摩托車零件工藝規程及工藝裝備設計畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 所以叫做低壓鑄造。其工藝過程是：在裝有合金液的密封容器（如坩堝）中，通入干燥的壓縮空氣，作用在保持一定教主溫度的金屬液面上，造成密封容器內與鑄型型腔的壓力差，使金屬液在氣體壓力的作用下，沿升液管上升，通過澆口平穩地進入型腔，并適當增大壓力并保持坩堝內液面上的氣體壓力，使型腔內的金屬液在較高壓力作用下結晶凝固。然后解除液面上的氣體壓力，使開液管中未凝固的金屬液依靠自重流回坩堝中，再開型并取出鑄件，至此，一個完整的低壓澆鑄工藝完成。(3) 壓力鑄造（簡稱壓鑄）實質是在高壓作用下，使液態或半液態金屬以較高的速度充填壓鑄型型腔，并在壓力下成型和凝固而獲得鑄件的方法。壓鑄三方面的優點：(1) 產品質量好鑄件尺寸精度高，一般相當于6~7級，甚至可達4級；表面光潔度好，一般相當于5~8級；強度和硬度較高，強度一般比砂型鑄造提高25~30％，但延伸率降低約70％；尺寸穩定，互換性好；可壓鑄薄壁復雜的鑄件。例如，；；；。(2) 生產效率高機器生產率高，例如國產JⅢ3型臥式冷空壓鑄機平均八小時可壓鑄600～700次，小型熱室壓鑄機平均每八小時可壓鑄3000~7000次；壓鑄型壽命長，一副壓鑄型，壓鑄鐘合金，壽命可達幾十萬次，甚至上百萬次；易實現機械化和自動化。(3) 經濟效果優良由于壓鑄件尺寸精確，表泛光潔等優點。一般不再進行機械加工而直接使用，或加工量很小，所以既提高了金屬利用率，又減少了大量的加工設備和工時；鑄件價格便易；可以采用組合壓鑄以其他金屬或非金屬材料。既節省裝配工時又節省金屬。壓鑄雖然有許多優點，但也有一些缺點，尚待解決。如：1) 壓鑄時由于液態金屬充填型腔速度高，流態不穩定，故采用一般壓鑄法，鑄件易產生氣孔，不易進行熱處理；2) 對內凹復雜的鑄件，壓鑄較為困難；3) 高熔點合金（如銅，黑色金屬），壓鑄型壽命較低；4) 不宜小批量生產，其主要原因是壓鑄型制造成本高，壓鑄機生產效率高，小批量生產不經濟。第四節 毛坯的設計及生產一、澆注位置選定原則鑄件澆注的位置 , 對鑄件質量、造型方法、砂箱尺寸、機械加工余量等都有著很大的影響。在選定澆注位置時應以保證鑄件質量為主。一般應注意下面的幾個原則： 應將鑄件上質量要求高的表面或主要的加工面 ， 放在鑄型的下面。如果做不到 , 可將該表面置于鑄型的側面或傾斜放置進行澆注。所以應將大表面A面放在鑄型的最下面。對于一些需要補縮的鑄件，應把截面較厚的部分放在鑄型的上部或側面。這樣便于在鑄件的厚壁處放置冒口，造成良好的順序凝固，有利于鑄件補縮。(見下頁)： 澆注位置二、 毛坯分型面的選擇鑄型分型面選擇得正確 , 可以簡化造型操作 , 提高勞動生產率 , 使鑄件尺寸準確 , 減少廢品等。在選擇鑄型分型面時 盡量把鑄件的大部分或全部放在下型內 , 這樣可將主要的泥芯放在下型 , 便于泥芯的安放和檢驗 , 還可使上型的高度減低 , 便于合箱。應使鑄件的加工面及加工基準面 , 放在同一個鑄型內。應使鑄模容易從鑄型中取出 , 并盡量減少活塊模、高大的吊砂和彎曲的分型面等。 盡量減少泥芯的使用。這樣可以省去制造和安放泥芯的工作 , 也可減少由此造成的誤差及產生的披縫 , 降低鑄件的制造成本。 鑄件的不加工表面應盡量避免有披縫。鑄型的分型面 , 應盡量能與澆注位置一致。這樣可避免合箱后 , 再翻動鑄型。因翻箱操 作 是一個很繁重的工作 , 同時在翻動鑄型時 , 可能使泥芯的位置發生移動 , 影響鑄件的精度 或造成缺陷。 澆注分型面的選擇綜上所述，毛坯的分型面選擇A面作為分型面。三、充填、持壓和開型時間充填時間自液態金屬開始進入型腔起到充滿型腔止，所需的時間稱為充填時間。充填時間長短取決于鑄件的體積的大小和復雜程度。對大而簡單的鑄件，充填時間要相對長些，對復雜和薄壁鑄件充填時間要短些。充填時間與內澆口的截面積大小或內澆口的寬度和厚度有密切關系，必須正確確定。持壓和開型時間從液態金屬充填型腔到內澆口完全凝固時，繼續在壓射沖頭作用下的持續時間，稱為持壓時間。持壓時間的長短取決于鑄件的材質和壁厚。持壓后應開型取出鑄件。從壓射終了到壓鑄打開的時間，稱為開型時間，開型時間應控制準確。開型時間過短，由于合金強度尚低，可能在鑄件頂出和自壓鑄型落下時引起變形；但開型時間太長，則鑄件溫度過低，收縮大，對抽芯和頂出鑄件的阻力亦大。一般開型時間按鑄件壁厚1毫米需3秒鐘計算，然后經試驗調整。四、毛坯的拔模斜度為了便于取模，凡垂直于分型面的立壁，制造模樣是必須留出一定的斜度，此斜度稱為拔模斜度或起模斜度。拔模斜度一般用角度或寬度表示。： 各種鑄造方法的最小鑄造斜度斜度位置鑄造方法砂 型金屬型殼 型壓 鑄外表面內表面0176。30′0176。30′0176。20′0176。15′1176。1176。0176。20′0176。30′因為摩托車發動機殼體鋁合金鑄造而成，鋁合金熔點較高和收縮量大，且毛坯形狀復雜，薄壁，多筋板，加工余量很小，所以該零件采用一種冷室壓鑄鋁合金無拔模斜度的壓鑄方法，拔模斜度為0176。，其過程包括以下步驟： 將金屬在附設的熔爐中熔化成熔液，熔爐內的熔液溫度保持在650～680℃； 于壓鑄模內面涂布離型劑，壓鑄模由固定模與活動模所組成，模具材質選用SKD61特殊合金工具鋼，模體硬度HRC45～50，表面氮化處理，硬化層的硬度達HRC70； 固定模與活動模之間即形成模穴，于模穴之其中一端設有一澆口，于固定模之外側壁上接設一與澆口相通之柱塞料管，柱塞料管內設置與動力機構連接的柱塞，柱塞料管朝向上方之周壁上并貫穿設有一料管口； 用機械手將金屬熔液送入壓鑄模的柱塞料管的料管口內，再以柱塞加壓將金屬溶液送入模具內，經由澆口進入模穴內；；活動模與固定模之間間隔設有數個與模穴相通的溢流井，并于模具內部設有環繞于鑄件之冷卻水道，在鑄件冷卻凝固的過程中以冷卻水加速冷卻，待凝固之后打開活動模，即可以數根穿置于活動模之頂出銷將鑄件頂出。五、毛坯精度等級和加工余量選擇由于零件的年生產量為10萬件/年，屬于大批量生產類型，切采用壓鑄方法制造，毛坯生產采用壓力鑄造，而壓力鑄造的尺寸精度非常高，因此確定毛坯制造精度等級為I級精度。鋁合金表面加工余量的選擇鑄件最大長度：151—250mm最大寬度：75—150mm。 澆注時表面機械加工要求的質量 (mm)▽3▽4▽9頂面加工余量1內側加工余量底面、外側加工余量1壓鑄孔尺寸的選擇壓鑄可以鑄造出小而深的的孔，因此加工余量盡量減小。（單位：mm） 壓鑄孔的加工余量選擇 (mm)壓鑄孔的加工余量通孔直徑及螺紋孔底直徑半徑余量Ф6Ф10Ф11Ф19≥Ф20第四章 箱體的機械加工工藝過程第一節 選擇定位基準基準是指確定零件上某些點、線、面位置時所依據的那些點、線、面，或者說是用來確定生產對象上幾何要素間的幾何關系所依據的那些點、線、面。按其作用的不同，基準可分為設計基準和工藝基準兩大類。一、粗基準的選擇在最初的工序中，只能用毛坯上的未加工表面作為定位基準，這種定位基準被稱為粗基準。粗基準的選擇是否合理 ，直接影響著各個加工表面的加工余量的分配，以及加工表面和不加工表面的相互位置精度關系，因此，必須做出合理選擇。為保證重要加工表面加工余量均勻，應選擇重要加工表面作為粗基準。為了保證非加工表面與加工表面之間的相對位置精度要求，應選擇非加工表面作為粗基準；如果零件上同時具有多個非加工面時，應選擇與加工面位置精度要求最高的非加工表面作為粗基準。有多個表面需要一次加工時，應選擇精度要求最高、或者加工余量最小的表面作為粗基準。粗基準在同一尺寸方向上通常只允許使用一次。選作粗基準的表面應平整光潔，有一定面積，無飛邊、澆口、冒口，以保證定位穩定、夾緊可靠。選擇粗基準，應使各加工表面余量均勻，特別應使重要的孔加工余量均勻。由于采用壓鑄毛坯，所以零件表面的平面度，粗糙度都比較高，高25mm的臺階面N面不需要加工，因此應采用高N面作為粗基準。這樣選擇符合基準統一的原則，同時選擇N面可較好地保證主軸孔與其它支承孔的加工余量均勻，并且保證各孔與箱體表面之間的位置精度。 粗基準方案二、精基準的選擇基準重合原則：即應盡可能選擇設計基準作為定位基準。這樣可以避免基準不重合引起的誤差。基準統一原則：即應盡可能采用同一個定位基準加工工件上的各個表面。互為基準原則：即對工件上兩個相互位置精度要求比較高的表面進行加工時，可以利用兩個表面互相作為基準，反復進行加工，以保證位置精度要求。自為基準原則：即某些加工表面加工余量小而均勻時，可選擇加工表面本身作為定位基準。準確可靠原則：即所選基準應保證工件定位準確、安裝可靠；夾具設計簡單、操作方便。箱體零件是特形表面，箱體組裝后，還要求外觀特形表面銜接吻合，曲線流暢。所以要遵循基準重合原則，選用工序基準作為定位精基準，以便減少加工誤差。同一個零件在不同機床上加工所需用的夾具盡可能采用同一定位精基準，以便消除因定位基準不同而引起的誤差。摩托車發動機殼體是典型的箱體類零件，其結構形狀復雜，壁薄，外部為了增加其強度加有很多強筋。有精度要求較高的多個平面、軸承孔系、螺孔等需要加工。所以，應選用較大的平面作為統一的基準。 三、對精基準的選擇有兩種方案選擇C面和主孔、216。10孔定位，這種加工方式，加工時口朝下，夾具剛度好，且定位可靠，有利于保證各孔加工時的相互位置精度，而且工件裝卸方便，減少了輔助工時。同時方便A面各孔的加工。但是，因為C面不是設計基準，出現基準不重合誤差，使得定位的誤差增加。選擇A面和兩定位銷孔作為統一基準，由于A面試裝配基面，這就做到定位基準、裝配基準與設計基準的重合，消除了基準不重合的誤差，樣的定位也有利于保證主孔對A面的垂直度要求。但是一次裝夾加工表面和孔系太少，使得工序增多，工時定額和累積誤差增大。 方案1 方案2綜上所述， 由于本零件是大批量生產，方案2 有利于減少工時定額，符合“基準統一”和“基準重和”的原則，可以通過夾具設計使誤差最小化。另外，精基準的尺寸較大，定位方便、可靠。因此，從保證零件加工精度，減少夾具設計時間、費用，減少工時定額的角度出發，本設計采用2方案。 第二節 加工方法的選擇一、零件平面加工方法主要平面的加工，對于中、小件，一般在牛頭刨床或普通銑床上進行。對于大件，一般在龍門刨床或龍門銑床上進行。刨削的刀具結構簡單，機床成本低，調整方便，但生產率低；在大批、大量生產時，多采用銑削；當生產批量大且精度又較高時可采用磨削。單件小批生產精度較高的平面時，除一些高精度的箱體仍需手工刮研外，一般采用寬刃精刨。當生產批量較大或為保證平面間的相互位置精度，可采用組合銑削和組合磨削。銑削是平面加工中應用最普遍的一種方法，利用各種銑床、銑刀和附件，可以銑削平面、溝槽、弧形面、螺旋槽、齒輪、凸輪和特形面。一般經粗銑、精銑后，尺寸精度可達lT9~1T7，~。銑削的主運動是銑刀的旋轉運動，進給運動是工件的直線運動。A面是本零件的一個裝配基面，在加工時也作為粗基準面，它的加工質量會影響到其它表面及孔的加工，所以對它的粗糙度及平面度要求都比較高，。 所以A面采用粗銑→半精銑→精銑加工。C面作為定位的精基準，會直接影響其余表面和孔系，尤其是主孔的加工。所以A面采用粗銑→半精銑→精銑加工。因此，結合加工精度和大批量生產生產率的要求，該平面選擇粗銑→半精銑→