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1、 汽车行业 解放汽车 后 钢板弹簧吊耳说明书 目 录 目 录 1 1 绪 论 1 2 后钢板弹簧吊耳加工工艺规程设计 2 2 1 零件的分析 2 2 1 1 零件的作用 2 2 1 2 零件的工艺分析 2 2 1 3 弹簧吊耳零件的技术要求 3 2 2 确定毛坯 绘制毛坯图 3 2 2 1 确定毛坯的制造形式 3 2 2 2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 3 2 2 4 吊耳毛坯尺寸公差及机械加工余量 4 2 3 拟定弹簧吊耳工艺路线 5 2 3 1 零件的加工定位基准 5 2 3 2 零件表面加工方法的确定 吊耳各表面加工方案 6 2 3 3 工序顺序的安排 7 2 3 4 工艺方案的比
2、较与分析 8 2 3 5 确定吊耳工艺路线 9 2 4 机床设备及工艺装备的选用 9 2 4 1 机床设备的选用 9 2 4 2 工艺装备的选用 10 2 5 加工余量 工序尺寸和公差的确定 10 2 5 1 工序 1 加工孔两外圆端面至设计尺寸的加工余量 工序尺寸和公差的确定 10 2 5 2 工序 5 钻 扩 铰孔的加工余量 工序尺寸和公差的确定 12 2 5 3 吊耳各加工表面的机械加工余量 12 2 6 确定切削用量及基本工时 机动时间 13 2 7 本章小结 22 3 加工工艺孔夹具设计 23 3 1 加工工艺孔夹具设计 23 3 2 定位方案的分析和定位基准的选择 23 3 4 切
3、削力的计算与夹紧力分析 24 3 5 钻套 衬套 钻模板及夹具体设计 24 3 6 夹具精度分析 26 3 7 夹具设计及操作的简要说明 26 3 8 本章小结 27 结 论 28 参 考 文 献 29 1 绪 论 机械的加工工艺及夹具设计是在完成了大三的全部课程之后 进行的一次 理论联系实际的综合运用 使我对专业知识 技能有了进一步的提高 为以后 从事专业技术的工作打下基础 机械加工工艺是实现产品设计 保证产品质量 节约能源 降低成本的重要手段 是企业进行生产准备 计划调度 加工操作 生产安全 技术检测和健全劳动组织的重要依据 也是企业上品种 上质量 上水平 加速产品更新 提高经济效益的技术
4、保证 夹具又是制造系统的重要 组成部分 不论是传统制造 还是现代制造系统 夹具都是十分重要的 因此 好的夹具设计可以提高产品劳动生产率 保证和提高加工精度 降低生产成本 等 还可以扩大机床的使用范围 从而使产品在保证精度的前提下提高效率 降低成本 所以对机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要的意义 通过这次课程设计 可对以前学过的课程进行一次综合的深入的总复习 把学习到的理论知识和实际结合起来 从而提高自己分析问题 解决问题的能 力 2 后钢板弹簧吊耳加工工艺规程设计 2 1 零件的分析 2 1 1 零件的作用 题目给出的零件是 CA10B 解放牌汽车后钢板弹簧吊耳 后钢板弹簧吊耳 的主要作用是
5、载重后 使钢板能够得到延伸 伸展 能有正常的缓冲作用 因 此汽车后钢板弹簧吊耳零件的加工质量会影响汽车的工作精度 使用性能和寿 命 汽车后钢板弹簧吊耳主要作用是减震功能 阻尼缓冲部分功能 导向功能 图 2 1 后钢板弹簧吊耳零件图 2 1 2 零件的工艺分析 由后钢板弹簧吊耳零件图知可将其分为两组加工表面 它们相互间有一定 的位置要求 现分析如下 1 以两外圆端面为主要加工表面的加工面 这一组加工表面包括 两外圆 端面的铣削 加工的孔 其中两外圆端面表面粗糙度要求为 的孔表面粗糙度 要求为 2 以孔为主要加工表面的加工面 这一组加工表面包括 2 个的孔 2 个的 孔 2 个孔的内外两侧面的铣削
6、 宽度为 4 的开口槽的铣削 在同一中心线上 数值为的同轴度要求 其中 2 个的孔表面粗糙度要求为 2 个的孔表面粗糙度 要求为 2 个孔的内侧面表面粗糙度要求为 2 个孔的外侧面表面粗糙度要求 为 宽度为 4 的开口槽的表面粗糙度要求为 2 1 3 弹簧吊耳零件的技术要求 加工表面尺寸及技术要求 公差及精度等 级 表面粗糙度 Ra 形位公差 两外圆端面 60IT126 3 孔 IT91 6 孔内侧面 54IT1212 5 孔外侧面 54IT1250 孔 IT91 6 0 01A 孔 IT1212 5 开口槽 4IT1250 2 2 确定毛坯 绘制毛坯图 2 2 1 确定毛坯的制造形式 后钢板
7、弹簧吊耳 零件材料为 35 钢 硬度 HBS 为 149 187 生产类 型为大批量生产 考虑到该弹簧吊耳零件在工作过程中要承受压力冲级载荷 为增强弹簧吊 耳零件的强度和冲级韧度 故毛坯选用锻件 零件材料为 35 号钢 由于生量 已达到大批生产的水平 N 40000 而且零件的轮廓尺寸不大 为提高生产 效率和锻件精度 故可以采用模锻制造毛坯 2 2 2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 由 机械制造技术基础课程设计指导教程 表 2 10 表 2 12 可知 要确 定毛坯的尺寸公差及机械加工余量 应先确定如下各项因素 1 公差等级 由弹簧吊耳的功用及其技术要求 确定该零件的公差等级为普通级 2
8、锻件重量 已知机械加工后弹簧吊耳的重量为 2 6kg 由此可初步估计机械加工前锻 件毛坯的重量为 4kg 3 锻件材质系数 该弹簧吊耳材料为 35 号钢 是碳的质量分数小于 0 65 的碳素钢 故该 锻件的材质系数属级 4 锻件分模线形状 根据该弹簧吊耳的形位特点 故选择零件高度方向的对称平面为分模面 属平直分模线 如图 2 2 4 弹簧吊耳锻造毛坯图所示 2 2 4 吊耳毛坯尺寸公差及机械加工余量 由弹簧吊耳零件图可知 该零件各加工表面的粗糙度均大于 根据上述各因素 可查表确定该锻件的尺寸公差及机械加工余量 所得结果列 于表 2 2 4 中 表 2 2 4 毛坯尺寸公差及机械加工余量 锻件重
9、量 kg包容题体重量 kg 形状复杂系数材质系数公差等级 46 4S2M1 普通级 项目 mm机械加工余量 mm尺寸公差 mm 备注 表 2 10宽度 76 2 0 2 2 取 2 0 表 2 13 表 2 10宽度 38 5 2 0 2 2 取 2 0 表 2 13 表 2 10宽度 22 2 0 2 2 取 2 0 表 2 13 表 2 10孔径 2 6 表 2 14 表 2 10孔径 2 0 表 2 14 上表备注 表 2 10 2 14 出自 机械制造技术基础课程设计指导教程 吊耳零件毛坯图如下 1 图 2 2 4 2 3 拟定弹簧吊耳工艺路线 2 3 1 零件的加工定位基准 由以上分
10、析可知 该零件的主要加工表面是平面及孔系 一般来说 保证 平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易 因此 对于该零件来说 加工 过程中的主要问题是保证平面的尺寸精度以及孔的尺寸精度及位置精度 处理 好孔和平面之间的相互关系 该类零件的加工应遵循先面后孔的原则 即先加工零件的基准平面 以基准平 面定位加工其他平面 然后再加工孔系 后钢板弹簧吊耳的加工自然应遵循这 个原则 这是因为平面的面积大 用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固 因 而容易保证孔的加工精度 为提高孔的加工精度创造条件 便于对刀及调整 也有利于保护刀具 后钢板弹簧吊耳零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则 将孔与平面的加 工明确划分
11、成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度 由于后钢板弹簧吊耳的生产量很大 怎样满足后钢板弹簧吊耳生产率要求也是 过程中的主要考虑因素 1 粗基准的选择 粗基准选择应当满足以下要求 1 粗基准的选择应以加工表面为粗基准 目的是为了保证加工面与不加工 面的相互位置关系精度 如果工件上表面上有好几个不需加工的表面 则应选 择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准 以求壁厚均匀 外形对称 少装夹等 2 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准 例如 机床床身导轨面 是其余量要求均匀的重要表面 因而在加工时选择导轨面作为粗基准 加工床 身的底面 再以底面作为精基准加工导轨面 这样就能保证均匀
12、地去掉较少的 余量 使表层保留而细致的组织 以增加耐磨性 3 应选择加工余量最小的表面作为粗基准 这样可以保证该面有足够的加 工余量 4 应尽可能选择平整 光洁 面积足够大的表面作为粗基准 以保证定位 准确夹紧可靠 有浇口 冒口 飞边 毛刺的表面不宜选作粗基准 必要时需 经初加工 5 粗基准应避免重复使用 因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的 多 次使用难以保证表面间的位置精度 为了满足上述要求 基准选择以后钢板弹簧吊耳外圆端面作为粗基准 先以后 钢板弹簧吊耳大外圆端面互为基准加工出端面 再以端面定位加工出工艺孔 在后续工序中除个别工序外均用端面和工艺孔定位加工其他孔与平面 2 精基准的选择
13、精基准的选择主要考虑基准重合的问题 根据该弹簧吊耳零件的技术要求 和装配要求 选择加工后的两外圆端面作为精基准 2 3 2 零件表面加工方法的确定 吊耳各表面加工方案 根据弹簧吊耳零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度 确定加工工 件各表面的加工方法 如图 2 3 2 所示 表 2 3 2 弹簧吊耳零件各表面加工方案 加工表面尺寸精度等级表面粗糙度 Ra 加工方案备注 两外圆端面 IT126 3 粗铣 机械制造技术基 础课程设计指导教 程 表 1 8 孔 IT91 6 钻 扩 铰 机械制造技术基 础课程设计指导教 程 表 1 7 孔内侧面 IT1212 5 粗铣 机械制造技术基 础课程设计指
14、导教 程 表 1 8 孔外侧面 IT1250 粗铣 机械制造技术基 础课程设计指导教 程 表 1 8 孔 IT91 6 钻 扩 铰 机械制造技术基 础课程设计指导教 程 表 1 7 孔 IT1212 5 钻 机械制造技术基 础课程设计指导教 程 表 1 7 开口槽 IT1250 粗铣 机械制造技术基 础课程设计指导教 程 表 1 8 2 3 3 工序顺序的安排 由于生产类型为大批生产 应尽量使工序集中来提高生产率 除此之外 还应降低生产成本 1 工艺方案一 如表 2 3 3 1 所示 表 2 3 3 工艺方案一表 工序 1 铣两外圆端面 工序 2 钻 扩 铰孔 倒角 工序 3 钻 扩孔 工序
15、4 钻 扩 铰孔 倒角 工序 5 铣孔的内侧面 工序 6 铣孔的外侧面 工序 7 铣宽度为 4 的开口槽 工序 8 终检 2 工艺方案二 如表 2 3 3 2 所示 表 2 3 3 2 工艺方案二表 工序 1 铣孔的内侧面 工序 2 铣孔的外侧面 工序 3 钻 扩孔 工序 4 钻 扩 铰孔 倒角 工序 5 铣宽度为 4 的开口槽 工序 6 铣两外圆端面 工序 7 钻 扩 铰孔 倒角 工序 8 终检 2 3 4 工艺方案的比较与分析 上述两个工艺方案的特点在于 方案一是先加工两外圆端面 然后再以此 为基面加工孔 再加工孔 孔 最后加工孔的内外侧面以及宽度为 4 的开口槽 铣 则与方案二相反 先加
16、工孔的内外侧面 再以此为基面加工孔 孔 宽度 为 4 的开口槽 最后加工两外圆端面 孔 经比较可见 先加工两外圆端面 以后位置度较易保证 并且定位及装夹 都较方便 但方案一中先加工孔 孔 再加工孔的内外侧面 不符合先面后孔 的加工原则 加工余量更大 所用加工时间更多 这样加工路线就不合理 同 理 宽度为 4 的开口槽应放在最后一个工序加工 所以合理具体加工艺如下表 2 3 4 表 2 3 4 最终工艺方案 工序铣两外圆端面 1 工序 2 钻 扩 铰孔 倒角 工序 3 铣孔的内侧面 工序 4 铣孔的外侧面 工序 5 钻 扩 铰孔 倒角 工序 6 钻 扩孔 工序 7 铣宽度为 4 的开口槽 工序 8 终检 2 3 5 确定吊耳工艺路线 在综合考虑以上工序顺序安排原则的基础上 以表 2 3 5 列出弹簧吊耳的 工艺路线 表 2 3 5 吊耳工艺路线及设备 工装的选用 工序号工序名称机床设备刀具量具 1 粗铣两外圆端 面 立式铣床 X51端铣刀游标卡尺 2 钻 扩 铰孔 倒角 立式铣床 X51麻花钻 扩孔 钻 铰刀 卡尺 塞规 3 铣孔的内侧面立式铣床 X51端铣刀游标卡尺 4 铣孔的外侧面立
