轿车球磨铸铁曲轴制造工艺说明书.doc

课程 课 程 名 称: 院 别: 专 业: 班 级: 姓 名: 学 号: 指 导 教 师： GuangDong Polytechnic Normal University 球磨铸铁曲轴设计说明书 汽车制造工艺 汽车与交通工程学院 车辆工程 教务处制 2017年 月 目录 TOC \o 1-5 \h \z 一、 序言 1 HYPERLINK \l bookmark6二、 分析曲轴性能要求，确定材料 2 HYPERLINK \l bookmark82.1曲轴性能分析，相关要求 2 HYPERLINK \l bookmark102.2确定曲轴材料 2 HYPERLINK \l bookmark12三、 曲轴的工艺路线 2 HYPERLINK \l bookmark143.1确定毛坯材料 2 HYPERLINK \l bookmark163.2毛坯制造方法：铸造 2 HYPERLINK \l bookmark183.3制定工艺路线 3 HYPERLINK \l bookmark20四、 各工艺方法的加工工序及其具体内容 4 HYPERLINK \l bookmark224.1大量生产四缸汽油机曲轴的工艺过程 4 HYPERLINK \l bookmark244.2定位基准选择 5 HYPERLINK \l bookmark264.3曲轴主要表面的加工 5 4.3.1曲轴中心孔的加工。 5 4.3.2曲轴主轴颈的粗加工。 5 4.3.3连杆轴颈的粗加工。 6 HYPERLINK \l bookmark28五、 确定工艺设备、工装、夹具等 6 HYPERLINK \l bookmark305.1所需工艺设备 6 HYPERLINK \l bookmark325.2所需夹具 6 5.2.1设计主旨 6 5.2.2技术要求 7 5.2.3选择定位基准，并确定工件的定位方式及定位元件的结构 7 5.2.4确定工件的夹紧方式，选择合适的夹紧机构 7 HYPERLINK \l bookmark34六、 结束语 8 HYPERLINK \l bookmark36教材及参考书 9 、序言 曲轴是汽车发动机的关键部件之一，其性能好坏直接影响汽车的寿命。曲轴 工作时承受着大负荷和不断变化的弯矩和扭矩作用，常见失效形式为弯曲疲劳断 裂及轴颈磨损，因此要求曲轴材料具有较高的刚性和疲劳强度以及良好的耐磨性 能。随着球磨铸铁技术的发展，其性能也在不断提高，优质低廉的球铁已经成为 制造曲轴的重要材料之一。 自1947年球磨铸铁发明以来，经过不短时间的努力，其抗拉强度提高了 600-900MPa,接近或超过了碳素钢的水平。20世纪50年代后期，国内南京汽车 制造厂率先批量生产跃进牌汽车球铁曲轴。60年代，二汽首先成为国内按照球 铁曲轴生产工艺进行设计和投产的汽车厂。到现在，球磨铸铁曲轴已在国内得到 了並遍应用。 本课程设计，是从批量生产轿车四缸汽油机曲轴的角度上出发，取球磨铸铁 QT-600-3作为曲轴材料，对曲轴的一系列生产过程进行设计 二、分析曲轴性能要求，确定材料 2.1曲轴性能分析，相关要求 在汽车发动机中，曲轴是承受负荷最大的部件，在发动机工作时，曲轴 的各部分会受到弯曲、扭转、拉压和剪切等力的作用。曲轴时常处于高速旋 转的运动状态之中，这会很容易造成磨损和发热烧损，在曲轴常见的故障中, 因弯曲疲劳断裂引起的故障率高达百分之八十以上。 为了保证发动机正常地、可靠地工作，曲轴应有足够的抗弯曲、抗扭转 的疲劳强度和刚度；轴颈应有足够大的承压表面和耐磨性，同时要防止曲轴 的疲劳断裂，；曲轴的质量应尽量小；对各轴颈的润滑应该充分，需要合适 的热处理工艺，以保证其达到所要求的各项性能指标。 2.2确定曲轴材料 由于发动机曲轴的服役条件比较苛刻，这就给了曲轴材料较高的要求。 曲轴材料需要有较高的强度、冲击韧性、耐磨性。一般采用锻造钢和球墨铸 铁，锻钢需要进行热处理采用调质，即淬火后高温回火，使材料具有较高的 综合机械性能，轴径表面再进行表面淬火，提高表面硬度及耐磨性。球墨铸 铁曲轴采取等温回火、中频淬火、激光淬火等热处理工艺。 由于球磨铸铁具有优良的力学性能，加工性能和铸造性能，生产工艺简 便，成本低廉，再加上各种工艺的进步克服了球磨铸铁的很多不足，现代汽 车发动机广泛采用球墨铸铁曲轴。 三、曲轴的工艺路线 3.1确定毛坯材料 曲轴要求较高的刚性和冲击韧性，其形状尺寸以轴为主，毛胚形状复杂, 采用QT-600-3较合适。 3.2毛坯制造方法：铸造 （1） 炉料准备。炉料准备是熔炼铁液的准备部门，承担着生铁、废钢、回炉 料、合金料、焦炭、石灰石等的储存、净化、筛分、运输、装