发动机缸盖零件工艺规程及工艺装备的设计毕业设计 精品Word格式文档下载.docx

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MechanicalDesign,ManufacturingandAutomation

CollegeofMechanicalEngineering

XXUniversity

XX

摘要

本次毕业设计是为某摩托车发动机缸盖零件设计工艺规程和工艺装备。

本次设计包括了对该零件的工艺分析，毛坯的选择，拟定零件的工艺路线，零件的详细计算，夹具和量具的设计。

通过缸盖零件图，对零件进行工艺分析，确定了需要加工的表面及这些面的精度。

根据零件的结构，用途等，查阅许多相关资料，最终选择适当的材料作为毛坯材料，并绘制了毛坯图。

查阅资料并对零件分析，提出两条零件的工艺路线，经过比较，选出较好的方案，完成零件的工艺路线。

参考相关资料，确定机床及其他工艺装备，用查表法对零件进行详细计算，确定加工余量，工序尺寸，切削用量，计算出时间定额。

本次的设计的夹具是镗孔夹具，通过与老师同学间的交流和查阅资料，确定了本次夹具的定位方案，选择了相应的导向元件，夹紧元件，绘制了夹具图。

最后对该孔的尺寸公差进行计算，根据计算选择了合适的量具。

关键词：

工艺规程，工艺装备，夹具设计

ABSTRACT

Thegraduationprojectisamotorcyclecylinderheadpartdesignprocessplanningandprocessequipment.Thisdesignincludesthepartoftheprocessanalysis,thechoiceofblank,preparedpartsoftheprocessroute,thedetailedcalculationsofthepart,fixtureandgaugedesign.

Throughthecylinderheadpartdrawing,processthepartforanalysistodeterminetheneedformachiningthesurfaceandthesurfaceprecision.Accordingtopartsofthestructure,purpose,etc.,accesstomanyoftherelevantinformation,thefinalselectionofappropriatematerialsasroughmaterial,anddrewaroughmap.Accesstoinformationandpartanalysis,proposethetwopartsoftheprocessroute.Selectagoodprogrambycomparison,completethepartsoftheprocessroute.Referencetorelevantinformation,determinethemachinetoolsandothertechnicalequipment,withdetailedpartslook-uptablecalculationmethodtodeterminethemachiningallowance,processsize,cuttingparametersandcalculatethetimescale.Thedesignofthefixtureisboringfixture,withinstructorsandstudentstoexchangeandaccessinformationtodeterminethepositionofthisfixtureprogram,selecttheappropriateorientationcomponents,clampingcomponents,renderingthefixtureplan.Atlast,theholetoleranceiscalculated,accordingtocalculationsselecttheappropriatemeasuringtools.

Keywords:

processplanning,processequipment,fixturedesign

1绪论

1.1制造工艺的概述

我国是世界上使用与发展机械最早的国家之一。

机械制造具有悠久的历史。

解放以来，我国机械工业有了很大的发展，已经成为工业产业中门类比较齐全、具有相当规模和一定技术基础的部门之一。

改革开放以来，机械工业充分利用国内外的技术资源，进行技术改造，依靠科技进步，已经取得了长足的发展。

但与世界先进水平相比，我国的机械制造业的产品在功能、质量等方面还有较大的差距。

因此，我国机械制造业必须不断增强技术力量，培养高水平的人才，学习和引进国外先进科学技术，使我国的机械制造工业早日赶上世界先进水平。

1.2课题的内容和任务

本次设计的任务是通过所学知识和查阅资料，对某摩托车发动机缸盖零件进行工艺规程及工艺装备的设计。

重点内容有:

1.2.1零件加工工艺规程的制定

工艺规程是生产准备工作的主要依据，是指导生产的主要技术文件。

1.2.2夹具的设计

机床夹具能实现工件的定位和夹紧，工件加工时相对机床、刀具偶正确的位置，保证工件的加工精度达到设计要求。

1.3课题的目的及意义

通过本次设计,使学生从中能得到一个综合性的工程实践训练，以培养学生查阅资料、分析问题解决问题、进行结构设计、撰写科技论文等的实际工作能力。

1.4制造工艺的发展趋势

目前，随着电子、信息等高新技术的不断发展及市场需求个性化与多样化，世界各国都把机械制造技术的研究和开发作为国家的关键技术进行优先发展，将其他学科的高技术成果引入机械制造业中。

因此机械制造业的内涵与水平已今非昔比，它是基于先进制造技术的现代制造产业。

纵观现代机械制造技术的新发展，其重要特征主要体现在它的绿色制造、计算机集成制造、柔性制造、虚拟制造、智能制造、并行工程等方面。

2零件的工艺分析

2.1零件的功用、结构和特点

本次毕业设计主要是对摩托车发动机缸盖零件的工艺规程及工艺装备设计。

缸盖的主要功用是封闭汽缸上部并与汽缸和活塞顶部共同构成燃烧室。

其次缸盖内部也有冷却水道，与缸体上的冷却水孔相通，以便于利用循环水来冷却燃烧室等高温部分。

所以缸盖与缸体的结合面的密封性一定要好，加工精度要高。

缸盖的主要工作表面是缸盖与缸体的结合面和缸盖上的∅34H8。

其中缸盖与缸体结合面的平面度精度要求不小于0.05mm，∅34孔与结合面的垂直精度要求不小于0.04mm。

2.2主要加工表面及其要求

1）缸盖与缸体的结合面：

其平面度要求是0.05mm，表面粗糙度为Ra1.6um.

2）缸盖上主孔∅34H8孔内表面粗糙度为Ra1.6um，与缸盖后表面的垂直度公差为0.04mm

3）缸盖上∅42孔轴线与孔∅34H8的轴线同轴度公差为0.04mm，孔内表面粗糙度为Ra3.2um

4）缸盖上水泵型键外表面的平面度要求是0.05mm

2.3其他加工表面如下

1）缸盖表面孔∅13H8，其粗糙度为Ra12.5um

2）e-e视图上的孔∅26H8，其轴线与缸盖与箱体的结合面的垂直度为0.05mm，内表面粗糙度为Ra1.6um，端面粗糙度为Ra3.2um

3）缸盖后表面上11-∅7的孔，其粗糙度为Ra12.5um

4）g-g视图中的2-M5螺纹端面粗糙度为Ra6.3um

5）d-d是视图上孔∅13H8的内表面粗糙度为Ra3.2um,∅7孔的内表面粗糙度为Ra12.5um

6）b-b视图上的∅8H8孔的粗糙度为Ra12.5um

7）E-E视图上的∅25H8孔内表面粗糙度为Ra1.6um，∅38孔的孔底粗糙度为Ra6.3um

8）C-C展开图中∅18的孔与轴的的公差配合为H8/n7，∅3孔的内表面粗糙度为Ra6.3um，∅42孔的孔底粗糙度为Ra3.2um，

9）D-D视图中∅25.4孔的端面粗糙度为Ra6.3um，

10）B-B展开图中∅14孔的端面粗糙度为Ra3.2um，∅7斜孔的孔内表面粗糙度为Ra12.5um，∅22孔的端面粗糙度为Ra3.2um，∅5的孔的内表面粗糙度为Ra12.5um，∅6孔的内表面粗糙度为Ra12.5um，∅7螺钉与孔的公差配合为H7/x8，

3毛坯的选择

3.1毛坯材料的选择

本次毕业设计是对摩托车发动机缸盖的制造工艺设计，缸盖的功能是密封气缸体，并与活塞的顶部形成燃烧室。

气缸盖的内表面承受高温高压燃气；

外表面则受冷空气的吹刷，帮助散发热量，避免发动机过热。

此外，为了保证气缸体的密封性能，气缸盖还要承受很大的螺栓压紧力；

因此，要求气缸盖必须具有足够的强度和刚度，具有良好的导热性能和散热性能，并且具有抗疲劳和抗腐蚀性能和良好的工艺性能等。

通常气缸盖用的材料是灰铸铁200或硅铝合金。

两种材料制成的气缸盖各有优缺点。

前者的优点是强度高，抗拉强度为160-220N/mm2，刚度好，HBS为129-192，不易变形，缺点是质量重，导热性能差。

后者的优点是质量轻，散热性好，有利于提高压缩比，从而提高发动机的动力性能；

缺点是强度和刚度较差，抗拉强度为150N/mm2，HBS为50，制造时容易缩孔，使用中容易变形。

由于摩托车需要速度快，所以选择质量轻且散热性好的硅铝合金作为缸盖的材料。

目前国内大部分摩托车发动机的缸盖都是用铝合金制造。

由于缸盖需要良好的力学性能，散热性和气密性，且要求具有一定的抗腐蚀性和良好的工艺性能。

常用的铝合金型号、性能及用途如表3.1所示，本次设计根据缸盖的实际要求可确定ZL104作为毛坯材料。

铝合金的型号、性能及用途[1]

表3.1

牌号

主要特性

运用举例

ZL101

具有优良的铸造工艺性能，适于各种铸造方法，铸件气密性良好，可热处理强化，此外也具有良好的耐腐蚀性与焊接性能

航空与其他工业部门运用最广泛的铸铝材料之一，适于制作承力不大、工作温度不超过180℃的薄壁、形状复杂的飞机和发动机零件，如支臂、支架、液压与气压附件壳体等

ZL101A

是ZL101合金的改进型，使合金具有更高的力学性能，其他性能与ZL101大致相同

可用于飞机、发动机各种机匣、泵体、壳体等零件

ZL102

具有优良铸造性能，并有较高气密性，但切削加工性能较差，也不能作热处理强化，力学性能低

常用压力铸造制造形状复杂的薄壁非承力件或要求气密的零件，如仪表壳体、飞机附件等

ZL104

具有优良的综合铸造工艺性、力学性能与气密性，强度高于ZL101、ZL102合金，但吸气性较强，易生成细小针孔

用于承受一定载荷、大型复杂且要求气密的零件，如压气机进气机匣、汽缸体、支架、汽缸盖等

ZL105

具有优良铸造性能与较高气密性，高温力学性能与切削加工性能高于ZL104合金，但抗蚀性与塑性则稍低