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1、连杆螺钉课程设计一、 零件图的分析（一）、零件的作用连杆螺钉是柴油机中的重要零件之一。其主要用来紧固连杆大头和连杆盖，在 柴油机工作时，连杆螺钉承受着活塞组的往复惯性力和连杆组的旋转惯性力，这 样的功能决定了它既是传力构件，又是运动件，这就要求它应有足够的疲劳强度 和结构刚度。因此，不能单靠加大连杆尺寸来提高其承载能力，须综合材料选用、 结构设计、热处理及表面强化等因素来确保连杆的可靠性。（二）、零件图样分析1）连杆螺钉定位部分 340 mm的表面粗糙度值为口 m,圆度公差为，圆柱0.016度公差为。2）螺纹M30X2的精度为6g,表面粗糙度值为um。3）螺纹头部支撑面，即靠近30mm杆径一端
2、，对34o mm轴心线垂直度0.016公差为。4 ）连杆螺钉螺纹部分与定位基准 34 0oo16 mm轴心线的同轴度公差为0.016。5）连杆螺钉体承受交变载荷作用，不允许材料有裂纹，夹渣等影响螺纹及整体 强度的缺陷存在，因此，对每一根螺钉都要进行梯粉探伤检验。6）调质处理 2832HRC。二、工艺规程设计（一）、工艺分析1）连杆螺钉在整个连杆组件中是非常重要的零件，其承受交变载荷作用，易产 生疲劳断裂，所以本身要有较高的强度，在结构上，各变径的地方均以圆角过渡，以减少应力集中。在定位尺寸340 mm两边均为30mm尺寸，主要是为了0.016装配方便。在45mm圆柱头部分铳一平面（尺寸42mm
3、），是为了防止在拧紧 螺钉时转动。2）毛坯材料为40Cr锻件，根据加工数量的不同，可以采用自由锻或模锻，锻造后要进行正火。锻造的目的是为了改善材料的性能。下料尺寸为60mm X125mm，是为了保证有一定的锻造比，以防止金属烧损，并保证有足够的毛坯 用料量。3）图样要求的调质处理应安排在粗加工后进行，为了保证调质变形后的加工余 量，粗加工时就留有 3mm 的加工余量。4）连杆螺钉上不允许留有中心孔，在锻造时就留下工艺留量，两边留有25mm X工艺凸台，中心孔钻在凸台上，中心孔为。5）M30X26g 螺纹的加工，不宜采用板牙套螺纹的方法（因为这种方法达不到 精度要求）。应采用螺纹车刀，车削螺纹。
4、6）热处理时，要注意连杆螺钉的码放、不允许交叉放置，以减小连杆螺钉的变 形。7）为保证连杆螺钉头部支撑面（即靠近30mm杆径一端）对连杆螺钉轴心线的垂直度要求，在磨削340 mm外圆时，一定要用砂轮靠端面的方法，加工0.016 出支撑面来，磨削前应先修整砂轮，保证砂轮的圆角及垂直度。8）对连杆螺钉头部支撑面（即靠近30mm杆径一端）对中心线垂直度的检验，可 采用专用检具配合涂色法检查图 2-5。专用检具与连杆螺钉340 mm 相配的 0.016孔径应按工作实际公差分段配作。检验时将连杆螺钉支撑面涂色后与专用工具端 面进行对研，当连杆螺钉头部支撑面与检具端面的接触面在 90%以上时为合格。图 2
5、-5 连杆螺钉垂直度检具 技术要求34mm 尺寸分为三个尺寸段 34 +.13 mm、 34 +0-005 mm、34 0-010 mm +0.0050.0100.0252、热处理 5662HRC。3、材料 GCr15。9）连杆螺钉M30X2-6g螺纹部分对340mm定位直径的同轴度的检验，可0.016采用专用检具图2-6和标准V形块配合进行。技术要求调质处理 2832HRC。2、材料 40Cr。专用检具特点是采用 1:100 的锥度螺纹套。要求螺纹套的外径与内螺纹中心线 的同轴度公差在零件同轴度误差1/2 范围内，以消除中径加工的误差。检查方法是先将连杆螺钉与锥度螺纹套旋合在一起，以连杆螺钉
6、e340 mm为定位基准，放在V形块上（V形块放在标准平板上），然后转动连杆0.016螺钉，同时用百分表检测锥度螺纹套外径的跳动量，其百分表读数为误差值 （图 2-7）。图 2-7 连杆螺钉同轴度检验方法、制定工艺路线连杆螺钉的加工工艺路线一般是先进行外形的加工，再进行孔、槽等加工。连杆的加工包括各侧面和端面的加工。按照先加工基准面及先粗后精的原则，其加工可按下面工艺路线进行。又因为此零件要求批量生产，所以工序安排要求较集中以提高生产率。除此之外，还应该考虑经济成果，以便使生产成本尽量下降。1、工艺路线方案一：工序一：下料，棒料尺寸为e 60mm X 125mm工序二：锻造，自由锻造成形，锻件
7、尺寸：连杆螺钉头部为52mm X 27mm部 为41m X 183mm，零件总长为210mm （留有工艺余量） 工序三：正火处理工序四：调质处理 2832HRC 工序五：划毛坏两端中心孔线，照顾各部分加工余量 工序六：钻两端中心孔，也可以在车床上加工工序七：粗车，夹37mm外圆，车另一端毛坯外圆52mm至48mm工序八：粗车，以 52mmX27mm定位夹紧（毛坯尺寸），顶尖顶紧另一端中 心孔，以毛坯外圆找正，将毛坯外圆 41mm车至 37mm，长度185mm工序九：精车，修研两中心孔。夹紧48mm （工艺过程尺寸），顶紧别一端中 心孔，车工艺凸台（中心孔处）外圆尺寸至 25mm，长，车 37m
8、m外圆至35mm，长工序十：精车，夹35 mm（垫上铜皮），车工艺凸台（中心孔部分）25mmX， 尺寸 48mm车至图样尺寸45mm，倒角1X45工序一：精车，以两中心孔定位，卡环夹紧45mm外圆，按图样车连杆螺钉各部尺寸至图样要求，其中340.016 mm处留磨量，保证连杆螺钉头部45mm长总长190mm，螺纹一端长出部分车至25mm，车螺纹部分至3010.15mm工序十二：以两中心孔定位装夹，磨尺寸至图样要求34Oo.oi6 mm,同时磨削 45mm 右端面，保证尺寸 15mm工序十三：夹紧34Oo.oi6 mm外圆（垫上铜皮），并以外圆找正，车螺纹M30-6g, 倒角 1X 45工序十四
9、：用 V 形块或组合夹具装夹工作，铣 45mm 处 42mm 尺寸为（42） 工序十五：用专用钻模或组合夹具装夹工件，钻2X6mm孔（以（42） mm 尺寸定位）工序十六：用 V 形块或组合夹具装夹工作，铣螺纹一端中心孔工艺凸台，与螺纹 端面平齐即可。注意不可碰伤螺纹部分工序十七：用V形块或组合夹具装夹工作，铳另一端工艺凸台，与45mm端面 平齐即可。注意不可碰伤倒角部分工序十八：按图样要求检验各部，并进行磁粉探伤检查 工序十九：涂防锈油、包装入库2、工艺路线方案二：工序一：下料，棒料尺寸为 60mmX 125mm 工序二：锻造，自由锻造成形，锻件尺寸：连杆螺钉头部为 52mmX 27mm，
10、杆部分为 41m X 183mm，零件总长为210mm （留有工艺余量） 工序三：正火处理工序四：划毛坏两端中心孔线，照顾各部分加工余量 工序五：钻两端中心孔，也可以在车床上加工工序六：粗车，以52mmX27mm定位夹紧（毛坯尺寸），顶尖顶紧另一端中 心孔，以毛坯外圆找正，将毛坯外圆41mm车至37mm，长度185mm工序七：粗车，夹 37mm外圆，车另一端毛坯外圆 52mm至 48mm 工序八：调质处理 2832HRC工序九：精车，修研两中心孔。夹紧48mm （工艺过程尺寸），顶紧别一端中 心孔，车工艺凸台（中心孔处）外圆尺寸至 25mm，长，车 37mm外圆至 35mm，长工序十：精车，夹
11、35 mm（垫上铜皮），车工艺凸台（中心孔部分）25mmX， 尺寸 48mm车至图样尺寸45mm，倒角1X45工序一：精车，以两中心孔定位，卡环夹紧45mm外圆，按图样车连杆螺钉 各部尺寸至图样要求，其中340.016 mm处留磨量，保证连杆螺钉头部45mm 长总长190mm，螺纹一端长出部分车至25mm，车螺纹部分至3010.15mm 工序十二：精车，夹紧外圆（垫上铜皮），并以外圆找正，车螺纹 M30-6g， 倒角 1X 45工序十三：以两中心孔定位装夹，磨尺寸至图样要求34Oo.oi6 mm,同时磨削 45mm 右端面，保证尺寸 15mm工序十四：用 V 形块或组合夹具装夹工作，铣螺纹一端
12、中心孔工艺凸台，与螺纹 端面平齐即可。注意不可碰伤螺纹部分工序十五：用V形块或组合夹具装夹工作，铳另一端工艺凸台，与45mm端面 平齐即可。注意不可碰伤倒角部分工序十六：用 V 形块或组合夹具装夹工作，铣 45mm 处 42mm 尺寸为（42） （为以下工序中用）工序十七：用专用钻模或组合夹具装夹工件，钻2X6mm孔（以（42） mm 尺寸定位）工序十八：按图样要求检验各部，并进行磁粉探伤检查 工序十九：涂防锈油、包装入库3、工艺方案的比较与分析： 方案一是先进行调质处理再进行毛坯尺寸加工，加工过程中先进行粗车，再根据 尺寸要求将定位尺寸进行磨削。接着进行其它尺寸的处理，最后加工时先进行铣 4
13、5mm 处的 42mm 尺寸（42）以及钻 2X 6mm 孔，之后再铣两端的工艺 凸台，最后检验，入库。这种做法，本想先进行定位尺寸的加工，以使之后的尺 寸加工更加准确，但这样会导致之后的加工使磨削变得毫无意义，粗糙度更无法 保证。而且，在进行凸台处理与平面铣削和钻孔加工时，其顺序有些不太合理。 方案二则与方案一有所区别，是先进行毛坯尺寸加工再进行调质处理，其次在粗 精车时，先车出工艺凸台，通过中心孔的定位，按图样车连杆螺钉各部尺寸至图 样要求（其中34 mm 处留磨量），接着夹紧外圆，车图示螺纹及倒角，之后 再进行外圆和 45mm 右端面的磨削。最后加工时先铣削两端的工艺凸台，之 后再进行铣
14、 45mm 处的 42mm 尺寸（42）以及 2X 6mm 钻孔，最后检验，入库。从以上两种工艺加工路线分析中可知：工艺路线方案二比较好。因为它更清晰具 体地说明了该工件的加工所需步骤路线，它的加工路线更为精确，加工顺序更为 精细合理，能够更好地达到所要求的加工标准。因此，最后确定的加工路线为方案二，即如下表 23 的加工工艺过程卡：表 2-3 连杆螺钉机械加工工艺过程卡工序 号工序名称工序内容工艺装备1下料棒料 60mm X 125mm锯床2锻造自由锻造成形，锻件尺寸：连杆螺钉头部为52mm X27mm,杆部为41mm X 183mm,零件总长为210mm （留有工艺余量）锻3热处理正火处理
15、热4划线划毛坏两端中心孔线，照顾各部分加工余量5钻钻两端中心孔，也可以在车床上加工C6206粗车以52mmX27mm定位夹紧（毛坯尺寸），顶尖顶紧另一端中心孔， 以毛坯外圆找正，将毛坯外圆 41mm车至 37mm,长度185mmC6207粗车夹 37mm外圆，车另一端毛坯外圆 52mm至48mmC6208热处理调质处理2832HRC热9精车修研两中心孔。夹紧48mm （工艺过程尺寸），顶紧别一端中心孔， 车工艺凸台（中心孔处）外圆尺寸至25mm，长，车 37mm外圆至 35mm,长C62010精车夹 35 mm（垫上铜皮），车工艺凸台（中心孔部分）25mmX，尺寸 48mm车至图样尺寸45mm，倒角1X45。C62011精车以两中心孔定位，卡环夹紧 45mm外圆，按图样车连杆螺钉各部尺寸至
