连杆螺钉课程设计.docx
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连杆螺钉课程设计
连杆螺钉课程设计
一、零件图的分析
（一）、零件的作用
连杆螺钉是柴油机中的重要零件之一。
其主要用来紧固连杆大头和连杆盖，在柴油机工作时，连杆螺钉承受着活塞组的往复惯性力和连杆组的旋转惯性力，这样的功能决定了它既是传力构件，乂是运动件，这就要求它应有足够的疲劳强度和结构刚度。
因此，不能单靠加大连杆尺寸来提高其承载能力，须综合材料选用、结构设计、热处理及表面强化等因素来确保连杆的可靠性。
（二八零件图样分析
1）连杆螺钉定位部分434*016mm的表面粗糙度值为Ra0.8m,圆度公差
为0.008mm，圆柱度公差为0.008mm。
2）螺纹M30x2的精度为6g,表面粗糙度值为Ra3.2pm。
3）螺纹头部支撑面，即靠近430mm杆径一端，对434*qi6mm轴心线垂
直度公差为0.015mm。
4）连杆螺钉螺纹部分与定位基准434*0i6mm轴心线的同轴度公差为
40.04mm。
5）连杆螺钉体承受交变载荷作用，不允许材料有裂纹，夹渣等影响螺纹及整体强度的缺陷存在，因此，对每一根螺钉都要进行梯粉探伤检验。
6）调质处理28~32HRC。
任务三连杆携钉图7-3所示连杆螺钉零件材料为40C『•数鼠件,
EE7-3莲朴尊钉
技术要求
I.调,姓理28~32HRC.2,。
34%小mm圆度顶柱度公愁为0,OOArnm.
3.稽怜探伤，无制坟，海潇等缺陪,L材料4"r.
二、工艺规程设计
（一）、工艺分析
1）连杆螺钉在整个连杆组件中是非常重要的零件，其承受交变载荷作用，易产生疲劳断裂，所以本身要有较高的强度，在结构上，各变径的地方均以圆角过渡，以减少应力集中。
在定位尺寸434*016mm两边均为430mm尺寸，主要是为了装配方便。
在445mm圆柱头部分铢一平面（尺寸42mm）,是为了防止在拧紧螺钉时转动。
2）毛坯材料为40Cr锻件，根据加工数量的不同，可以采用自由锻或模锻，
锻造后要进行正火。
锻造的目的是为了改善材料的性能。
下料尺寸为460mmx
125mm,是为了保证有一定的锻造比，以防止金届烧损，并保证有足够的毛坯用料量。
3）图样要求的调质处理应安排在粗加工后进行，为了保证调质变形后的加工余量，粗加工时就留有3mm的加工余量。
4）连杆螺钉上不允许留有中心孔，在锻造时就留下工艺留量，两边留有
25mmx7.5mm工艺凸台，中心孔钻在凸台上，中心孔为A2.5。
5）M30X2-6g螺纹的加工，不宜采用板牙套螺纹的方法（因为这种方法达不到精度要求）。
应采用螺纹车刀，车削螺纹。
6）热处理时，要注意连杆螺钉的码放、不允许交义放置，以减小连杆螺钉的变形。
7）为保证连杆螺钉头部支撑面（即靠近430mm杆径一端）对连杆螺钉轴心线的垂直度要求，在磨削43400.016mm外圆时，一定要用砂轮靠端面的方法，加工出支撑面来，磨削前应先修整砂轮，保证砂轮的圆角及垂直度。
8）对连杆螺钉头部支撑面（即靠近430mm杆径一端）对中心线垂直度的检
验，可采用专用检具配合涂色法检查图2-5。
专用检具与连杆螺钉434^.016mm
相配的孔径应按工作实际公差分段配作。
检验时将连杆螺钉支撑面涂色后与专用工具端面进行对研，当连杆螺钉头部支撑面与检具端面的接触面在90%以上时为
合格。
图2-5连杆螺钉垂直度检具
技术要求
1、（））34mm尺寸分为三个尺寸段,
0.0130.0050.010
934-+0.005mm、（））34.0.010mm、力34工.025mm
2、热处理56~62HRC。
3、材料GCr15。
9）连杆螺钉M30x2-6g螺纹部分对43400.016mm定位直径的同轴度的检验,
可采用专用检具图2-6和标准V形块配合进行
技术要求
1、调质处理28~32HRC。
2、材料40Cr。
专用检具特点是采用1:
100的锥度螺纹套。
要求螺纹套的外径与内螺纹中心线的同轴度公差在零件同轴度误差1/2范围内，以消除中径加工的误差。
检查方法是先将连杆螺钉与锥度螺纹套旋合在一起，以连杆螺钉4
3400016mm为定位基准，放在V形块上（V形块放在标准平■板上）,然后转动连杆螺钉，同时用白分表检测锥度螺纹套外径的跳动量，其白分表读数为误差值（图2-7）。
图2-7连杆螺钉同轴度检验方法
（二）、制定工艺路线
连杆螺钉的加工工艺路线一般是先进行外形的加工，再进行孔、槽等加工。
连杆的加工包括各侧面和端面的加工。
按照先加工基准面及先粗后精的原则，其
加工可按下面工艺路线进行。
乂因为此零件要求批量生产，所以工序安排要求较集中以提高生产率。
除此之外，还应该考虑经济成果，以便使生产成本尽量下降。
1、工艺路线方案一：
工序一：
下料，棒料尺寸为460mmx125mm
工序二：
锻造，自由锻造成形，锻件尺寸：
连杆螺钉头部为452mmx27mm部为
441mX183mm,零件总长为210mm（留有工艺余量）
工序三：
正火处理
工序四：
调质处理28~32HRC
工序五：
划毛坏两端中心孔线，照顾各部分加工余量
工序六：
钻两端中心孔A2.5,也可以在车床上加工
工序七：
粗车，夹437mm外圆，车另一端毛坯外圆452mm至448mm
工序八：
粗车，以452mmx27mm定位夹紧（毛坯尺寸），顶尖顶紧另一端中心孔，
以
毛坯外圆找正，将毛坯外圆441mm车至437mm,长度185mm
工序九：
精车，修研两中心孔。
夹紧448mm（工艺过程尺寸），顶紧别一端中心孔，
车工艺凸台（中心孔处）外圆尺寸至425mm,长7.5mm,车437mm外
圆至
435mm,长178.5mm
工序十：
精车，夹435mm（垫上铜皮），车工艺凸台（中心孔部分）425mmX7.5mm,尺寸448mm车至图样尺寸445mm，倒角1X45°
工序:
精车，以两中心孔定位，卡环夹紧445mm夕卜圆，按图样车连杆螺钉各
部尺寸至图样要求，其中434-0.016mm处留磨量0.5mm,保证连杆螺钉
头部445mm长15.1mm总长190mm，螺纹一端长出部分车至425mm,
0.25
车螺纹部分至430*15mm
工序十二：
以两中心孔定位装火，磨434.5mm尺寸至图样要求434~0.016mm,同时
磨削445mm右端面，保证尺寸15mm
工序十三：
夹紧434%016mm外圆（垫上铜皮），并以外圆找正，车螺纹M30-6g,倒角1X450
工序十四：
用V形块或组合夹具装夹工作，铢445mm处42mm尺寸为（42±0.1mm）
工序十五：
用专用钻模或组合夹具装火工件，钻2X小6mm孔（以（42土0.1）mm尺寸定位）
工序十六：
用V形块或组合夹具装夹工作，铢螺纹一端中心孔工艺凸台，与螺纹端面平■齐即可。
注意不可碰伤螺纹部分
工序十七：
用V形块或组合夹具装夹工作，铢另一端工艺凸台，与445mm端面平齐即可。
注意不可碰伤倒角部分
工序十八：
按图样要求检验各部，并进行磁粉探伤检查
工序十九：
涂防锈油、包装入库
2、工艺路线方案二：
工序一：
下料，棒料尺寸为460mmx125mm
工序二：
锻造，自由锻造成形，锻件尺寸：
连杆螺钉头部为452mmx27mm,杆
部分为441mX183mm,零件总长为210mm（留有工艺余量）
工序三：
正火处理
工序四：
划毛坏两端中心孔线，照顾各部分加工余量
工序五：
钻两端中心孔A2.5,也可以在车床上加工
工序六：
粗车，以452mmx27mm定位夹紧（毛坯尺寸），顶尖顶紧另一端中心孔，以
毛坯外圆找正，将毛坯外圆441mm车至437mm,长度185mm
工序七：
粗车，夹437mm外圆，车另一端毛坯外圆452mm至448mm
工序八：
调质处理28~32HRC
工序九：
精车，修研两中心孔。
夹紧448mm（工艺过程尺寸），顶紧别一端中心孔，车工艺凸台（中心孔处）外圆尺寸至425mm,长7.5mm,车437mm外圆至435mm,长178.5mm
工序十：
精车，夹435mm（垫上铜皮），车工艺凸台（中心孔部分）425mmX7.5m,尺寸448mm车至图样尺寸445mm,倒角1X45°
工序:
精车，以两中心孔定位，卡环夹紧445mm夕卜圆，按图样车连杆螺钉各
部尺寸至图样要求，其中434-0'016mm处留磨量0.5mm,保证连杆螺钉头部445mm长15.1mm总长190mm，螺纹一端长出部分车至425mm,0.25
车螺纹部分至430书.15mm
工序十二：
精车，夹紧434.5mm外圆（垫上铜皮），并以外圆找正，车螺纹M30-6g,倒角1X450
工序十三：
以两中心孔定位装火，磨434.5mm尺寸至图样要求43^0.016mm,同时磨削445mm右端面，保证尺寸15mm
工序十四：
用V形块或组合夹具装夹工作，铢螺纹一端中心孔工艺凸台，与螺纹端面平■齐即可。
注意不可碰伤螺纹部分
工序十五：
用V形块或组合夹具装夹工作，铢另一端工艺凸台，与445mm端面平'齐即可。
注意不可碰伤倒角部分
工序十六：
用V形块或组合夹具装夹工作，铢445mm处42mm尺寸为（42土0.1mm）（为以下工序中用）
工序十七：
用专用钻模或组合夹具装火工件，钻2X小6mm孔（以（42土0.1）mm尺寸定位）
工序十八：
按图样要求检验各部，并进行磁粉探伤检查工序十九：
涂防锈油、包装入库
3、工艺方案的比较与分析：
方案一是先进行调质处理再进行毛坯尺寸加工，加工过程中先进行粗车，再根据尺寸要求将定位尺寸进行磨削。
接着进行其它尺寸的处理，最后加工时先进行铢445mm处的42mm尺寸（42土0.1mm）以及钻2X（|）6mm孑L,之后再铢两端的工艺凸台，最后检验，入库。
这种做法，本想先进行定位尺寸的加工，以使之后的尺寸加工更加准确，但这样会导致之后的加工使磨削变得毫无意义，粗糙度更无法保证。
而且，在进行凸台处理与平面铁削和钻孔加工时，其顺序有些不太合理。
方案二则与方案一有所区别，是先进行毛坯尺寸加工再进行调质处理，其次在粗精车时，先车出工艺凸台，通过中心孔的定位，按图样车连杆螺钉各部尺寸至图样要求（其中434mm处留磨量0.5mm）,接着夹紧（|）34.5mm夕卜圆，车图示螺纹及倒角，之后再进行434.5mm外圆和445mm右端面的磨削。
最后加工时先铢削两端的工艺凸台，之后再进行铢445mm处的42mm尺寸（42土0.1mm）以及2X小6mm钻孔，最后检验，入库。
从以上两种工艺加工路线分析中可知：
工艺路线方案二比较好。
因为它更活晰具体地说明了该工件的加工所需步骤路线，它的加工路线更为精确，加工顺序更为精细合理，能够更好地达到所要求的加工标准。
因此，最后确定的加工路线为方案二，即如下表2—3的加工工艺过程卡：
表2-3连杆螺钉机械加工工艺过程卡
3号
工序名称
工序内容
工艺装备
i
下料
棒料（））60mmx125mm
锯床
2
锻造
自由锻造成形，锻件尺寸：
连杆螺钉头部为452mmx27mm，杆
部为力41mmx183mm，零件总长为210mm（留有工艺余量）
锻
3
热处理
正火处理
执
八、、
4
划线
划毛坏两端中心孔线，照顾各部分加工余量
5
钻
钻两端中心孔A2.5,也
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