连杆调研报告（推荐）

发布时间：2020-03-03 10:41:32 来源：范文大全收藏本文下载本文手机版

调研报告

一、连杆课题的来源及意义

为了保证发动机运行可靠和平稳，对连杆的机械性能、尺寸和重量精度的要求都很高。因此，国内外对连杆的材料和制造工艺均在不断地探讨和革新。目前，国内外各种连杆的生产方式主要有锻造、铸造、粉末冶金等。采用铸造、粉末冶金出成形连杆，其机械性能不能保证。国外对碳纤维强化塑料连杆的研究，虽然投入很大，但目前尚存在一些难题没有解决，因此还不能进入产业化。锻造的连杆具有良好的机械性能和质量稳定性，但是锤锻工艺因其震动噪声大，而面临着淘汰；辊锻和楔横轧制坯，再热模锻压力机的售价很高，且利用这种工艺成型的连杆，其飞边很大，材料利用率很低。因此，这种技术也不符合现在连杆的生产要求。虽然连杆加工本身所包括的内容并不复杂，但由于材质、外形尺寸以及要求的加工精度，经常给加工带来不少困难。锻造毛坯的精度及刚性差、孔加工的精度低、连续带状切削的断屑、平面加工的毛刺、因夹压和内应力的重新分布而产生的几何变形等，是加工工艺长期以来需要研究和解决的主要技术问题。随着新型刀具材料的不断涌现，促进了刀具材料、加工工艺的相互替代及生产流程的变革；随着高校加工工艺的出现，更合理和更经济地安排零件的加工工艺及生产流程便成了可能。同时也应该看到，先进的制造技术仍需要通过精细的工作不断地完善和提高。时间证明，从事生产准备全过程的工程技术人员越能长时间地稳定于生产一线，零件的生产、质量状况就越好，生产加工线各方面就越稳定。其工艺设计通过现场的不断改善，最终达到设计的目标。

二、国内外发展状况

汽车制造业是我国支柱产业之一。根据我国汽车工业，“十五规划”汽车总产2005年为300万辆，2010年为450万辆，2015年为600万辆。随着经济的发展，大型载重汽车、工程专用车、农运汽车等品种和数量需求都很大；随着人们生活水平的不断提高，轿车的需求量逐年大幅度增长。这不仅向汽车工业提出了新的要求，而且向汽车零部件生产行业提出了变革性的挑战，同时也是促进汽车零部件加工业发展的新机遇。我国汽车工业发展的势头，是要从零部件的自主知识产权逐步向整车设计自主知识产权过渡，这应该是形成中国汽车工业特色和优势的必由之路。连杆不仅在汽车行业得到广泛使用，在摩托车行业使用也颇为广泛。在汽车和摩托车的发动机中，连杆扮演了很重要的角色。在中国，由于连杆的需求量很大，对质量的要求越来越高，连杆研究的意义也越来越大。国内外的研究部门对连杆的研究正是如火如荼。连杆是汽车的心脏——发动机的关键零部件之一，其工作条件恶劣，是承受强烈冲击力和动态应力最高的动力学负荷部件。目前，国内连杆生产的各种小厂家所用的设备、和工艺参差不齐，产品质量也未达到统一的标准。通过“八五”“九五”技术改造，已经形成几家批量较大的连杆专业生

1产厂，但其生产线、设备和工艺都由国外引进，投资大、自主知识产权的比重小是必需改变的局面，而且仍无法满足日益发展的汽车、摩托车和内燃机制造业对连杆批量和精度的要求。因此，提高连杆锻造成型精度，节约设备投入，提高材料利用率，增大自主创新的比重是主要发展方向。随着汽车工业的发展和传统制造业的不断改进，用新的成形技术制造连杆，这种新的技术必须具有设备投资小、生产效率、材料利用率和能量利用率高、连杆质量稳定的优点。

三、本课题的研究目标，研究内容，研究方法，研究手段和进度安排

1.研究目标

本次设计是综合运用机械制造及其自动化的专业知识，分析和解决实际工程问题的一个重要实践教学环节。通过本次设计培养自身制定零件机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力，以及设计机床夹具的能力。在设计过程中，应熟悉有关标准和设计资料，学会使用有关手册和数据库。将作为未来从事机械制造技术工作的一次重要的基本训练。

2.研究内容

运用机械制造及其自动化的专业知识，综合生产实习中学到的知识，独立分析和解决工艺问题。能够根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计的方案，完成夹具结构设计，初步具备设计出高效率、省力、经济合理并能够保证加工质量的专用夹具的能力。

熟悉正确的调查研究的方法，收集国内外有关资料，掌握正确的设计思想，方法和手段，熟悉并能够熟练的运用相关工艺手册、设计手册、标准、图标等技术资料的能力，进一步熟练识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。

3.研究方法和研究手段

（1）机械加工工艺基础知识

1）连杆机械加工工艺规程的制定、根据零件图和产品装配图，对零件进行工艺分析。

在对连杆类零件进行工艺规程设计时，应掌握该零件在部件或在总成中的位置、公用以及部件或总成对该零件提出的技术要求，明确零件的主要工作表面，以便在拟定工艺规程过程中采取措施予以保证。

掌握零件的结构形状、材料、硬度及热处理等情况，了解该零件的主要工艺特点，形成工艺规程设计的总体构想。

分析零件上有哪些表面需要加工，以及各加工表面的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度及热处理等方面的技术要求；明确哪些表面是主要加工表面，以便在选择表面加工方法及拟定工艺路线时重点考虑；对全部技术要求应进行归纳整理。

2）确定毛坯种类和制造方法

机械加工中毛坯种类有好多种，如铸件、锻件、型材、挤压件、冲压件及焊接组合件等。根据连杆零件图所选择的材料，连杆零件加工过程中应达到的技术指标和加工特点，零件生产的经济性，如何选择合适的毛坯种类也是设计重点。其次，如何选择毛坯制造方法也是设计中必不可少的环节，一般地，选择毛坯的制造方法应考虑一下几个方面因素：a、材料的工艺性能；b、毛坯尺寸、形状和精度要求；c、零件生产纲领；d、采用新型材料、新工艺、新技术的可能性。

3）确定毛坯尺寸和公差

如何确定毛坯尺寸，也就是如何确定加工余量，对确保加工质量和降低成本都有重要的意义。余量不能确定过大或过小，所以应当选择合适的方法来确定加工余量，保证零件加工各项尺寸及技术指标。同时，选择合适的尺寸公差对零件加工和零件生产的经济型也有很大的影响。

4）拟定工艺路线

拟定工艺路线包括：定位基准的选择；个表面加工方法的确定；加工阶段的划分；工序集中程度的确定；工序顺序的安排。这也将是连杆机械加工工艺规程设计制定的重点。

5）确定各个工序的加工余量，计算工序尺寸及公差

6）选择各个工序的机床设备及刀具、量具等工艺装备

7）确定各个工序的切削用量和时间定额

8）编制工艺文件

（2）机床夹具设计基础知识

在机械制造的各个加工工艺过程中，必须使工件在工艺系统中处于正确的位置，以保证加工质量，并提高生产效率，把为了使工件处于正确位置上所使用的各种工艺装备，成为夹具，如检验夹具、焊接夹具、装配夹具等。在机床上对工件进行切削加工时，为了保证加工精度，必须正确的安放工件，使工件相对于刀具和机床占有正确的位置，这一过程成为“定位”，为了保护这个正确围着在加工过程中稳定不变，应该对工件施加一定的夹紧力，这个过程称为“夹具”。这两个过程总称为“定位”，为了保护这个正确围着在加工过程中稳定不变，应该对工件施加一定的夹紧力，这个过程称为“加紧”。

机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广泛的是通用夹具，如车床上用的三爪卡盘和铣床上用的平口虎钳等，这类夹具的规格尺寸已经标准化，由专业厂进行生产，而用于批量生产，专门为工件某加工工序服务的专用夹具，则必须由各个制造厂自行设计制造。由于专用夹具的设计制造在很大程度上影响加工质量、生产率、劳动条件和生产成本，因此，他是各机床制造厂新产品投资、老产品改进和工艺更新中的一项重要生产技术准备工作，也是每一个从事机械加工工艺的技术人员必须掌握的基础知识。

机床夹具在机械加工中起着重要的作用，所以应用十分广泛，归纳起来有以下几个

方面的作用：

1）保证工件的加工精度，稳定产品质量

夹具在机械加工中的基本作用就是保证工件的相对位置精度，由于采用了能直接定位的夹具，因此，可以准确的确定工件相对于刀具和机床切削成形运动中的相互位置的关系，不受或者少受各种主观因素的影响，可以稳定可靠地保证加工质量。

2）提高劳动生产率和降低加工成本

提高劳动生产率，降低单件时间定额的主要技术措施是增大切削用量和压缩辅助时间，采用机床夹具，既可以提高工件加工时的刚度，有利于采用较大的切削用量，又可以省去划线找正等工作，使安装工作的辅助工时大大减小因此能显著地提高劳动生产率和降低成本。

3）改善工人劳动条件

采用夹具后，工件的装卸显然比不用夹具方便、省力、安全，使用专用夹具安装工件，定位方便、迅速，加紧可采用增力机动等装置，因此可以减轻工人的劳动强度，还可设计保护装置，确保操作者安全。

4）在流水线生产中，便于平衡生产节拍

工艺过程中，当某些工件所需要工序时间特别长时，可以采用多工位或高校夹具等，以提高生产效率，使生产节拍能够比较平衡。

拟定夹具的结构方案：

1）确设计要求和生产条件