發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢</b></p><p><b>　　業(yè)</b></p><p><b>　　設(shè)</b></p><p><b>　　計(jì)</b></p><p><b>　　摘要</b></p><

2、p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)學(xué)生整個(gè)大學(xué)階段學(xué)習(xí)內(nèi)容的概括和總結(jié)，是學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和提煉程度的一個(gè)檢驗(yàn)，它是進(jìn)一步提高學(xué)生進(jìn)入工作崗位之前崗位能力的有效措施，學(xué)生通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)更能貼近就業(yè)后崗位的實(shí)際。</p><p>　　本課題是發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋機(jī)械加工過(guò)程工藝規(guī)程制定及工藝裝備設(shè)計(jì)（鉆床專用夾具的設(shè)計(jì)）。缸蓋是發(fā)動(dòng)機(jī)中比較復(fù)雜及具有代表性的零件之一，基于缸蓋在發(fā)動(dòng)機(jī)整體結(jié)構(gòu)中重要性，缸蓋的的制造過(guò)程和制造工藝顯得尤為

3、重要。</p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵零件的加工精度和質(zhì)量直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵零件進(jìn)行工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì)是確保加工精度和質(zhì)量的關(guān)鍵。缸蓋的制造過(guò)程坯的制造、加工工藝過(guò)程的制定等幾個(gè)過(guò)程。根據(jù)生產(chǎn)類型，保證加工精度，滿足設(shè)計(jì)圖樣要求。本畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到一定得要求和具備一定的條件：1．繪制零件圖，對(duì)零件圖進(jìn)行分析；2. 設(shè)計(jì)毛坯圖；3. 設(shè)計(jì)零件機(jī)械加工工藝規(guī)程；4. 設(shè)計(jì)鉆床夾具，繪制夾具裝配圖。&

4、lt;/p><p>　　關(guān)鍵字：發(fā)動(dòng)機(jī)；發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋；機(jī)械加工工藝規(guī)程；專用夾具</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Designed for students graduating from the University of stages throughout the study and summarize

5、the contents of the summary, is a student of knowledge and degree of refining a test, it is to further enhance students ability to work prior to the effective measures positions, students graduating from design through c

6、loser the actual post-employment status.</p><p>　　The issue is the process of engine cylinder head machining process planning technique and equipment development and design (special drilling jig design). Eng

7、ine cylinder head is more complicated and one representative of the parts, based on the overall structure in the engine cylinder head in the importance of the manufacturing process of cylinder head and the manufacturing

8、process is especially important.</p><p>　　Critical engine parts machining accuracy and quality of a direct impact on the performance of the engine, key parts of the engine technology and process design point

9、 of order is to ensure that the machining accuracy and quality of the key. Billet cylinder head manufacturing process of the manufacture, processing process, such as the process of formulation. According to the productio

10、n of the type of processing to ensure accuracy and meet the design requirements. Should be designed to meet the gra</p><p>　　Key words: Engines, Engine Cylinder Head, Machining Process Planning, A dedicated

11、 fixture</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　目錄III</b></p><p><b>　　第1章 緒論

12、1</b></p><p>　　1.1 課題研究的意義及現(xiàn)狀1</p><p>　　1.2 論文主要研究?jī)?nèi)容7</p><p>　　第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋工藝設(shè)計(jì)9</p><p>　　2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的分析9</p><p>　　2.1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的功用分析9</p><

13、p>　　2.1.2發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋結(jié)構(gòu)和功用的分析9</p><p>　　2.1.3發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋技術(shù)分析10</p><p>　　2.1.4發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的材料分析10</p><p>　　2.2發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋毛坯的設(shè)計(jì)14</p><p>　　2.2.1 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型14</p><p>　　2.2.2

14、確定毛坯種類及加工方法的選擇14</p><p>　　2.2.3毛坯的工藝分析及要求16</p><p>　　2.2.4毛坯余量和公差的確定16</p><p>　　2.3工藝路線設(shè)計(jì)19</p><p>　　2.3.1零件圖的工藝分析19</p><p>　　2.3.2加工方法的選擇22</p>

15、;<p>　　2.3.3缸蓋的材料及熱處理23</p><p>　　2.3.4階段的劃分23</p><p>　　2.3.5工序的集中與分散24</p><p>　　2.3.6基準(zhǔn)的選擇24</p><p>　　2.3.7 擬定發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的工藝路線27</p><p>　　2.4 加工設(shè)備及工藝

16、裝備的選擇28</p><p>　　2.5 加工工序設(shè)計(jì)29</p><p>　　第章 鉆床專用夾具設(shè)計(jì)37</p><p>　　3.1問(wèn)題的提出37</p><p>　　3.2機(jī)床夾具的分類37</p><p>　　3.2.1通用夾具37</p><p>　　3.2.2專用夾具

17、37</p><p>　　3.3夾具的設(shè)計(jì)內(nèi)容38</p><p>　　3.3.1定位基準(zhǔn)的選擇38</p><p>　　3.3.2工件的夾緊及夾緊裝置38</p><p>　　3.3.3夾緊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介39</p><p>　　3.3.4夾緊力要素的確定39</p><p>　　3.3.

18、5夾具材料的選擇42</p><p>　　3.4鉆床夾具的設(shè)計(jì)42</p><p>　　3.4.1鉆床夾具的性能要求錯(cuò)誤！未定義書簽。</p><p>　　3.4.2鉆床夾具的特點(diǎn)43</p><p>　　3.5鉆套與工件間的距離44</p><p>　　3.5.1固定式鉆模特點(diǎn)44</p>

19、<p>　　3.5.2鉆套與被加工的尺寸關(guān)系44</p><p>　　3.6夾具的對(duì)刀44</p><p>　　3.7夾具體的設(shè)計(jì)44</p><p><b>　　結(jié)論47</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)47</b></p><p><

20、b>　　致謝48</b></p><p>　　附件 外文資料翻譯49</p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1 課題研究的意義及現(xiàn)狀</p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)（英文：Engine），又稱為引擎，是一種能夠把一種形式的能轉(zhuǎn)化為另一種更有用的能的機(jī)器，通常是把化

21、學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。（把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)器能的稱謂電動(dòng)機(jī)）有時(shí)它既適用于動(dòng)力發(fā)生裝置,也可指包括動(dòng)力裝置的整個(gè)機(jī)器.比如汽油發(fā)動(dòng)機(jī),航空發(fā)動(dòng)機(jī).</p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)最早誕生在英國(guó)，所以，發(fā)動(dòng)機(jī)的概念也源于英語(yǔ)，它的本義是指那種“產(chǎn)生動(dòng)力的機(jī)械裝置”。隨著科技的進(jìn)步，人們不斷地研制出不同用途多種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)，但是，不管哪種發(fā)動(dòng)機(jī)，它的基本前提都是要以某種燃料燃燒來(lái)產(chǎn)生動(dòng)力。所以，以電為能量來(lái)源的電動(dòng)機(jī)，不屬于發(fā)動(dòng)

22、機(jī)的范疇。</p><p>　　回顧發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生和發(fā)展的歷史，它經(jīng)歷了外燃機(jī)和內(nèi)燃機(jī)兩個(gè)發(fā)展階段。</p><p>　　所謂外燃機(jī)，就是說(shuō)它的燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)的外部燃燒，發(fā)動(dòng)機(jī)將這種燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能，瓦特改良的蒸汽機(jī)就是一種典型的外燃機(jī)，當(dāng)大量的煤燃燒產(chǎn)生熱能把水加熱成大量的水蒸汽時(shí)，高壓便產(chǎn)生了，然后這種高壓又推動(dòng)機(jī)械做功，從而完成了熱能向動(dòng)能的轉(zhuǎn)變。</p><p

23、>　　明白了什么是外燃機(jī)，也就知道了什么是內(nèi)燃機(jī)。這一類型的發(fā)動(dòng)機(jī)與外燃機(jī)的最大不同在于它的燃料在其內(nèi)部燃燒。內(nèi)燃機(jī)的種類十分繁多，我們常見(jiàn)的汽油機(jī)、柴油機(jī)是典型的內(nèi)燃機(jī)。我們不常見(jiàn)的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和飛機(jī)上裝配的噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)也屬于內(nèi)燃機(jī)。不過(guò)，由于動(dòng)力輸出方式不同，前兩者和后兩者又存在著巨大的差異。一般地，在地面上使用的多是前者，在空中使用的多是后者。當(dāng)然有些汽車制造者出于創(chuàng)造世界汽車車速新紀(jì)錄的目的，也在汽車上裝用過(guò)噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，但

24、這總是很特殊的例子，并不存在批量生產(chǎn)的適用性。</p><p>　　此外還有燃?xì)廨啓C(jī)，這種發(fā)動(dòng)機(jī)的工作特點(diǎn)是燃燒產(chǎn)生高壓燃?xì)?，利用燃?xì)獾母邏和苿?dòng)燃?xì)廨啓C(jī)的葉片旋轉(zhuǎn)，從而輸出動(dòng)力。燃?xì)廨啓C(jī)使用范圍很廣，但由于很難精細(xì)地調(diào)節(jié)輸出的功率，所以汽車和摩托車很少使用燃?xì)廨啓C(jī)，只有部分賽車裝用過(guò)燃?xì)廨啓C(jī)。</p><p>　　氣缸蓋安裝在氣缸體的上面，從上部密封氣缸并構(gòu)成燃燒室。它經(jīng)常與高溫高壓燃?xì)庀?/p>

25、接觸，因此承受很大的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋內(nèi)部制有冷卻水套，缸蓋下端面的冷卻水孔與缸體的冷卻水孔相通。利用循環(huán)水來(lái)冷卻燃燒室等高溫部分?！　?lt;/p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的心臟，為汽車的行走提供動(dòng)力，汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性。簡(jiǎn)單講發(fā)動(dòng)機(jī)就是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，即將汽油(柴油)的熱能，通過(guò)在密封汽缸內(nèi)燃燒氣體膨脹時(shí)，推動(dòng)活塞作功，轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，這是發(fā)動(dòng)機(jī)最基本原理。發(fā)動(dòng)機(jī)所有結(jié)構(gòu)都是為能量轉(zhuǎn)換

26、服務(wù)的，雖然發(fā)動(dòng)機(jī)伴隨著汽車走過(guò)了100多年的歷史，無(wú)論是在設(shè)計(jì)上、制造上、工藝上還是在性能上、控制上都有很大的提高，其基本原理仍然未變，這是一個(gè)富于創(chuàng)造的時(shí)代，那些發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)者們，不斷地將最新科技與發(fā)動(dòng)機(jī)融為一體，把發(fā)動(dòng)機(jī)變成一個(gè)復(fù)雜的機(jī)電一體化產(chǎn)品，使發(fā)動(dòng)機(jī)性能達(dá)到近乎完善的程度，各世界著名汽車廠商也將發(fā)動(dòng)機(jī)的性能作為競(jìng)爭(zhēng)亮點(diǎn)。</p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)有很多種。按照進(jìn)氣系統(tǒng)分類，可以分為自然吸氣(非增壓)

27、式發(fā)動(dòng)機(jī)和強(qiáng)制進(jìn)氣(增壓式)發(fā)動(dòng)機(jī)。汽油機(jī)常采用自然吸氣式；柴油機(jī)為了提高功率有采用增壓式的。按照氣缸排列方式分類內(nèi)燃機(jī)按照氣缸排列方式不同可以分為單列式和雙列式。單列式發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)氣缸排成一列，一般是垂直布置的，但為了降低高度，有時(shí)也把氣缸布置成傾斜的甚至水平的；雙列式發(fā)動(dòng)機(jī)把氣缸排成兩列，兩列之間的夾角<180°(一般為90°)稱為V型發(fā)動(dòng)機(jī)，若兩列之間的夾角=180°稱為對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)。按照氣缸數(shù)

28、目分類內(nèi)燃機(jī)按照氣缸數(shù)目不同可以分為單缸發(fā)動(dòng)機(jī)和多缸發(fā)動(dòng)機(jī)。僅有一個(gè)氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī)稱為單缸發(fā)動(dòng)機(jī)；有兩個(gè)以上氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī)稱為多缸發(fā)動(dòng)機(jī)。如雙缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸發(fā)動(dòng)機(jī)?，F(xiàn)代車用發(fā)動(dòng)機(jī)多采用四缸、六缸、八缸發(fā)動(dòng)機(jī)。按照冷卻方式分類內(nèi)燃機(jī)按照冷卻方式不同可以分為水冷發(fā)動(dòng)機(jī)和風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)是利用在氣缸體和氣缸蓋冷卻水套中進(jìn)行循環(huán)的冷卻液作為冷卻介質(zhì)進(jìn)行冷卻的；而風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)是利用流動(dòng)于氣缸體與氣缸蓋外表面散熱

29、片之間的空氣作為冷卻介質(zhì)進(jìn)行冷卻的。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻均勻，工作可靠，冷卻效果好，被廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代</p><p>　　缸蓋上還裝有進(jìn)、排氣門座，氣門導(dǎo)管孔，用于安裝進(jìn)、排氣門，還有進(jìn)氣通道和排氣通道等。汽油機(jī)的氣缸蓋上加工有安裝火花塞的孔，而柴油機(jī)的氣缸蓋上加工有安裝噴油器的孔。頂置凸輪軸式發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋上還加工有凸輪軸軸承孔，用以安裝凸輪軸。</p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)組成。機(jī)體是構(gòu)成發(fā)

30、動(dòng)機(jī)的骨架，是發(fā)動(dòng)機(jī)各機(jī)構(gòu)和各系統(tǒng)的安裝基礎(chǔ)，其內(nèi)、外安裝著發(fā)動(dòng)機(jī)的所有主要零件和附件，承受各種載荷。因此，機(jī)體必須要有足夠的強(qiáng)度和剛度。機(jī)體組主要由氣缸體、曲軸箱、氣缸蓋和氣缸墊等零件組成：</p><p><b>　　一、氣缸體</b></p><p>　　水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體和上曲軸箱常鑄成一體，稱為氣缸體——曲軸箱，也可稱為氣缸體。氣缸體一般用灰鑄鐵鑄成，氣缸體

31、上部的圓柱形空腔稱為氣缸，下半部為支承曲軸的曲軸箱，其內(nèi)腔為曲軸運(yùn)動(dòng)的空間。在氣缸體內(nèi)部鑄有許多加強(qiáng)筋，冷卻水套和潤(rùn)滑油道等。</p><p>　　氣缸體應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，根據(jù)氣缸體與油底殼安裝平面的位置不同，通常把氣缸體分為以下三種形式。</p><p>　　(1) 一般式氣缸體其特點(diǎn)是油底殼安裝平面和曲軸旋轉(zhuǎn)中心在同一高度。這種氣缸體的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)體高度小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，便于加工

32、，曲軸拆裝方便；但其缺點(diǎn)是剛度和強(qiáng)度較差</p><p>　　(2) 龍門式氣缸體其特點(diǎn)是油底殼安裝平面低于曲軸的旋轉(zhuǎn)中心。它的優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度和剛度都好，能承受較大的機(jī)械負(fù)荷；但其缺點(diǎn)是工藝性較差，結(jié)構(gòu)笨重，加工較困難。</p><p>　　(3) 隧道式氣缸體這種形式的氣缸體曲軸的主軸承孔為整體式，采用滾動(dòng)軸承，主軸承孔較大，曲軸從氣缸體后部裝入。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、剛度和強(qiáng)度好，但其缺點(diǎn)是加

33、工精度要求高，工藝性較差，曲軸拆裝不方便。</p><p>　　為了能夠使氣缸內(nèi)表面在高溫下正常工作，必須對(duì)氣缸和氣缸蓋進(jìn)行適當(dāng)?shù)乩鋮s。冷卻方法有兩種，一種是水冷，另一種是風(fēng)冷。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸周圍和氣缸蓋中都加工有冷卻水套，并且氣缸體和氣缸蓋冷卻水套相通，冷卻水在水套內(nèi)不斷循環(huán)，帶走部分熱量，對(duì)氣缸和氣缸蓋起冷卻作用。</p><p>　　現(xiàn)代汽車上基本都采用水冷多缸發(fā)動(dòng)機(jī)，對(duì)于多缸發(fā)動(dòng)

34、機(jī)，氣缸的排列形式?jīng)Q定了發(fā)動(dòng)機(jī)外型尺寸和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體的剛度和強(qiáng)度也有影響，并關(guān)系到汽車的總體布置。按照氣缸的排列方式不同，氣缸體還可以分成單列式，V型和對(duì)置式三種。</p><p><b>　　(1) 直列式</b></p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)氣缸排成一列，一般是垂直布置的。單列式氣缸體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工容易，但發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)度和高度較大。一般六缸以下發(fā)動(dòng)機(jī)多采

35、用單列式。例如捷達(dá)轎車、富康轎車、紅旗轎車所使用的發(fā)動(dòng)機(jī)均采用這種直列式氣缸體。有的汽車為了降低發(fā)動(dòng)機(jī)的高度，把發(fā)動(dòng)機(jī)傾斜一個(gè)角度。</p><p><b>　　(2) V型</b></p><p>　　氣缸排成兩列，左右兩列氣缸中心線的夾角γ＜180°，稱為V型發(fā)動(dòng)機(jī)，V型發(fā)動(dòng)機(jī)與直列發(fā)動(dòng)機(jī)相比，縮短了機(jī)體長(zhǎng)度和高度，增加了氣缸體的剛度，減輕了發(fā)動(dòng)機(jī)的重量

36、，但加大了發(fā)動(dòng)機(jī)的寬度，且形狀較復(fù)雜，加工困難，一般用于8缸以上的發(fā)動(dòng)機(jī)，6缸發(fā)動(dòng)機(jī)也有采用這種形式的氣缸體。</p><p><b>　　(3) 對(duì)置式</b></p><p>　　氣缸排成兩列，左右兩列氣缸在同一水平面上，即左右兩列氣缸中心線的夾角 γ＝180°，稱為對(duì)置式。它的特點(diǎn)是高度小，總體布置方便，有利于風(fēng)冷。這種氣缸應(yīng)用較少。</p>

37、;<p>　　氣缸直接鏜在氣缸體上叫做整體式氣缸，整體式氣缸強(qiáng)度和剛度都好，能承受較大的載荷，這種氣缸對(duì)材料要求高，成本高。如果將氣缸制造成單獨(dú)的圓筒形零件(即氣缸套)，然后再裝到氣缸體內(nèi)。這樣，氣缸套采用耐磨的優(yōu)質(zhì)材料制成，氣缸體可用價(jià)格較低的一般材料制造，從而降低了制造成本。同時(shí)，氣缸套可以從氣缸體中取出，因而便于修理和更換，并可大大延長(zhǎng)氣缸體的使用壽命。氣缸套有干式氣缸套和濕式氣缸套兩種。</p>&l

38、t;p>　　干式氣缸套的特點(diǎn)是氣缸套裝入氣缸體后，其外壁不直接與冷卻水接觸，而和氣缸體的壁面直接接觸，壁厚較薄，一般為1～3mm。它具有整體式氣缸體的優(yōu)點(diǎn)，強(qiáng)度和剛度都較好，但加工比較復(fù)雜，內(nèi)、外表面都需要進(jìn)行精加工，拆裝不方便，散熱不良。</p><p>　　濕式氣缸套的特點(diǎn)是氣缸套裝入氣缸體后，其外壁直接與冷卻水接觸，氣缸套僅在上、下各有一圓環(huán)地帶和氣缸體接觸，壁厚一般為5～9mm。它散熱良好，冷卻均勻

39、，加工容易，通常只需要精加工內(nèi)表面，而與水接觸的外表面不需要加工，拆裝方便，但缺點(diǎn)是強(qiáng)度、剛度都不如干式氣缸套好，而且容易產(chǎn)生漏水現(xiàn)象。應(yīng)該采取一些防漏措施。</p><p><b>　　二、軸箱</b></p><p>　　氣缸體下部用來(lái)安裝曲軸的部位稱為曲軸箱，曲軸箱分上曲軸箱和下曲軸箱。上曲軸箱與氣缸體鑄成一體，下曲軸箱用來(lái)貯存潤(rùn)滑油，并封閉上曲軸箱，故又稱為油

40、底殼圖（圖2-6）。油底殼受力很小，一般采用薄鋼板沖壓而成，其形狀取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的總體布置和機(jī)油的容量。油底殼內(nèi)裝有穩(wěn)油擋板，以防止汽車顛動(dòng)時(shí)油面波動(dòng)過(guò)大。油底殼底部還裝有放油螺塞，通常放油螺塞上裝有永久磁鐵，以吸附潤(rùn)滑油中的金屬屑，減少發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損。在上下曲軸箱接合面之間裝有襯墊，防止?jié)櫥托孤?lt;/p><p><b>　　三、氣缸蓋</b></p><p>　　氣

41、缸蓋安裝在氣缸體的上面，從上部密封氣缸并構(gòu)成燃燒室。它經(jīng)常與高溫高壓燃?xì)庀嘟佑|，因此承受很大的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋內(nèi)部制有冷卻水套，缸蓋下端面的冷卻水孔與缸體的冷卻水孔相通。利用循環(huán)水來(lái)冷卻燃燒室等高溫部分。</p><p>　　缸蓋上還裝有進(jìn)、排氣門座，氣門導(dǎo)管孔，用于安裝進(jìn)、排氣門，還有進(jìn)氣通道和排氣通道等。汽油機(jī)的氣缸蓋上加工有安裝火花塞的孔，而柴油機(jī)的氣缸蓋上加工有安裝噴油器的孔。頂置凸輪

42、軸式發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋上還加工有凸輪軸軸承孔，用以安裝凸輪軸。</p><p>　　氣缸蓋一般采用灰鑄鐵或合金鑄鐵鑄成，鋁合金的導(dǎo)熱性好，有利于提高壓縮比，所以近年來(lái)鋁合金氣缸蓋被采用得越來(lái)越多。</p><p>　　氣缸蓋是燃燒室的組成部分，燃燒室的形狀對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作影響很大，由于汽油機(jī)和柴油機(jī)的燃燒方式不同，其氣缸蓋上組成燃燒室的部分差別較大。汽油機(jī)的燃燒室主要在氣缸蓋上，而柴油機(jī)的燃燒室

43、主要在活塞頂部的凹坑。這里只介紹汽油機(jī)的燃燒室，而柴油機(jī)的燃燒室放在柴油供給系里介紹。</p><p>　　汽油機(jī)燃燒室常見(jiàn)的三種形式。</p><p>　　(1) 半球形燃燒室</p><p>　　半球形燃燒室結(jié)構(gòu)緊湊，火花塞布置在燃燒室中央，火焰行程短，故燃燒速率高，散熱少，熱效率高。這種燃燒室結(jié)構(gòu)上也允許氣門雙行排列，進(jìn)氣口直徑較大，故充氣效率較高，雖然使配氣

44、機(jī)構(gòu)變得較復(fù)雜，但有利于排氣凈化，在轎車發(fā)動(dòng)機(jī)上被廣泛地應(yīng)用。</p><p><b>　　(2) 楔形燃燒室</b></p><p>　　楔形燃燒室結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，散熱面積小，熱損失也小，能保證混合氣在壓縮行程中形成良好的渦流運(yùn)動(dòng)，有利于提高混合氣的混合質(zhì)量，進(jìn)氣阻力小，提高了充氣效率。氣門排成一列，使配氣機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，但火花塞置于楔形燃燒室高處，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x長(zhǎng)些，切諾

45、基轎車發(fā)動(dòng)機(jī)采用這種形式的燃燒室。</p><p><b>　　(3) 盆形燃燒室</b></p><p>　　盆形燃燒室，氣缸蓋工藝性好，制造成本低，但因氣門直徑易受限制，進(jìn)、排氣效果要比半球形燃燒室差。捷達(dá)轎車發(fā)動(dòng)機(jī)、奧迪轎車發(fā)動(dòng)機(jī)采用盆形燃燒室。</p><p><b>　　四、缸墊</b></p>&

46、lt;p>　　氣缸墊裝在氣缸蓋和氣缸體之間，其功用是保證氣缸蓋與氣缸體接觸面的密封，防止漏氣，漏水和漏油。</p><p>　　氣缸墊的材料要有一定的彈性，能補(bǔ)償結(jié)合面的不平度，以確保密封，同時(shí)要有好的耐熱性和耐壓性，在高溫高壓下不燒損、不變形。目前應(yīng)用較多的是銅皮——棉結(jié)構(gòu)的氣缸墊，由于銅皮——棉氣缸墊翻邊處有三層銅皮，壓緊時(shí)較之石棉不易變形。有的發(fā)動(dòng)機(jī)還采用在石棉中心用編織的綱絲網(wǎng)或有孔鋼板為骨架，兩面

47、用石棉及橡膠粘結(jié)劑壓成的氣缸墊。</p><p>　　安裝氣缸墊時(shí)，首先要檢查氣缸墊的質(zhì)量和完好程度，所有氣缸墊上的孔要和氣缸體上的孔對(duì)齊。其次要嚴(yán)格按照說(shuō)明書上的要求上好氣缸蓋螺栓。擰緊氣缸蓋螺栓時(shí)，必須由中央對(duì)稱地向四周擴(kuò)展的順序分2～3次進(jìn)行，最后一次擰緊到規(guī)定的力矩。</p><p>　　氣缸蓋一般采用灰鑄鐵或合金鑄鐵鑄成，鋁合金的導(dǎo)熱性好，有利于提高壓縮比，所以近年來(lái)鋁合金氣缸蓋

48、被采用得越來(lái)越多。</p><p>　　氣缸蓋是燃燒室的組成部分，燃燒室的形狀對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作影響很大，由于汽油機(jī)和柴油機(jī)的燃燒方式不同，其氣缸蓋上組成燃燒室的部分差別較大。汽油機(jī)的燃燒室主要在氣缸蓋上，而柴油機(jī)的燃燒室主要在活塞頂部的凹坑。</p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件是汽缸，活塞在汽缸內(nèi)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，上面所描述的是單汽缸的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，而實(shí)際應(yīng)用中的發(fā)動(dòng)機(jī)都是有多個(gè)汽缸的（4缸、6缸

49、、8缸比較常見(jiàn)）。我們通常通過(guò)汽缸的排列方式對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)分類：直列、V或水平對(duì)置（當(dāng)然現(xiàn)在還有大眾集團(tuán)的W型，實(shí)際上是兩個(gè)V組成）。</p><p>　　不同的排列方式使得發(fā)動(dòng)機(jī)在順滑性、制造費(fèi)用和外型上有著各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，配備在相應(yīng)的汽車上。</p><p><b>　　發(fā)動(dòng)機(jī)其他結(jié)構(gòu)：</b></p><p>　　凸輪軸：控制進(jìn)氣閥和排氣閥的

50、開(kāi)閉 </p><p>　　火花塞： 火花塞放出火花點(diǎn)燃油氣混合氣，使得爆炸發(fā)生?；鸹ū仨氃谶m當(dāng)?shù)臅r(shí)候放出。 </p><p>　　閥門： 進(jìn)氣、出氣閥分別在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候打開(kāi)來(lái)吸入油氣混合氣和排出尾氣。在壓縮和燃燒時(shí)，這兩個(gè)閥都是關(guān)閉的，來(lái)保證燃燒室的密封。</p><p>　　缸蓋作為發(fā)動(dòng)機(jī)中最復(fù)雜、最具代表性的零件之一。所謂發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋，就是安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體上部的機(jī)

51、構(gòu)，它與活塞一起形成燃燒室，即汽油與空氣混合形成的混合物燃燒的地方。氣缸蓋上有用于冷卻燃燒室及周圍區(qū)域的水套、進(jìn)排氣道、進(jìn)氣歧管、排氣歧管、潤(rùn)滑油道和火花塞的安裝孔。根據(jù)燃燒室的形狀、凸輪軸位置和氣門機(jī)構(gòu)等因素的變化，缸蓋結(jié)構(gòu)也有所變化。由于目前多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)都采用了頂置凸輪軸的布局，所以對(duì)于很多不了解汽車發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的人，也可以通過(guò)觀察發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的寬度來(lái)區(qū)分。另外，過(guò)去的發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋多采用鑄鐵材質(zhì)，但由于鋁具有更高的熱傳導(dǎo)性，同時(shí)可以減輕發(fā)動(dòng)

52、機(jī)的重量，因此現(xiàn)在許多發(fā)動(dòng)機(jī)的缸蓋已經(jīng)采用鑄鋁制造。</p><p>　　1.2 論文主要研究?jī)?nèi)容</p><p>　　本論文研究的主要內(nèi)容是發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋有毛坯到成品的主要機(jī)械加工工藝過(guò)程的制定以及相應(yīng)的加工過(guò)程中能夠滿足精度要求的機(jī)床和刀具的選擇，還有發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋上孔群的加工所需要的專用夾具的設(shè)計(jì)。</p><p>　　圖1-0為本畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書的知識(shí)框架，清洗明

53、了的介紹了本設(shè)計(jì)所做的一些工作和設(shè)計(jì)思路。</p><p>　　圖1-0 本設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)</p><p>　　第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)箱體工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的分析</p><p>　　2.1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的功用分析</p><p>　　汽缸蓋是柴油機(jī)的一種緊固件，也是柴油機(jī)燃燒室的組成部分。船用柴

54、油機(jī)各種型式的汽缸蓋的共同特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，孔道較多，壁厚不均。它不僅受到高溫高壓氣體的強(qiáng)烈作用，而且周期性地承受較高的機(jī)械負(fù)荷與熱負(fù)荷，也受到因冷卻水造成的局部冷熱不均影響，同時(shí)還由于螺栓預(yù)緊力使汽缸蓋承受著壓應(yīng)力，并與燃?xì)鈮毫餐饔檬蛊咨w受到彎曲作用，此外，還在截面變化處容易產(chǎn)生應(yīng)力集中等，正是由于汽缸蓋如此惡劣的工作條件，致使汽缸蓋很容易失效損壞。通常失效損壞形式為：其底面和冷卻水腔產(chǎn)生裂紋，這是柴油機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)的損壞現(xiàn)象，還有汽

55、閥底面和導(dǎo)套容易磨損，冷卻水側(cè)被腐蝕等。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)4缸發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的工藝路線及規(guī)程。</p><p>　　圖1-1發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋示意圖</p><p>　　2.1.2發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋結(jié)構(gòu)的分析</p><p>　　缸蓋作為發(fā)動(dòng)機(jī)中最復(fù)雜、最具代表性的零件之一。所謂發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋，就是安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體上部的機(jī)構(gòu)，它與活塞一

56、起形成燃燒室，即汽油與空氣混合形成的混合物燃燒的地方。氣缸蓋上有用于冷卻燃燒室及周圍區(qū)域的水套、進(jìn)排氣道、進(jìn)氣歧管、排氣歧管、潤(rùn)滑油道和火花塞的安裝孔。根據(jù)燃燒室的形狀、凸輪軸位置和氣門機(jī)構(gòu)等因素的變化，缸蓋結(jié)構(gòu)也有所變化。由于目前多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)都采用了頂置凸輪軸的布局，所以對(duì)于很多不了解汽車發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的人，也可以通過(guò)觀察發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的寬度來(lái)區(qū)分。另外，過(guò)去的發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋多采用鑄鐵材質(zhì)，但由于鋁具有更高的熱傳導(dǎo)性，同時(shí)可以減輕發(fā)動(dòng)機(jī)的重量，因此

57、現(xiàn)在許多發(fā)動(dòng)機(jī)的缸蓋已經(jīng)采用鑄鋁制造</p><p>　　2.1.3發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋技術(shù)分析</p><p>　　由于缸蓋的加工質(zhì)量將會(huì)影響機(jī)器或部件的精度、性能和壽命，所以缸蓋零件的加工精度對(duì)機(jī)器加工精度比較重要。在缸蓋零件各加工表面中，通常平面的加工精度比較容易保證，而精度要求較高的支撐孔的加工精度以及孔與孔之間、孔與平面之間的相互位置精度則較難保證。缸蓋零件的技術(shù)要求主要可歸納如下：<

58、;/p><p>　　(1) 主要平面的形狀精度和表面粗糙度</p><p>　　缸蓋的主要平面是裝配基準(zhǔn)，并且往往是加工時(shí)的定位基準(zhǔn)，所以，應(yīng)有較高的平面度和較小的粗糙度值，否則，直接影響缸蓋加工時(shí)的定位精度，影響缸蓋加工的定位精度，影響缸蓋與機(jī)座總裝時(shí)的接觸剛度和相互位置精度。</p><p>　　一般缸蓋的主要平面的平面度在0.1～0.03mm，表面粗糙度Ra2.5

59、～0.63m，各主要平面對(duì)裝配基準(zhǔn)面垂直度為0.1/300.</p><p>　　(2) 孔的尺寸精度、幾何形狀精度和表面粗糙度</p><p>　　一般缸蓋孔的尺寸精度為IT6，圓度、圓柱度公差不超過(guò)孔徑公差的一半，表面粗糙度值為Ra0.63～0.32m。其余尺寸精度為IT7～I(xiàn)T6,表面粗糙度為Ra2.5～0.63m。</p><p>　　(3) 主要孔和平面的

60、相互位置精度</p><p>　　各孔之間的孔距公差為0.12～0.05mm，平行度公差應(yīng)小于孔距公差，一般在全長(zhǎng)取0.1～0.04mm。同一軸線上主要平面間及主要平面之間垂直度公差為0.1～0.04mm。</p><p>　　2.1.4發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的材料分析</p><p>　　一： 選材的一般原則：</p><p><b>　　材

61、料的機(jī)械性能</b></p><p>　　在設(shè)計(jì)零件并進(jìn)行選材時(shí)，應(yīng)根據(jù)零件的工作條件和損壞形式找出所選材料的主要機(jī)械性能指標(biāo)，這是零件經(jīng)久耐用的先決條件。</p><p><b>　　材料的工藝性能</b></p><p>　　金屬材料的基本加工方法有鑄造、鍛壓、沖壓、焊接、切削加工和熱處理等。各種加工工藝均有其工藝性能要求。材料

62、的工藝性能的好壞對(duì)零件加工生產(chǎn)有直接的影響。</p><p><b>　　材料的經(jīng)濟(jì)性能</b></p><p>　　在滿足使用性能的前提下，選用零件的還應(yīng)注意降低零件的總成本。</p><p>　　一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)優(yōu)先選用價(jià)格低廉的材料。如盡可能選用碳素鋼和灰鑄鐵，在難以滿足要求時(shí)再選用合金鋼、球墨鑄鐵、鑄鋼或其它材料。</p>&

63、lt;p>　　二： 零件材料的選擇</p><p>　　由于零件的工作狀態(tài)，工作零件條件的要求，因此零件的材料必須具有綜合機(jī)械性能，耐高溫、抗氧化性和組織穩(wěn)定性等。根據(jù)查閱有關(guān)資料：缸蓋材料通常選用鑄鐵，其詳細(xì)介紹如下：</p><p><b>　?。?） 灰鑄鐵</b></p><p>　　灰鑄鐵的顯微鏡組織由金屬機(jī)體（鐵素體和珠光體）

64、和片狀石墨所組成，相當(dāng)于在純鐵或鋼的基礎(chǔ)上嵌入了大量石墨片。</p><p>　　因其中的碳主要從游離石墨形式存在，并成片段狀，斷口為灰色。由于片狀石墨的存在破壞了基本的連續(xù)性，石墨尖端容易造成應(yīng)力集中，所以灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度低，塑性和韌性差，屬于脆性材料，不能鍛造和沖壓，并且焊接性能材料很差，不過(guò)其抗壓強(qiáng)度受石墨的影響較小，但是灰鑄鐵鑄造性能和切削性能優(yōu)良。石墨的存在使其有如下優(yōu)越性能：優(yōu)良的減震性，耐磨性好，缺

65、口敏感性小。</p><p>　　a.鐵的化學(xué)成分包括C、Si、Mn、P、S以及一些其他合金元素，各成分所占比重見(jiàn)下表2-1（以HT250為例）。</p><p>　　表2-1 灰鑄鐵HT250的主要化學(xué)成分及所占比重（%）</p><p>　　b.對(duì)灰鑄鐵性能都有著重要的影響，詳見(jiàn)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》</p><p>　　c.鑄鐵的牌號(hào)有H

66、T100、HT150、HT200、HT250、HT300、HT350等6種，牌號(hào)右邊的數(shù)字表示該牌號(hào)灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度最低值。</p><p>　　d.鐵的機(jī)械性能與鑄件壁厚有關(guān)，同一牌號(hào)的灰鑄鐵因鑄件壁厚不同具有不同的抗拉強(qiáng)度。各種牌號(hào)不同壁厚的灰鑄鐵性能達(dá)到強(qiáng)度參考值見(jiàn)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》。機(jī)械性能見(jiàn)下表2-2以HT250為例。</p><p>　　表2-2灰鑄鐵HT250的各種機(jī)械性能

67、</p><p><b>　?。?） 耐磨灰鑄鐵</b></p><p>　　在灰鑄鐵中由于加入少量合金元素，可不同程度地減小鐵素體的數(shù)量，同時(shí)珠光體也相應(yīng)的細(xì)化。而且在珠光體內(nèi)的鐵素體的數(shù)量中固溶數(shù)量的合金元素，石墨也一定程度的細(xì)化。由于上述組織的特點(diǎn)，顯著地提高了鑄鐵的強(qiáng)度和硬度，具有很好地保持連續(xù)油墨的能力，即保持良好的潤(rùn)滑性，能抵抗咬合或擦傷，在工作溫度中能保

68、持較高的機(jī)械性能，如機(jī)床導(dǎo)軌、汽缸套、油塞環(huán)、凸輪軸等。</p><p>　　耐磨灰鑄鐵的切削加工性能都較好，但是刀具磨損比一般灰鑄鐵高。含磷較高時(shí)，刨削應(yīng)注意邊緣處產(chǎn)生崩裂現(xiàn)象。磨削時(shí)，工時(shí)稍有增加，可采用大孔隙砂輪，磨后表面粗糙度變細(xì)。人工刮研與攻絲等較困難。</p><p><b>　　（3） 球墨鑄鐵</b></p><p>　　球墨鑄

69、鐵（簡(jiǎn)稱球鐵）是將接近灰鑄鐵成分（也可包括某些合金元素）的鐵水，經(jīng)鎂或鎂合金或者其它球化劑球化處理后而獲得具有球狀石墨的鑄鐵。由于這種鑄鐵中的石墨呈球狀，所以大大減輕了石墨對(duì)基體的分割作用和尖口作用。球墨鑄鐵具有灰鑄鐵的優(yōu)良性能，又兼有鋼的高強(qiáng)度性能，有比鋼更好的耐磨性、抗氧化性、減震性及小的缺口敏感性。它可以進(jìn)行多種熱處理以提高強(qiáng)度。</p><p><b>　?。?）可鍛鑄鐵</b>&l

70、t;/p><p>　　可鍛鑄鐵是將一定成分的白口鑄鐵經(jīng)過(guò)石墨化退火（或脫碳退火）處理的一種鑄鐵，也稱韌鐵或馬鐵。石墨退火時(shí)把共晶滲碳體和二次滲碳體全部分解，而共析滲碳體則不可分解貨部分分解貨全部分解。因此，按基體組織又可分為鐵素體可鍛鑄鐵和珠光體可鍛鑄鐵。</p><p>　　可鍛鑄鐵的性能優(yōu)于灰鑄鐵，適用于動(dòng)態(tài)載荷下要求塑性和韌性較高的鑄件，尤其是復(fù)雜薄壁的小件。厚度大的鑄件需要采用復(fù)雜孕育

71、處理。可鍛鑄鐵的切削性能好，車削加工性能優(yōu)于易切鋼。退火時(shí)產(chǎn)生的表層優(yōu)于組織不均勻，對(duì)可鍛鑄鐵的切削性極為有害?？蓴噼T鐵有較好的減震性能優(yōu)于球墨鑄鐵，低于灰鑄鐵，適用于承受振動(dòng)的零件，尤其是黑心可鍛鑄鐵的，它的減震能力約為鑄鋼的3倍，球墨鑄鐵的2倍。</p><p><b>　?。?）蠕墨鑄鐵</b></p><p>　　蠕蟲狀石墨鑄鐵的石墨形似蠕蟲，較短而厚，頭部較

72、圓蠕墨鑄鐵。國(guó)內(nèi)過(guò)去將這種鑄鐵稱為稀土鑄鐵或稀土高強(qiáng)度鑄鐵，現(xiàn)稱蠕墨鑄鐵。宏觀斷口呈暗墨色至淺灰色。</p><p>　　蠕墨鑄鐵的機(jī)械性能介于基本組織的相同的優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵和球墨鑄鐵之間。優(yōu)于石墨形態(tài)歲基體的破壞小，且具有一定的韌性。另一方面，又由于石墨是相互連接的，強(qiáng)度和韌性都不如球墨鑄鐵。</p><p><b>　　蠕墨鑄鐵主要用于：</b></p>

73、<p>　　經(jīng)受熱循環(huán)載荷的鑄件，如鋼錠模、玻璃模具、柴油機(jī)缸蓋、排氣歧管等</p><p>　　要組織致密、耐壓的鑄件，如齒輪泵體、葉片泵體、換向閥體等。</p><p>　　要求強(qiáng)度高、形狀復(fù)雜、斷面尺寸差別大，用球墨鑄鐵、高牌號(hào)合金灰鑄鐵都不易澆成的鑄件。</p><p><b>　　（6）特種鑄鐵</b></p>

74、<p>　　特種鑄鐵是特殊性能鑄鐵的簡(jiǎn)稱，它是在腐蝕介質(zhì)中，高溫條件下或劇烈摩擦、磨損等場(chǎng)合使用的鑄鐵，與相似條件下使用的合金鋼相比，熔煉簡(jiǎn)便，成本廉價(jià)，有很好的使用性能。特種鑄鐵的缺點(diǎn)是機(jī)械性能比合金鋼低，脆性較大，容易破碎。</p><p>　　根據(jù)選材的一般原則以及發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋工作的需要，結(jié)合各種鑄鐵材料的性能特性及應(yīng)用范圍，發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的材料選為灰鑄鐵HT250。</p><

75、p>　　2.2發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋毛坯的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.2.1 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型</p><p>　　該產(chǎn)品年產(chǎn)量為5000臺(tái)，設(shè)其備品率為16%，機(jī)械加工廢品率為2%，故</p><p>　　N = Q（1+a%+b%）</p><p>　　N = 5000×1×（16%+2%）</p>

76、<p><b>　　= 5900件/年</b></p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的年生產(chǎn)量為5900件。根據(jù)年生產(chǎn)量與生產(chǎn)類型的關(guān)系，可確定生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)。</p><p>　　在零件進(jìn)行大量生產(chǎn)時(shí)，一般采用高效先進(jìn)的方法，要有加工流水線，基于現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)設(shè)備，充分利用現(xiàn)有設(shè)備的同時(shí)，應(yīng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑煲源龠M(jìn)生產(chǎn)的發(fā)展。</p><

77、p>　　2.2.2確定毛坯種類及加工方法的選擇</p><p>　　在2.2.1計(jì)算過(guò)生產(chǎn)綱領(lǐng)，發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的年產(chǎn)量為5900件/年。確定該缸蓋的生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)。</p><p><b>　　一、 確定毛坯種類</b></p><p>　　機(jī)械加工的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效益和經(jīng)濟(jì)效益，在很大程度上取決于所選的工件毛坯。常用毛坯種類通常有型材、

78、鑄件、沖壓件和焊接件等。毛坯選擇通常從被加工零件的材料、結(jié)構(gòu)形狀、幾何尺寸和制造精度，以及各方面的生產(chǎn)條件五個(gè)方面取考慮。合理的選擇毛坯種類對(duì)隨后價(jià)格中確保產(chǎn)品質(zhì)量、縮短生產(chǎn)周期與降低生產(chǎn)成本有著重要影響。</p><p>　　材料方面，往往是選擇毛坯所要考慮的首要問(wèn)題，一般根據(jù)零件的工作情況以及工作中所起的作用來(lái)選擇毛坯的種類。根據(jù)缸蓋在工作中的作用及要求選用材料切削性好、耐腐蝕性好、耐磨性好、減震性好等，選用

79、HT250確定毛坯為鑄件，其技術(shù)要求如下：</p><p>　　1.鑄件需經(jīng)消除內(nèi)應(yīng)力處理，硬度為180-250HB</p><p>　　2.鑄件在加工前需仔細(xì)清除型砂</p><p>　　3.鑄件不允許有裂紋、冷隔、縮孔、疏松、夾渣及其他機(jī)械加工時(shí)不能消除的缺陷。</p><p>　　4.機(jī)體外部不加工表面允許有單個(gè)氣孔，總數(shù)不超過(guò)5個(gè)，直

80、徑不大于6mm，深度不大于1.5mm，間距不小于20mm</p><p>　　5未注明鑄造圓角為R3～R5</p><p>　　6.所有螺紋應(yīng)光潔。五凹陷、裂紋</p><p><b>　　7.去銳邊，毛刺</b></p><p>　　二、毛坯加工方法（鑄造）的選擇</p><p>　　鑄造方法分

81、為砂型鑄造和特種鑄造兩大類。</p><p><b>　　1 砂型鑄</b></p><p>　　砂型鑄造根據(jù)造型的不同可分為手工造型、一般機(jī)器造型和高壓造型三類，其類別、特點(diǎn)、應(yīng)用范圍以及鑄造類別詳見(jiàn)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》相關(guān)的內(nèi)容介紹。也可根據(jù)砂型類別的不同分為干型、濕型、自硬性型，其特點(diǎn)和應(yīng)用范圍詳見(jiàn)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》相關(guān)章節(jié)。</p><p

82、><b>　　2 特種鑄造</b></p><p>　　特種鑄造是指與普通砂型鑄造有顯著區(qū)別的一些方法。如壓力鑄造、熔模鑄造、金屬型鑄造、低壓鑄造、離心鑄造、陶瓷鑄造、實(shí)型鑄造、磁型鑄造等等，每種特種鑄造方法均有其優(yōu)越之處和應(yīng)用場(chǎng)合。近年來(lái)，特種鑄造在我國(guó)得到了飛速發(fā)展，其地位和作用日益提高。特種鑄造方法的類別特點(diǎn)和應(yīng)用范圍見(jiàn)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》相關(guān)章節(jié)。</p><

83、;p>　　各種鑄造方法的經(jīng)濟(jì)合理性</p><p>　　鑄造方法的經(jīng)濟(jì)合理性與零件尺寸形狀以及選擇的鑄造方法有關(guān)，其關(guān)系詳見(jiàn)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》。</p><p>　　各種鑄造方法均有其優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用范圍，不能認(rèn)為某種方法最為完善。因此，必須依據(jù)鑄件的形狀、大小、質(zhì)量要求、成產(chǎn)批量、合金的品種記憶鑄造條件等具體情況。進(jìn)行全面的比較分析，才能得出正確的鑄造方法。結(jié)合各鑄造方法的特點(diǎn)及適用

84、范圍，未來(lái)獲得較好的機(jī)械性能和使用壽命，節(jié)約材料和切削加工時(shí)，提高生產(chǎn)效率，降低成本，可選用砂型機(jī)器造型</p><p>　　2.2.3毛坯的工藝分析及要求</p><p>　　毛坯鑄造時(shí)，應(yīng)防止砂眼和氣孔的產(chǎn)生。未來(lái)減少毛坯制造時(shí)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，應(yīng)使缸蓋壁厚盡量均勻，缸蓋澆注厚應(yīng)安排時(shí)效或者退火工序。</p><p>　　鑄件澆注位置的選擇原則</p>

85、<p>　　a.鑄件的重要加工面或者主要工作面一般應(yīng)處于底面或者側(cè)面，避免氣孔、砂眼、縮松、縮孔等缺陷出現(xiàn)在工作面上。如果這些加工面難以朝下，應(yīng)盡力使其位于側(cè)面。當(dāng)鑄件的重要加工面有個(gè)數(shù)時(shí)，則應(yīng)將大的朝下。</p><p>　　b.鑄件大平面盡可能朝下或采用傾斜澆注，避免夾砂和夾渣缺陷。</p><p>　　c.將逐漸的薄壁部分放在鑄型的下部或側(cè)面，以免產(chǎn)生澆注不足、冷隔等。

86、</p><p>　　d.對(duì)于容易產(chǎn)生縮孔的鑄件，應(yīng)使厚的部分放在鑄件的上部或者側(cè)部，以便在鑄件厚壁處直接安置冒口，使之實(shí)現(xiàn)在上而下的定向凝固。</p><p><b>　　分型面的選擇原則</b></p><p>　　a.鑄件盡可能在一個(gè)沙箱內(nèi)或者加工面和加工基準(zhǔn)面放在同一個(gè)沙箱內(nèi)，一保證鑄件的尺寸精度。</p><p&g

87、t;　　b.盡量減少分型面的數(shù)量</p><p>　　c.盡量減少型芯或者活塊的數(shù)量，并盡量降低沙箱的高度，以便起模和修型。</p><p>　　d.把主要的型芯放在下半沙箱中，以利于下芯，合箱和便于檢查型腔尺寸。</p><p>　　為了使砂芯便于從砂型中取出，凡垂直于分型面的立壁在制造模樣時(shí)必須留有起模斜度，起模斜度的大小取決于與立壁的高度，造型方法，模樣材料等

88、因素，通常為15′～3°，為使型砂便于從內(nèi)腔中脫出，以形成自帶型芯，內(nèi)壁的起模斜度應(yīng)比外壁大，通常為3°～10°。</p><p>　　由于合金的線收縮，鑄件冷卻后的尺寸將比行腔尺寸略小，為保證鑄件應(yīng)有的尺寸，模樣尺寸必須必鑄件放大一個(gè)該金屬的收縮量。鑄件的實(shí)際線收縮量除隨合金的種類而異外，海域鑄件的形狀，尺寸有關(guān)。通常鑄鐵為0.7%～1.0%。</p><p&g

89、t;　　結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的結(jié)構(gòu)，形狀及尺寸，分型面選在缸蓋零件圖---俯視圖零線位置。澆注口位置分別選在位于兩側(cè)，選取起模斜度為3°，灰鑄鐵的線收縮率設(shè)為1.0%。2.2.4毛坯余量和公差的確定</p><p>　?。?） 確定毛坯的余量</p><p>　　毛坯余量的確定：根據(jù)機(jī)械加工去除量，從后往前推。同時(shí)考慮毛坯制造過(guò)程中存在的氧化皮層裂紋、雜質(zhì)等各種缺陷，并也根據(jù)工人的操作

90、水平按直徑10～12mm，厚度11mm，平均每面在5mm左右。</p><p><b>　　a.機(jī)械加工余量</b></p><p>　　砂型鑄造（采用手工造型或機(jī)器造型）所生產(chǎn)的灰鑄鐵、球墨鑄鐵、耐熱鑄鐵和耐蝕鑄鐵等鑄件的加工余量見(jiàn)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，表3.1-26和表3.1-27。</p><p>　　鑄鐵件的加工余量共分9個(gè)等級(jí)——5～

91、13級(jí)。又按零件圖的基本尺寸大小分為10個(gè)尺寸組。由于機(jī)械加工和鑄造工藝上的要求，允許挑選其它等級(jí)的加工余量，但是應(yīng)在有關(guān)圖樣和技術(shù)文件上注明。鑄孔的機(jī)械加工余量一般按澆鑄時(shí)的位置處于頂面的機(jī)械加工余量選擇。</p><p>　　對(duì)成批和大量生產(chǎn)的鑄件的加工余量由《工藝人員手冊(cè)》查得，各表面的余量見(jiàn)表2-3</p><p>　　表2-3 發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋各表面總加工余量/mm</p>

92、<p><b>　　b.鑄造工藝余量</b></p><p>　　鑄造工藝余量是為了確保鑄件質(zhì)量，滿足鑄造工藝和機(jī)械加工工藝要求而多架在鑄造毛坯上的金屬。在零件加工完畢時(shí)應(yīng)將它去除掉。如果不影響零件的使用性能，又經(jīng)設(shè)計(jì)部分允許，也可保留在零件上。</p><p>　　鑄造工藝余量的大小、形狀及位置取決于工藝需要及零件結(jié)構(gòu)，它在鑄件圖上的表示方法與加工余量

93、相同，常見(jiàn)的工藝余量形式有工藝凸臺(tái)、增強(qiáng)剛度的支撐、補(bǔ)縮余量、工藝?yán)叩取?lt;/p><p>　?。?） 毛坯的尺寸公差</p><p>　　鑄件的尺寸公差代號(hào)為IT，公差等級(jí)為11級(jí)，各級(jí)公差值列于《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表3.1-21和表3.1-22。壁厚尺寸公差可以比一般尺寸的公差降一級(jí)，例如：圖樣上規(guī)定一般的公差為IT10，則壁厚尺寸公差為IT11。公差帶應(yīng)對(duì)稱于鑄件基本尺寸設(shè)置，有特殊要

94、求時(shí)，可采用非對(duì)稱設(shè)置，但應(yīng)在圖樣上說(shuō)明。鑄件基本尺寸是鑄件圖樣上給定的尺寸，包括機(jī)械加工余量。</p><p>　　a. 成批和大量生產(chǎn)</p><p>　　公差等級(jí)見(jiàn)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，對(duì)于成批和大量生產(chǎn)的鑄件，可以通過(guò)對(duì)設(shè)備和工裝的改進(jìn)、調(diào)整和維修，嚴(yán)格控制型芯位置，獲得比表3.1-24所列更高的等級(jí)。一種鑄造方法鑄造尺寸的精度取決于生產(chǎn)過(guò)程的各種因素，其中包括：鑄件結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性；

95、模型和壓型的精度；鑄造金屬及合金種類；鑄造廠的操作水平。</p><p>　　b. 小批量和單件生產(chǎn)</p><p>　　公差等級(jí)見(jiàn)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，對(duì)小批量和單件生產(chǎn)的鑄件，不適當(dāng)采用過(guò)高的工藝要求來(lái)提高公差等級(jí)，通常是不合理的。</p><p>　　由于鑄件大量生產(chǎn)，毛坯制造方法采用砂型機(jī)器造型，由表3.1-24，鑄件尺寸公差等級(jí)為IT11級(jí)，表3.1-23

96、選取錯(cuò)箱值為1.0mm。</p><p>　　又見(jiàn)表3.1-27，得鑄鐵件加工余量等級(jí)為11級(jí)，表3.1-26選加工余量為5mm，所以可確定主要加工面的總余量見(jiàn)下表</p><p>　　表2-4 主要表面的毛坯尺寸及公差/mm</p><p><b>　　2.3工藝路線設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.3.1零件圖的

97、工藝分析</p><p>　　2.3.1.1 工藝路線設(shè)計(jì)的一般思路</p><p>　　在設(shè)計(jì)工藝路線時(shí)，首先要選擇各表面的加工方法。各表面由于價(jià)格精度的要求，一般不能只用一種價(jià)格紛紛，一次加工就能達(dá)到要求，對(duì)于主要面來(lái)講，往往需要幾次加工，由粗到精逐步達(dá)到要求。擬訂缸蓋類零件工藝過(guò)程時(shí)一般遵循以下原則：</p><p>　　1.“先面后孔”的原則。先加工平面，

98、后加工孔，是缸蓋零件加工的一般規(guī)律。這是因?yàn)樽鳛榫娴钠矫嬖谧畛醯墓ば蛑袘?yīng)該首先加工出來(lái)。而且平面加工出來(lái)以后，由于切除了毛坯表面的凹凸不平和表面夾砂等缺陷，使平面上的支撐孔的加工更方便，鉆孔時(shí)可減少鉆頭的偏斜，擴(kuò)孔和鉸孔時(shí)可防止刀具崩刃。</p><p>　　有些精度要求較低的螺紋孔，可根據(jù)加工的方便及工序時(shí)間的平衡，安排其工序的次序。但是由于保證缸蓋部件裝配關(guān)系的螺紋孔、銷孔以及與軸承孔相交的潤(rùn)滑油孔，則必

99、須在軸孔精加工后鉸鉆。前者是因?yàn)橐暂S孔為定位基準(zhǔn)，而后者會(huì)影響孔精細(xì)鏜時(shí)的加工質(zhì)量。</p><p>　　2. “粗精分開(kāi)，先粗后細(xì)”的原則。由于缸蓋結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要表面的精度要求較高，為減少或消除粗加工時(shí)產(chǎn)生的切削力、夾緊力和切削熱對(duì)加工精度的影響，一般應(yīng)盡可能吧粗精加工分開(kāi)，并分別在不同機(jī)床上進(jìn)行。至于要求不高的平面，則可將粗精兩次走刀安排在一個(gè)工序內(nèi)完成，以縮短工藝過(guò)程，提高工效。</p>&

100、lt;p>　　2.3.1.2 零件的技術(shù)分析</p><p>　　零件圖式制造零件的主要依據(jù)。在設(shè)計(jì)工藝路線之前，首先需要仔細(xì)地進(jìn)行工藝分析，了解零件的功用和工作條件，分析精度和其它技術(shù)要求，以便更好地掌握結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工藝關(guān)鍵。</p><p>　　制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)該是應(yīng)當(dāng)使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。選用適當(dāng)?shù)臋C(jī)床，既保證生產(chǎn)進(jìn)度，又要考慮經(jīng)

101、濟(jì)效果，降低生產(chǎn)成本。</p><p><b>　　零件的技術(shù)要求分析</b></p><p>　　1加工表面的尺寸精度</p><p>　　2主要加工表面的形狀精度</p><p>　　3主要加工表面之間的相互位置關(guān)系</p><p>　　4各加工表面粗糙度以及表面質(zhì)量的其他要求</p&g

102、t;<p>　　5熱處理要求及它技術(shù)要求（如動(dòng)平衡）</p><p>　　6零件的視圖、技術(shù)要求是否齊全——主要技術(shù)和加工關(guān)鍵</p><p>　　7零件圖所規(guī)定的加工要求是否合理</p><p>　　8零件的選擇是否恰當(dāng)，熱處理要求是否合理</p><p>　　2.3.1.3 零件結(jié)構(gòu)</p><p>

103、;　　1結(jié)構(gòu)組成——平面、內(nèi)外圓柱面、成形面、螺旋面</p><p>　　2機(jī)構(gòu)組合——軸類、套筒類、缸蓋類、盤環(huán)類</p><p>　　3結(jié)構(gòu)工藝性——保證使用要求的前提下，能否以高效率和低成本制造</p><p>　　缸蓋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一般是結(jié)構(gòu)組成比較復(fù)雜，壁薄且壁厚不均勻，加工部位多，加工表面有數(shù)個(gè)平面與孔系，加工難度大。</p><p>

104、;　　2.3.1.4 零件主要表面的要求及保證方法</p><p>　?。ㄒ唬?零件的主要表面的要求</p><p>　　在設(shè)計(jì)工藝路線時(shí)，首先要選擇各表面的加工方法、各表面由于加工精度的要求，一般均不能只用一種加工方法，一次加工就能達(dá)到要求，對(duì)于主要表面來(lái)說(shuō)，往往需要幾次加工，由粗到精逐步達(dá)到要求。</p><p>　　零件的主要表面是指零件和其它表面配合的表面或

105、是參與加工過(guò)程中表面。在發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋上，主要表面是缸蓋上下面、缸蓋兩側(cè)面及兩端面，以及主軸孔、缸孔、兩側(cè)六孔的結(jié)合面。</p><p>　　主要的表面的本身要求較高，而且零件的構(gòu)形精度以及材料的加工性能等問(wèn)題，都會(huì)在主要表面的加工中反應(yīng)出來(lái)，主要表面的加工質(zhì)量對(duì)零件工作時(shí)的可靠性與壽命有很大影響。因此，在設(shè)計(jì)工藝路線時(shí)，首先要考慮如何保證主要表面的精度要求。</p><p>　　（二） 主要

106、表面加工方法的選擇</p><p>　　缸蓋的主要加工表面為平面和軸承支孔。缸蓋平面的粗加工和精加工，主要采用刨削和銑削，也可采用車削。銑削的生差率一般比刨削高，在成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)中，多采用銑削。當(dāng)生產(chǎn)批量較大時(shí)，還可采用各種專用的組合銑床對(duì)缸蓋各平面進(jìn)行多刀、多面同時(shí)銑削；對(duì)于尺寸較大的缸蓋，也可以在龍門銑床上進(jìn)行銑削，以便有效地提高缸蓋平面加工的生產(chǎn)效率。缸蓋平面的精加工，在單件小批量生產(chǎn)時(shí)，除一些高精度的

107、缸蓋仍需手工刮研之外，一般多以精刨代刮；當(dāng)生產(chǎn)批量大而且精度要求又高時(shí)，多采用磨削。為了提高缸蓋平面加工的生產(chǎn)效率和平面間的相互位置精度，還可采用專用磨床進(jìn)行組合磨削。缸蓋上精度為IT7的軸承支撐孔，一般采用鉆-擴(kuò)-粗鉸-精鉸或鏜-半精鏜-精鏜的工藝方案進(jìn)行加工。前者用于加工直徑較小的孔，后者用于加工直徑較大的孔。當(dāng)孔的精度超過(guò)IT7、表面粗糙度小于0.63m時(shí)，還應(yīng)增加一道最后的精加工或精密加工工序，如精細(xì)鏜、研磨、滾壓等。</

108、p><p>　?。ㄈ?重要的技術(shù)要求及保證方法</p><p>　　重要的技術(shù)要求一般指表面的形狀精度和位置關(guān)系精度、熱處理、表面處理、無(wú)損傷等。重要的技術(shù)要求是影響工藝路線的重要因素之一，特別是位置精度要求較高時(shí)就會(huì)有很大的影響</p><p>　　缸蓋上的主要配合表面的精度為IT7，查表4.2-1得粗糙度是Ra1.6，用粗銑-精銑就可達(dá)到要求，位置精度由機(jī)床專用夾

109、具保證。而活塞孔及缸孔的要求稍高一點(diǎn)，精度要求為IT6，查表4.2-1得粗糙度為Ra0.8，查表4.2-4得，用粗鏜-半精鏜-精鏜即可達(dá)到要求，位置精度同樣由機(jī)床夾具保證。</p><p>　　缸蓋上的螺紋孔可用鉆、鉸、攻絲可以達(dá)到，位置精度和尺寸精度由機(jī)床專用夾具和刀具保證。</p><p>　　缸蓋各表面對(duì)基準(zhǔn)面的跳動(dòng)要求用互為基準(zhǔn)保證，粗糙度用加工工序以及合理的使用刀具來(lái)保證。<

110、;/p><p>　　對(duì)缸蓋的機(jī)械性能的要求，可通過(guò)對(duì)零件進(jìn)行熱處理工序合理安排來(lái)提高材料的機(jī)械性能。</p><p>　　對(duì)缸蓋表面的加工要求可用腐蝕檢查證明。</p><p>　　無(wú)損探傷的安排對(duì)工藝路線的設(shè)計(jì)也有著較大的影響。無(wú)損探傷被檢測(cè)對(duì)象的前提下，探傷其內(nèi)部及外表面的缺陷的現(xiàn)在檢查技術(shù)。檢查公交愛(ài)你內(nèi)部質(zhì)量的探傷方法有X射線、超聲波等；用于檢查表面缺陷的探傷方

111、法有磁力探傷、熒光探傷、涂色腐蝕等。缸蓋采用超聲波探傷內(nèi)部質(zhì)量。由于超聲波有3～5mm的死去，必須在探傷厚加工取出表面，所以應(yīng)將超聲波探傷安排在工藝過(guò)程開(kāi)始時(shí)進(jìn)行。就缸蓋加工過(guò)程來(lái)看，超聲波探傷應(yīng)安排在粗加工之前。</p><p>　　2.3.2加工方法的選擇</p><p>　　零件表面加工方法的選擇，不但影響加工質(zhì)量，而且也要影響生產(chǎn)效率和制造成本，因此，在選擇加工方法時(shí)，應(yīng)考慮每種加