件連桿體、連桿蓋分開的分開式鍛件。分開鍛造的連桿，金屬纖維是連續的，因此具有

4、較高的強度。整體鍛造的連桿要增加切斷連桿的工序，切斷后連桿蓋的纖維是斷裂的，因而削弱了強度。但整體式連桿因為具有節材節能、鍛造工藝簡單且節省鍛造模具以及接合面機械加工量小等特點而被廣泛采用。第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝四） 連桿的工藝性分析1）連桿蓋和連桿體的連接方式。連桿蓋和連桿體的定位，傳統的方法主要有連桿螺栓、套筒、齒形和凸肩四種方式，斜切口連桿常用后三種方式。平切口連桿用連桿螺栓定位，螺栓和螺栓孔的尺寸公差要求都較高。用套筒定位，連桿體、連桿蓋與套筒相配合孔的尺寸公差和孔中心距公差要求也都較高。用齒形或凸肩定位，接合穩定性好，制造工藝簡單，連桿螺栓孔為自由尺寸

5、，接合面上的齒形或凸肩可采用拉削方法加工，適于大批大量生產；成批生產時，可采用銑削方法加工。第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝圖9-2連桿蓋和連桿體連接的定位方式(2)連桿大、小頭厚度考慮到加工時的定位、加工中的輸送等要求，連桿大、小頭一般采用相等厚度。(3)連桿桿身上油孔的大小和深度活塞銷與連桿小頭襯套孔之間需進行潤滑，部分發動機連桿采用壓力潤滑。第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝二 連桿機械加工工藝連桿結構工藝特點：外形復雜，不易定位；大、小頭由細長的桿身連接，剛度差，容易變形；尺寸、形狀和位置公差要求很嚴格，表面粗糙度值小，給加工帶來許多困難。為區

6、分非定位端面的桿身和連桿蓋上各鍛造出一個凸點，作為標記。第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝圖9-3不同工藝凸臺的連桿結構第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝有些連桿在大、小頭側面有三個或者四個中心孔作為輔助基準，該定位方法，不僅可以是加工過程基準不變，而且還可以實現大、小頭同時加工第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝連桿為剛性較差工件，選擇夾緊過程中要注意夾緊力的大小、方向及著力點位置的選擇，以免受夾緊力作用而產生變形，降低加工精度。第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝連桿的主要加工表面為大頭孔、小頭孔、端面、連桿蓋與連

7、桿體的接合面以及連桿螺栓孔；次要加工表面為油孔、鎖口槽等；輔助基準為工藝凸臺或中心孔。非機械加工技術要求有探傷和稱重、去重。還有檢驗、清洗、去毛刺等工序。第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝u連桿大、小頭兩端面加工：采用粗銑粗磨精磨或粗磨半精磨精磨等加工工藝方案。u連桿小頭底孔的加工：一般采用鉆孔拉孔鏜孔或鉆孔擴孔鉸孔等加工工藝方案；壓入青銅襯套后，多以金剛鏜（細鏜）襯套內孔作為最后加工。u連桿大頭的加工，一般采用粗鏜半精鏜精鏜珩磨工藝方案。u連桿螺栓孔一般采用鉆孔擴孔鉸孔加工。第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零

8、件制造工藝第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝齒輪制造工藝齒輪的結構特點齒輪的結構特點汽車齒輪按照其結構特點分為五類：汽車齒輪按照其結構特點分為五類：類類 單聯齒輪，孔的長徑比單聯齒輪，孔的長徑比L/D1 L/D1 。類類 多聯齒輪，孔的長徑比多聯齒輪，孔的長徑比L/D1 L/D1 。 這兩種齒輪亦稱為筒形齒輪，內孔為光孔、鍵槽孔或這兩種齒輪亦稱為筒形齒輪，內孔為光孔、鍵槽孔或花鍵孔。花鍵孔。第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝類類 盤形齒輪，具有輪轂，孔的長徑比盤形齒輪，具有輪轂，孔的長徑比L/D1 L

9、/D1 。類類 齒圈，沒有輪轂，孔的長徑比齒圈，沒有輪轂，孔的長徑比L/D1 L/D1齒輪的定位第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝圖9-16齒輪孔長徑比L/D1的盤形齒輪的定位第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝齒輪主要加工表面的工序安排三階段：齒坯加工、輪齒齒面加工、熱處理后的精加工。 齒坯加工主要是為輪齒齒面加工準備好定位基準（基面）。 輪齒齒面的加工方案主要取決于齒輪的精度等級，同時考慮到齒輪的結構特點、生產類型及熱處理方法等。 鋼制齒輪的淬火工序，主要是使齒面具有較高的硬度。而心部要保持一定的韌性。第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造

10、工藝汽車齒輪機械加工的工藝過程1.定位基面（齒輪內孔及端面或齒輪軸端面及中心孔）的加工；2.外表面及其他表面的加工；3.輪齒齒面的粗、精加工；4.熱處理；5.修復定位基面及精加工裝配基準（內孔及端面、軸頸、花鍵等）；6.輪齒齒面進行熱處理后的精加工。 主要工序后，對工件進行清洗、中間檢驗及最終檢驗。第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝齒坯加工 帶孔圓柱齒輪的齒坯加工，可在單軸、雙軸或多軸數控機床上進行。齒輪軸的定位基準是兩端中心孔。鉆中心孔前一般先加工軸的兩端面，以防因鍛件端面不平整使中心孔鉆偏或折斷中心鉆頭。齒輪機械加工工藝第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造

11、工藝齒坯加工方案的選擇取決于齒輪的輪體結構和生產類型：1.大批量生產的齒坯加工：鉆鉆-拉拉-多車刀多車刀 以毛坯外圓及端面定位進行鉆孔或者擴孔；拉孔；以孔定位在多刀半自動車床上粗、精外圓、端面及倒角；2. 成批生產齒坯加工：車車-拉拉-車車以毛坯外圓或輪轂定位，粗車外圓、端面和內孔；以端面支承拉孔；以孔定位精車外圓及端面等；第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝齒形加工1.加工方法：成形法和展成法；2.加工方案：取決于齒輪的精度等級、結構形狀、生產類型和齒輪的熱處理方法及生產工廠的現有條件；（1）8 8級精度以下齒輪級精度以下齒輪 調質處理的齒輪用滾齒或插齒就能滿足要求；對于已

12、經淬硬齒輪采用：滾齒剃齒齒端加工淬火校正孔；（2) 6767級精度齒輪級精度齒輪 淬硬齒輪采用：滾齒齒端加工淬火校正基準 磨齒；（3）5 5級精度以上級精度以上 一般采用滾齒精滾齒淬火校正基準 粗磨齒 精磨齒第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝齒端倒角加工(1)去掉齒端銳角齒輪，特別是斜齒輪的齒端銳角部分g的強度很低(圖9-18)，齒面經過淬火很脆，工作中銳角容易折斷，斷片會破壞齒輪箱內的零件，故必須預先把銳角去除。(2)滑動變速齒輪齒端倒圓角變速器齒輪換擋時，為了容易嚙合，其齒端要有圓角。(3)修磨基準孔和端面作為齒輪定位基面的內孔和端面，淬火后其形狀和尺寸都有定變化，輪齒

13、的相對位置也有新的誤差。第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝圖9-18斜齒輪倒銳角簡圖第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝圖9-19換擋齒輪齒端銑圓角第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝表9-4大量生產汽車第一速及倒車齒輪的工藝過程第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝表9-5成批生產汽車第一速及倒車齒輪的工藝過程第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝曲軸制造工藝曲軸結構特點曲軸在發動機內是一個高速旋轉的長軸，它將活塞的直線往復運動變為旋轉運動，進而通過飛

14、輪把扭矩輸送給底盤的傳動系，同時還駱動配氣機構及其它輔助裝置，所以其受力條件相當復雜，除了旋轉質量的離心力外，還承受周期性變化的氣體壓力和往復慣性力的共同作用，使曲軸承受彎曲與扭轉載荷。為保證工作可靠，曲軸必須要有足夠的強度和剛度，各工作表面要耐磨。而且潤滑良好；第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝CA6102發動機曲軸毛坯材料及制造方法采用45“鋼模鍛方式制造，它具有較高的剛度、強度和良好的耐磨性。下圖為其毛坯圖。第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝曲軸的主要加工表面及技術要求1. 1.主軸頸主軸頸: :曲軸共有7個主軸頸，它們是曲軸的支點。為了最大限度地

15、增加曲軸的剛度，通常將主軸頸設計得粗一些，盡管這會增加重量，但是它可以大大提高曲軸的剛度，增加重疊度，減輕扭振的危害。4.曲柄臂:曲柄臂用于連接主軸頸和連桿軸頸，共有十二個。它呈長圓形，是曲軸的薄弱環節。容易產生扭斷和疲勞破壞。曲柄半徑為R(57.15士0.07)mm。5.各連桿軸頸軸心線的相位差在2.連桿軸頸：曲軸共有六個連桿軸頸，它與連桿總成大頭相連接。軸頸為圓柱度公差為0.005mm。軸頸寬38H10mm，其與主軸頸的重疊度為11.35mm。3.油封軸頸：油封軸頸為第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝62 60.32ah Rm100 7h mm3054gcm6.主軸頸、

16、連桿軸頸要進行表面淬火，淬硬深度2mm-4mm,55-53HRC。油封軸頸(即安裝飛輪軸頸)也要進行表面淬火，淬硬深度不小于1mm,54-63HRC。第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝曲軸的機械加工工藝過程曲軸的機械加工工藝過程在很大程度上取決于生產批量、加工要求、毛坯種類和熱處理安排等。典型加工順序為：銑兩端面典型加工順序為：銑兩端面鉆中心孔鉆中心孔粗車粗車精車精車銑削銑削熱處理熱處理磨削加工等。磨削加工等。曲軸機械加工過程大致可分為以下幾個階段曲軸機械加工過程大致可分為以下幾個階段: :加工定位基面粗、精車主軸頸中間檢查；粗磨主軸頸銑定位面車連桿軸頸加工定位銷孔、油道孔

17、等次要表面中間檢查；中頻淬火半精磨主軸頸中間檢查；精磨連桿軸頸中間檢查；精磨主軸頸銑鍵糟中間檢查；兩端孔加工、動平衡超精加工主軸頸及連桿軸頸最終檢查。 第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝曲軸加工工藝過程分析及典型夾具1定位基準的選擇。曲軸徑向尺寸設計基準為主軸頸和連桿軸頸的軸線；軸向尺寸基準為止推面。作為精基準(也為設計基準)的中心孔應先加工，粗基準為第一、七主軸頸外畫表面，并以第四主軸頸兩側曲柄臂斜面作為軸向定位粗基準。2關鍵工序及典型夾具。第一道工序為銑端面、鉆中心孔。曲軸中心孔是否偏移，對加工表面的余量分布和動平衡有直接影響，所以應使中心孔盡可能接近曲軸的質量中心。加工時，先銑兩端面，后鉆中心孔。第九章第九章 汽車典型零件制造工藝汽車典型零件制造工藝粗加工主軸頸時，如以中間軸頸作為輔助支承面和軸向