机械毕业设计.docx

1、机械毕业设计三明职业技术学院 毕业作业作业形式： 毕业设计 作业题目： 朝柴4100二道环工装设计 姓 名： 学 号： 所 在 系： 机械电子系 专 业： 机械制造与自动化 年(班)级： 08级 学 制： 三年制 指导教师： 陈旻 完成日期： 2010年 5 月 08日 摘 要活塞环是发动机中的一个关键零件 ,它工作于高温高压的恶劣环境中 ,为了确保其使用可靠性 ,除了选用优良的材质外 ,加工工艺及工艺装备是非常重要的。关键词：活塞环的结构性能；活塞环的材料；活塞环的工艺；活塞环的工装设计。目 录前言页第一章 活塞环的结构性能分析页1.1 活塞环的结构种类页1.2气环的种类页1.3朝柴4100

2、二道环各部分结构名称页第二章 朝柴4100二道环的材料分析页 2.1朝柴4100二道环的结构尺寸要求页 2.2朝柴4100二道环的材料成分和性能页2.3朝柴4100二道环的一般技术要求页第三章 朝柴4100二道环的加工工艺及工装页 3.1朝柴4100二道环的加工机床的型号、功用及结构特点页3.2朝柴4100二道环的特点及注意事项页3.3朝柴4100二道环活塞环的工艺过程卡页3.4朝柴4100二道环的工装的名称、规格页3.5朝柴4100二道环的零件图页结束语页参考文献： 页致谢： 页三明职业技术学院毕业作业任务书学号姓名所在系机械电子系专业班级08机械制造及自动化指导教师陈 旻毕业作业形式毕业设

3、计毕业作业题目二道环工装设计毕业作业起始日期：自 2011 年 01 月 21 日起，至2011 年 05 月 08日止。毕业作业的基本内容和要求：1、选择朝柴4100二道环（福建华闽南配有限公司、编号HC2.235.201A），完成从原材料（或毛坯）变为成品的加工工艺工装设计。2、按照机械加工工艺过程卡格式填写加工工艺文件并设计工装。3、设计文件包括封面、任务书、工艺过程卡、计算说明、零件图纸等。指定参考资料或原始数据教材名称出版社名称主编图书编号机械加工工艺手册第一卷机械工业出版社编写组978-7111-20602-6机械加工工艺手册第二卷机械工业出版社编写组978-7111-20564-

4、7机械零件工艺性手册机械工业出版社编写组978-7111-20592-0机械加工技术西安电子科技大学出版社魏康明978-7-5606-1604-9/TH.0048时间安排：上交作业提纲时间 2011年2月20日 ；上交初稿时间 2011年4月20日 ；定稿时间： 2011年5月8日专业教研室主任意见2011年 1 月 10 日系毕业作业领导小组意见2011年 1 月 10 日1、毕业作业任务书由指导教师编写，一式三份。一份下达给学生，一份由指导教师保存,一份交系教学部门存档。2. 学生应在教师指导下,根据本任务书的要求制定具体实施计划,并积极完成任务。3. 作业课题内容如有变动,需经指导教师、

5、系毕业作业领导小组同意。前言汽车发动机的活塞是发动机中的主要配件之一，它与活塞环、活塞销等零件组成活塞组，与气缸盖等共同组成燃烧室，承受燃气作用力并通过活塞销和连杆吧动力传给曲轴，已完成内燃发动机的工作过程。油气燃烧所产生的热由活塞的顶部所吸收，并传至汽缸壁，而燃烧后气体膨胀所产生的力量也必须经由活塞来吸收，活塞会把燃烧气体压力及惯性力经由连杆传到曲轴上。利用连杆的作用将活塞的线性往复运动转换曲轴的旋转运动。活塞的功用是承受气体压力，并通过活塞销传给连杆驱使曲轴旋转，活塞顶部还是燃烧室的组成部分。活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作。活塞在气缸以内很高的速度往复运动，且速度在不断变化，

6、这就产生了很打的惯性力，使活塞受到很大的附加载荷。活塞在这种恶劣的条件下工作会产生变形并加速磨损。还会产生附加载荷的热应力，同时受到燃气的化学腐蚀作用。现代的活塞设计主要有铸造和锻造两种，而铸造又比锻造简单便宜，但却不及锻造活塞能承受较大的热度和压力。由于活塞与活塞环都必须在高温，高压、高速及临界润滑是状态下工作，因此长期以来，发动机设计者都为提供一个最佳是设计 而不断努力，进而可以喜欢、从活塞方面来提高引擎的性能。第一章 活塞环结构性能分析1.1活塞环的结构种类活塞环按功能分类，可以分为以气密功能为主导的气环和以控油功能为主导的油环。（见图1-1）图1-1活塞环类型1.2 气环的种类气环以安

7、装位置分，有第一道压缩环、第二道压缩环和第三道压缩环。 气环以结构形状分，有矩形环、桶面环、锥面环、梯形环和扭曲环。其中扭曲环又包括内倒角环、内台阶环、外台阶环、鼻形环和楔形环等。1.3朝柴4100二道环各部分结构名称图 1-8朝柴4100二道环各部分结构名称第二章 朝柴4100二道环的材料分析2.1朝柴4100二道环的结构尺寸要求 朝柴4100二道环的境外外径尺寸为100.450.02，锥面外径尺寸为100.150.02，而闭合间隙要求在0.20-0.40之间，粗糙度3.2。2.2朝柴4100二道环的材料成分和性能活塞环的材料主要是灰铸铁、合金铸铁和球墨铸铁，而朝柴4100二道环材质主要是灰

8、铸铁即：灰铸铁：其化学成份按活塞环尺寸大小、铸造方法而变化。含C:3.5-3.75% Si：2.2-2.75% Mn：0.6-0.8% P：0.3-0.8% S：小于0.10%。含少量铬、钼或钒等合金元素，其性能、抗弯强度 30 /2以上，硬度 HRB94-107，弹性系数 8000-11000 /mm2弹力衰减率（3002小时）在 10%以下。2.3朝柴4100二道环的一般技术要求1 化学成分与金相 活塞环广泛使用各种牌号的铸铁。材质是活塞环机械性能与使用寿命的基础，因此在规定范围内合理调整材料成分比例、严格控制造型与浇铸工艺来确保活塞环具有符合设计要求的最佳金相组织。 2 热处理采用适当的

9、热处理方法，以调整活塞环的金相组织及消除加工应力。 3 刚度活塞环是一个刚度差的弹性零件，加工时必须合理安排工艺流程、注意装夹方法，以保证加工时工件具有足够的刚度，达到尺寸、形状与粗糙度要求。 4 保护端面活塞环两个端面是重要的工艺基准面，也是零件工作面，有较高的平度与粗糙要求。在加工流程中应注意清洁、保护端面、防止碰伤。 5 型线设计为保证活塞环具有合理的缸壁压力分布，采用恰当形状曲线凸轮，仿形制造模具及加工外圆面是十分重要的。 6 消除应力为保证形状精度要求，加工中应采取合理的刀具角度与切削量，以减少加工残留应力，并采用热处理方法消除应力。 7 性能与寿命各种表面处理与处理前后的加工成为提

10、高活塞环性能与寿命的重要工艺手段。 8 加工设备与检测手段由于活塞环形状结构的复杂性与多样化，尺寸精度又有较高的要求，同时生产批量一般较大，最好采用工序集中的高效率、高精度的自动与半自动专用设备以及检测手段。第三章 朝柴4100二道环的加工工艺及工装3.1朝柴4100二道环的加工机床的型号、功用及结构特点 朝柴4100二道环的加工机床型号为CY6140，此型号车床的功用是车身上最大工件旋转直径为400mm,所能车的最长工件长度为750mm。此车床的主要结构特点是X、Z双向导轨，配合液压尾架和数控系统，刀架采用内棘爪结构，刀架回位半转锁紧；机床加工工件一致性好，可稳定达到IT6-IT7级精度；同

11、时此车床还具有刚性高、热变形小、主轴升温低、振动小、承受切削扭矩大、能适应强力切削的特点。3.2朝柴4100二道环的特点及注意事项因为朝柴4100二道环属于锥面环，所以它有自身的优点和缺点。特点：锥角一般为3060，与缸壁线接触，有利于密封和磨合。下行有刮油作用，上行有布油作用，并可形成楔形油膜。 安装注意：锥角朝下（在环端有向上或TOP等标记）；安装时，不能装反，否则会引起机油上窜 。锥形环传热性差，常装到第二、三道环槽上。 3.3朝柴4100二道活塞环的工艺过程卡为了进行科学管理，将工艺过程的各项内容写成文件，用来指导生产和组织生产，工厂的各种工艺规程是将有关内容编写成各种文件图纸和表格等

12、形式来表达的，这些文件统称为工艺文件。 1 工艺过程卡片：也称综合卡片或工艺流程卡片。在卡片上规定了制造该零件所经过的各个车间，经过的全部工艺过程。按照零件工艺过程的加工顺序列出所有的工序，表示零件的生产路线。以及对每个工序所使用设备，工艺参数等作出简要说明，表示零件加工完整的工艺过程。 在单件、小批生产中一般只用工艺过程卡。 2 工序卡片：这种卡片也称操作卡片，用来具体指导工人进行生产，这是为零件生产过程中的每一道工序编写的，是工艺过程卡上每一道工序的详细规定。在工艺过程上绘有工序简图，注明定位基准和加工表面的工序尺寸，光洁度、技术要求等，并分出工步的次序和内容、切削规范和工时定额以及使用的

13、设备工、夹、量、辅具的具体情况等。 对于大批量生产的零件和小批量生产的关键零件，除了工艺卡片，还要详细编制工艺装备明细表。 3 调整卡片：对于在自动和半自动机床上完成的工序，往往不用工序卡片，而要编制调整卡片，供机床操作人和调整人使用。 4 检验卡片：它是检查人员使用的主要文件，其中对检验对象、检验项目、检查方法及使用检具均有具体规定。零件加工完毕按检验卡检收。对于成批大量产品，一般需要检验卡。 活塞环加工工艺卡是活塞环加工中的必不可少的技术文 朝柴4100二道活塞环的工艺过程卡 (材料为灰铸铁)简图工序制造规则管理特性工夹具备注机床号交接检验2.485-2.497轴向尺寸Ra0.63um粗糙

14、度仿行车外圆及开口106.180.03长轴尺寸D12A2.680.05扁度1450开口尺寸446开口倾角0.10-0.30闭合间隙粗镗内圆4.830.10径向尺寸环规100.85H801-040.10同片径向差镗套101.850.10-0.30二轴差53.1-75.0N径向弹力粗修口0.20-0.40闭合间隙环规100.60修口机修口套101.30倒外角0.600.10B2尺寸哈呋100.60倒通倒外角机1.750.10T2尺寸压板100.60精车外圆及精车外锥面100.450.02精车外径尺寸哈呋100.60100.150.02锥面外径尺寸压板100.600.20-0.40闭合间隙环规100

15、.1511515锥面角度Ra3.2um粗糙度精镗内圆4.400.08径向尺寸镗套101.15H801-040.08同片厚度差42.50.3N径向弹力Ra3.2um粗糙度扩张处理351.0扩张量扩张机倒内角0.2045两端倒角尺寸哈呋套100.80倒角机精修口0.20-0.27闭合间隙环规100.00HK-140B修口套100.42端面去毛刺2.485-2.497轴向尺寸去毛刺机绗磨接触带0.22-0.35闭合间隙环规100.00绗磨机0.30以下接触亮带绗磨套100.00全周接触且连续接触状态清洗晾干移表面处理车间磷化处理交接检验2.487-2.503轴向尺寸送成检包装注：磷化膜细密、均匀无透

16、迹白斑3.4朝柴4100二道环的工装的名称、规格 朝柴4100二道环所需的工装有哈呋、压板、环规。哈呋和压板的尺寸都是100.60，环规尺寸则为100.153.5朝柴4100二道环的零件图结束语：经过几个月的实训，在老师和师傅的指导和帮助下，经由过程自身的不断努力，无论是思想上还是工作上，都取得了长足的成长和丰硕的收获。思想上，学会了用科学的精力去解决问题；工作上，我工作中取得的一点儿成绩，这与单位的领导和同事们的帮忙是分不开的。同时，在实训期间也使我了解我所生产的活塞环作为发动机的关键零件，它的性能如何，不可避免地会影响到发动机其他运动件和系统的性能。我们相信，这种影响已经由于当今世界不断开

17、发的活塞环新技术及其应用而降到了最低限度。通过本次毕业设计，使我更加了解到活塞环的重要性，因此自身将不断积累经验，学习新技术，满足今后不断出现的新机型、高水平的开发研究活动需求参考文献1赵长旭主编.数控加工工艺.西安电子科技大学出版社.20012杨可帧,程光蕰主编.机械设计基础(第4版).高等教育出版社.19993皱慧君主编.机械原理课程设计手册.北京高等教育出版社.19984成大先主编.机械设计手册.(第4版).北京化学工业出版社.20025薛源顺.机床夹具设计.北京机械工业出版社.19946刘守勇.机械制造工艺与机床夹具.北京机械工业出版社.19967孔庆华,黄午阳.机械制造基础实习.北京

18、人民交通出版社.19978龚定安,蔡建国.机床夹具设计原理.陕西科学技术出版社.19819魏康民.机械制造技术基础.重庆大学出版社.200410王信义.机械制造工艺学.北京理工大学出版社.1990致谢语 短暂的三年大学生活很快就要结束了，我曾多么憧憬美好的学生时代，如今当自己临近毕业时，我又留恋流逝的三年学生生涯。此毕业设计是在陈旻老师悉心指导和亲切关怀下，并且在实习期间得到公司有关领导的帮助，经过不断的学习和修改完成的。老师严谨的作风，渊博的学识，谦逊的为人，丰富的实践经验将是我永远学习的楷模！三明职业技术学院的各位老师以及实习所在单位领导给了我很大的帮助和启示，使我学到更多的知识，从而顺利的完成毕业设计。在此一并表示衷心的感谢。祝愿他们身体健康，工作顺利，事业上取得更大的成功。我还要深深感谢我的家人和同学，是他们给予我物资上的资助和精神上的鼓励，使我得以顺利完成学业。再次真诚地感谢所有在我三年大学期间帮助过我的家人、老师和同学，祝大家一生平安！