壳体的工艺与工装的设计毕业设计.docx

壳体的工艺与工装的设计毕业设计.docx

《壳体的工艺与工装的设计毕业设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《壳体的工艺与工装的设计毕业设计.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

壳体的工艺与工装的设计毕业设计

目录

（一）产品介绍-------------------------------------------------------------------1

（二）计算生产纲领-------------------------------------------------------------2

1，计算生产纲领决定生产类型

2，生产纲领

（三）零件的分析----------------------------------------------------------------3

1.零件的结构的分析

2，零件的技术分析

（四）确定毛坯--------------------------------------------------------------------4

1，毛坯的铸造方式

2，铸件的尺寸

3，铸件的加工余量

4，零件—毛坯综合图的绘制

（五）工艺规程设计--------------------------------------------------------------5

a）定位基准的选择

Ⅰ粗基准的选择

Ⅱ精基准的选择

b）制定工艺路线

c）拟订定位方案和选择定位元件

Ⅰ定位方案

Ⅱ选择定位元件

d）初步拟定加工工艺路线

e）修改后的工艺路线

6，选择加工设备

7，填写机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡

（六）机床夹具设计----------------------------------------------------------------6

1，加工中心用的夹具

Ⅰ零件体工序的加工要求分析

Ⅱ确定夹具的类型

2，工作台面与夹具体的设计

Ⅰ定位装方案

Ⅱ加紧机构设计

Ⅲ夹具精度分析与计算

Ⅳ绘制夹具总图

Ⅴ总图的绘制

（七）设计所参考书籍-----------------------------------------------------------------7

第一章产品介绍

世界上包括我国的中重型卡车用动力几乎百分之百采用柴油机。

轻型卡车中

的５０％以上也是用柴油机。

从上世纪九十年代开始，欧洲生产的轿车中已

有３０％采用柴油机，目前已接近４０％。

而对柴油机的性能和排放影响最

大的部件是燃油喷射系统。

燃油喷射系统俗称油泵油嘴，是柴油机的心脏部

件。

由于其产品要密封几百巴甚至更高压力的燃油，同时又要精确控制其喷

油量、喷油时刻，因此，其制造精度极高。

随着我国对汽车排放实施逐步严

格的排放标准，对燃油喷射系统提出了更高的要求，喷射压力已提高到１０

００－１６００巴，控制要求还要细化到控制喷油规律，控制一次喷油过程

中的多次喷射，因此，控制系统电子化是不可逆转的趋势。

燃油喷射装置的

电控系统又是整个汽车电子控制的基础和核心。

因此，未来燃油喷射系统是

一个集高精密加工技术、电子数控技术于一体的高新技术产品，行业也由劳

动密集型、技术密集型向技术密集、资金密集的行业转变，面对这一形势，

我国燃油喷射系统行业正在经历着一场严峻的变化。

产品发展动态；

燃油喷射系统产品发展围绕着执行国家汽车排放标准推进。

燃油喷射系统是车用

柴油机改善排放、降低油耗、提高性能最有效、最关键的部件。

近年来我国高速

公路、高等级公路发展迅猛，因此中重型载重车的吨位、功率不断提高，柴油机

的排量增大。

与此相应，多缸喷油泵中喷射压力高，工作能力大，泵体刚性好的

Ｐ型泵（包括Ｐ７、ＰＷ、ＰＮ、ＰＢ等）产量增加很快。

２０００年时，全国

Ｐ型泵产量才８．１８万台，２００１年即达１７．２６万台，翻了一番，２０

０２年达到４５．８万台，又翻了一番多，２００３年为４８万台，增幅大大趋缓。

与此相对应的喷射压力较低的Ａ、ＡＤ喷油泵，已从２００２年５３．５万

台下降到２００３年的４１．７万台，下降了２２％。

六十年代设计投产的用于

轻型卡车和农用运输车低喷射压力泵Ｉ号泵，其产量已从鼎盛时１９９６年近５

０万台跌至２００３年的３０万台，跌幅４０％。

南京威孚金宁生产的ＶＥ分配

泵从２０００年的１．１９万台，至２００１年的３．２５万台，２００２年的

５．１２万台，至２００３年的７．７万台。

三年内的产量增加５．５倍。

当前，

喷射压力达１００Ｍｐａ、工作能力更大的Ｐ７１００喷油泵，是满足欧Ⅱ排放

标准的重型卡车发动机的关键部件。

在最近２－３年来，产量将快速增加。

从近

几年产品发展速度来看，燃油喷射系统行业中一个产品可以生产几十年的历史将

结束，产品更新周期加快，这是燃油喷射系统行业面临的挑战。

市场预测及行业展望；

　　由于我国载重汽车的发展速度不会像轿车发展那么快，因此燃油喷射系统产

品在今后几年内其总量上也不会出现突破性发展，但每年仍将以１０％左右的速

度在增加。

有一点值得注意的是我国柴油轿车何时能有长足的发展。

目前已有一

些轿车生产企业和发动机生产厂家在规划、研制轿车柴油机。

一旦柴油轿车实现

批量生产，则相应的燃油喷射系统产量会突发性增长。

　　我们展望行业未来，可以预测：

１．主导产品向行业大企业进一步集中

由于汽车要求配套的燃油喷射系统产品向高喷射压力、电子控制方向发展，燃油

喷射系统行业正向技术密集性产业发展，高精设备的投入和技术开发费用所占比

重加大，这对投资少、技术力量不足的小企业是个严峻考验。

再加上汽车配套所

必须的一整套严格的技术认证程序，都将促使燃油喷射系统主导产品向行业大企

业集中。

计划经济体制下无法解决的生产布点分散的局面将有可能彻底解决。

而

民营小企业会进一步占据那些技术含量略低的产品生产。

２．产品型式将由单一的多缸直列泵向单体泵、泵喷嘴和共轨系统发展

　　新中国成立５０多年来，除了农用小缸径单缸泵外，汽车用多缸柴油机一直

采用多缸直列泵作为主导产品，几乎没有其他燃油喷射系统。

唯一例外的是康明

斯ＰＴ燃油喷射系统，每年也才３０００台左右，用于引进的重型车用康明斯Ｎ、

Ｋ系列柴油机。

随着汽车向大功率、低排放方向发展，中国第一汽车集团公司已

经引进德国道依兹公司发动机，该机采用高置式单体泵燃油喷射系统，每年产量

将逐步达到３－５万台。

广西玉林柴油机厂也正在开发研制采用电控单体泵燃油

喷射系统的车用柴油机，准备达到欧Ⅲ排放标准。

有的大汽车企业正在开发的大

功率车用柴油机将采用箱体合成式单体泵，因此用于大中功率车用柴油机的单体

泵将成为今后我国燃油喷射系统又一主导产品。

同时，一汽无锡柴油机厂、上海

柴油机厂等有名的发动机制造厂正在开发用电控共轨喷射系统的发动机，以满足

欧Ⅲ排放法规。

因此，多缸柴油机采用单一的多缸直列泵的局面必将打破。

４．我国燃油喷射系统行业正面临着国外大公司的激烈挑战

　　２００３年世界著名的燃油喷射系统生产厂商－－德国Ｂｏｓｃｈ公司与

我国最大的燃油喷射系统生产企业－－无锡威孚集团公司正式签约在无锡开发

区建立规模巨大的生产燃油喷射系统产品的合资企业，总投资３．６亿欧元（约

３６亿人民币）。

Ｂｏｓｃｈ公司控股，主导产品是喷油器总成、喷油嘴偶件和

电控燃油喷射系统。

由于该合资企业依托技术先进、开发力量雄厚的德国Ｂｏｓ

ｃｈ公司，又有巨大规模的投资，企图垄断我国未来燃油喷射系统市场，我国燃

油喷射系统行业面临极大挑战，现有行业中的企业有可能陷入生死存亡的危险。

日本电装公司与上海伊维公司合资，已经成立了上海东维油泵油嘴公司，美国Ｄ

ｅｌｐｈｉ公司准备在中国建立独资或合资企业，这将使我国燃油喷射系统行业

雪上加霜。

如果我们没有自己的电控燃油喷射系统产品，不以自己的优势（例如

较低的价格，较完善的售后服务系统）在国内市场上占有一席之地，那么在１０

－１５年后现有的燃油喷射系统企业原有的产品已不能维持再生产，企业从萎缩

至淘汰，这决不是危言耸听。

而燃油喷射系统行业又关系到汽车发动机乃至汽车

行业，也关系到与发动机有关的军用车辆、船舶、机车、工程机械行业，因此关

系到我国国民经济健康发展的一件大事。

我们绝不能坐以待毙。

尽量选用柴油车也是交通运输节油途径之一。

柴油机与汽油机相比，具有功率

大、燃油热效率高、使用寿命长、起动性能好、一氧化碳和碳氢化合物排放低，

油耗低等一系列优点，因而在工业发达国家柴油机汽车发展很快，在世界范围内

出现了汽车柴油化的趋势。

    中国柴油车生产比例1998年为26%，但2003年降到24.3%。

2003年生产的

汽车中，99.98%的重型载重汽车，91.84%的中型载货汽车，87.95%的轻型载货汽

车，85.01%的大型客车和86.82%的中型客车采用了柴油发动机。

但只有14.8%

的轻型客车采用柴油发动机，微型客车全部为汽油车，生产柴油轿车只占轿车生

产量的0.31%（6921辆）。

汽车柴油化应该成为中国汽车工业的一个发展方向。

由此可见柴油机将会在未来的汽车工业中将担任着重要的角色，而柴油机的心脏

即是油泵所以说油泵将会有很大的需求量，壳体是油泵调速器的工作场所（油泵

的调速器主要安装于壳体内）。

其工艺工装设计的是否合理将会直接关系到油泵

能否正常的工作从而影响油泵的性能指标。

此处省略NNNNNNNNNN字。

如需要完整说明书和CAD图纸等。

互联网腾讯公司二四柒伍玖伍玖零玖捌

小麦设计信得过。

本设计已通过答辩！

长期有效

第三节工件在夹具中的夹紧

一、1.夹紧装置的组成和基本要求

（1）夹紧装置的组成1）力源装置——产生夹紧原始作用力

2）中间传动机构——①改变作用力的方向

②改变作用力的大小

③起自锁作用

3）夹紧元件——最终执行元件

（2）对夹紧装置的基本要求

不得破坏定位

力适当，不移动、不振动，不损伤、不变形

操作方便，迅速省力

结构简单，工艺性好，标准件，自锁性

二、夹紧力的确定

夹紧力包括大小、方向和作用点三个要素，它们的确定是夹紧机构设计中首先要解决的问题。

（一）夹紧力方向的选择

夹紧力方向的选择一般应遵循以下原则：

1）夹紧力的作用方向应有利于工件的准确定位，而不能破坏定位。

2）夹紧力的作用方向应尽量与工件刚度最大的方向相一致，以减小工件变形。

3）夹紧力的作用方向应尽可能与切削力、工件重力方向一致，以减小所需夹紧力。

（二）夹紧力作用点的选择

一般注意以下几点：

1）夹紧力作用点应正对支承元件或位于支承元件所形成的支承面内，以保证工件已获得的定位不变。

2）夹紧力作用点应处在工件刚性较好的部位，以减小工件的夹紧变形。

3）夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面，以便减小切削力对工件造成的翻转力矩。

（1）夹紧力作用点、方向的确定

应指向主要定位面

夹紧力应落在定位支承范围内

夹紧力应尽量靠近加工面

夹紧力应作用在刚性好的部位上

夹紧力最好与切削力、重力方向一致

（三）夹紧力大小的估算

夹紧力不足，会使工件在切削过程中产生位移并引起振动；夹紧力过大又会造成工件或夹具不夹紧力大小的估算

受切削力、重力、离心力和惯性力等的作用——力（矩）平衡

建立力学模型，求出切削力，在最不利的瞬时，求夹紧力大小。

为了保证夹紧可靠，再乘以安全系数

FJ=KF′一般K=1.5～3，粗加工取大值，精加工取小值。

楔块夹紧装置是最基本的夹紧装置形式之一,其他夹紧装置均是它的变形。

它主要用于增大夹紧力或改变夹紧力方向。

    ⑴楔块夹紧装置特点:

    ①自锁性（自锁条件α≤ψ1+ψ2）

    ②斜楔能改变夹紧作用力方向

    ③斜楔具有扩力作用,ip=θ/p=1/[tanψ2+tan（α+ψ1）]

    ④夹紧行程小

    ⑤效率低（因为斜楔与夹具体及工件间是滑动摩擦,所以夹紧效率低）

    所以适用范围:

多用与机动夹紧装置中

    ⑵夹紧力计算:

    θ=p/[tanψ2+tan（α+ψ1）]  其中p为原始力,α为楔块升角,常数6度--10度

      ψ1:

工件与楔块的摩擦角    ψ2:

夹具体与楔块的摩擦角

    ⑶自锁条件:

     原始力P撤除后,楔块在摩擦力作用下仍然不会松开工件的现象称为自锁.

     α≤ψ1+ψ2  ,一般α取10--15度或更小

    ⑷传力系数:

     夹紧力与原始力之比称为传力系数.用ip表示

      ip=θ/p=1/[tanψ2+tan（α+ψ1）]

    ⑸楔块尺寸与材料:

      升角α确定后,其工作长度应满足夹紧要求,其厚度保证热处理不变形,小头厚应为75mm.材料一般用20钢或20Cr,渗碳厚为0.8--1.2mm.HRC:

56--62.Ra为1.6μm.

∙ 螺旋夹紧装置

     螺旋夹紧装置是从楔块夹紧装置转化而来的,相当于吧楔块绕在圆柱体上,转动螺旋时即可夹紧工作.

     ⑴螺旋夹紧装置特点:

      ①结构简单,制造容易,夹紧可靠

      ②扩力比ip大,夹紧行程S不受限制

      ③夹紧动作慢,效率低

      应用场合:

手动夹紧装置常采用.

     ⑵螺杆夹紧力计算:

      θ=PL/r中tan（α+ψ1）+r1tanψ2

      其中:

P是原始力,L是原始力作用点到螺杆中心距离,r中是螺旋中经的一半,α是螺旋升角,ψ1螺母于螺杆的摩擦角,r1摩擦力矩计算半径,ψ2工件与螺杆头部（或压块）间的摩擦角

     ⑶自锁性能:

      因为楔块的自锁条件为α≤11.5°-17°,而螺旋夹紧装的螺旋升角（α≤2°-4°）很小,所以自锁性很好.

     ⑷传力系数:

     ip=θ/p=PL/r中tan（α+ψ1）+r1tanψ2＞＞楔块的ip

     ⑸多位或多件夹紧:

     为了减小夹压的辅助时间和提高生产率,可采用多位或多件夹紧装置.

     ⑹压块的材料一般位45钢,HRC:

43--48

       螺杆的材料一般位45钢,HRC:

33--38

∙偏心夹紧装置

    偏心夹紧装置也是由楔块夹紧装的一种变形.

    ⑴圆偏心夹紧力:

      θ=PL/ρtan（α+ψ1）+tanψ2

      其中L为手柄长度,ρ支承轴中心（回转中心）到夹紧点距离

     ψ1,ψ2分别为偏心轮与支承轴及偏心轮与工件间的摩擦角.

    ⑵传力系数ip:

      ip=L/ρtan（α+ψ1）+tanψ2,远小于螺旋夹紧的ip

     ⑶特点及应用场合:

       偏心夹紧与螺旋夹紧相比,夹紧行程小,夹紧力小,自锁能力差,但夹紧迅速,结构紧凑,所以常用与切削力不大,振动较小的的场合,常与其他夹紧元件联合使用.

三、

此处省略NNNNNNNNNN字。

如需要完整说明书和CAD图纸等。

互联网腾讯公司二四柒伍玖伍玖零玖捌

小麦设计信得过。

本设计已通过答辩！

长期有效

第七章参考文献

1、《机械设计手册3》机械工业出版社徐灏主编

2、《机械设计手册4》机械工业出版社徐灏主编

3、《机械设计手册5》机械工业出版社徐灏主编

5、《工业机械手-机械结构上》上海科学技术出版社

《工业机械手》编写组

6、《机床设计手册3》部件、机构及总体设计

机械工业出版

《机床设计手册》编写组

7、《机械零件》高等教育出版社濮良贵主编

8、《机械制图》大连理工大学工程画教教研室

高等教育出版社

9、《毕业设计指导书》青岛海洋出版社

李恒权、朱明臣、王德云主编

10、《机械基础》中国劳动出版社王栋梁主编

11、《工程材料及热加工》扬州职业大学游文明余玲芬主编

12、《机械制造技术》机械工业出版社黄鹤汀主编

毕业设计感想

两个月的毕业设计转眼间就到了扫尾阶段，在这两个月的设计学习过程中，我取得了长足的进步。

我的毕业设计的课题是壳体（柴油机油泵调速器的外壳）工艺与工装的设计，这是一个我以前所没有接触的。

它对于我来说完全是一个陌生的领域，经过指导老师的帮助和对参考资料的拜读，我已经对其以及其用途有了一定的了解[2]。

柴油机为工业发展的一个方向，它有着广阔的市场，属于实际需要去研制和改进的一种项目。

设计的要求较高。

通过这次设计，提高了我分析和解决问题的能力，扩宽和深化了学过的知识，掌握了设计的一般程序规范和方法，培养了我们正确使用机身材料、国家标准、图册等工具书的能力。

在这里，感谢我的母校扬州职业大学给了我一个良好的学习氛围。

感谢我的指导老师吴红老师，非常感谢他在我设计过程中的淳淳教导以及对有关问题的指点。

毕业设计是对未来工作的一种模拟。

通过这次设计，我对未来所从事的工作充满了信心！

本设计中难免有不足之处，敬望各位老师多多谅解指正。