汽车变速器拨叉加工工艺.(DOC).doc
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汽车变速器拨叉加工工艺.(DOC).doc
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22变速器拨叉工艺规程设计
目录
摘要 1
第一章零件图工艺分析 2
1.1零件的功用 2
1.2零件的结构特点 2
1.3零件的其它技术要求 2
1.4零件的材料及加工性 3
1.5零件尺寸标注分析 3
1.6检验说明 3
1.7零件工艺性分析 4
第二章拨叉毛坯的设计 6
2.1毛坯种类的确定 6
2.2毛坯的工艺要求 6
2.2.1拔模斜度 6
2.2.2圆角半径 6
2.2.3毛坯加工余量与公差 7
第三章工艺规程设计 8
3.1工艺设计.....................................................8
3.1.1工艺路线的制定 8
3.1.2加工方法的选择 8
3.1.3加工阶段划分 9
3.1.4工序的分散与集中 9
3.1.5基准的选择 9
3.1.6工序的安排 10
3.1.7工序尺寸的确定 10
3.2有关工序机床、夹具、量具的选择说明 11
3.2.1机床的选择 11
3.2.2切削刀具的选择 12
3.2.3量具的选择 12
3.2.4夹具的选择.....................................................12
3.2.5机床、夹具、刀具、量具的选择列表...............................13
第四章夹具设计 14
4.1专用机床夹具设计的基本要求和步骤 14
4.1.1对专用机床夹具设计的要求 14
4.1.2专用机床夹具的设计步骤 15
4.1.3专用机床夹具的制造精度 16
4.2夹具的选择 16
4.3夹具工作原理简介 16
4.4夹具零件的设计与选择...............................................17
4.5尺寸确定与工艺要求的标注................................................17
总结...........................................................................18
参考资料 19
22
摘要
本次课程设计首先对汽车变速器拨叉零件的设计图样进行分析,包括结构、技术要求和其加工工艺性。
再是对毛坯的制造方法的选择,设计了毛坯的材料并确定此毛坯是锻造毛坯。
然后拟定了零件加工的工艺路线,制定了毛坯到成品所经过工序的顺序。
最后对滚齿工序设计了专用夹具,根据零件的加工特点和尺寸设计了滚齿夹具的基本结构,最后完成了夹具装配图的绘制。
关键字:
拨叉零件图样分析;毛坯设计;工艺路线;夹具设计;
第一章零件图工艺分析
1.1零件的功用
汽车需要变速器,在汽车加速或者减速时,变速器的存在使发动机与驱动轮之间的齿比能够发生变化。
通过改变齿比,就能使发动机转速保持在速度极限以下,并且使发动机接近最佳性能转速区。
所以就必须运用换挡拨叉来改变不同档位齿轮的啮合,从而实现所需的各个档位,实现汽车的完美运动。
1.2零件的结构特点
该零件是以Φ15H8()㎜孔套在轴上,并用销钉经Φ5H12孔与轴定位,拨叉脚卡在双联齿轮的槽中,变速操纵机构通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与轴一起在变速箱中滑动,拨叉脚拨动双联齿轮在花键轴上滑移,从而实现拖拉机的变速。
拨叉的主要工作表面为操纵槽及拨叉脚两端面。
主要配合面为Φ15H8孔、Φ5H12孔和拨叉脚内侧面50H12。
该零件属特殊形状零件,但复杂程度一般。
由于拨叉在工作时承受一定的力,因此要求有一定的强度、刚度和韧性。
1.3零件的其它技术要求
(1)零件应该正火处理,硬度174-207HBS,拨叉脚局部淬火,硬度不小于50HRC,淬深0.7-1.2mm
(2)未铸造圆角R3-R5mm
(3)去除锐变毛刺,不加工表面清砂洗净,涂铁红环氧底漆
零件毛坯选用ZG310-570,加工前需经热处理使表面硬度达到174-207HBS,以便有利于加工和零件的工作需求。
1.4零件的材料及加工性
变速器拨叉选用ZG310-570的铸造件,材料状态为铸造。
力学性能:
牌号:
ZG310-570
弹性模量E/GPa:
172~202
泊松比μ:
0.3
热处理|正火或退火温度/℃:
870~890
热处理|回火温度/℃:
620~680
力学性能,最小值|屈服强度σ0.2/MPa:
310
力学性能,最小值|抗拉强度σb/MPa:
570
力学性能,最小值|伸长率δ5(%):
15
力学性能,最小值|断面收缩率ψ(%):
21
力学性能,最小值|冲击吸收功AKV/J:
15
力学性能,最小值|冲击韧度aK/(J/cm^2)
特性及适用范围:
是强度较高的一种中碳优质钢,因淬透性差,一般以正火状态使用,机械性能要求较高时,采用调质处理。
冷变形塑性中等,退火和正火的切削加工性比调质的好。
用于制造强度要求较高的零件,如齿轮、轴、活塞销等和受力不很大的机械加工件、锻件、冲压件和螺栓、螺母、管接。
1.5零件尺寸标注分析
如图所示,涉及尺寸主要以Φ30为主要加工表面,且主要尺寸都以注设计基准为基准,通油孔需要麻花转头加工以及由转头尺寸直接保证其尺寸精度,加工一些其它非主要表面的尺寸达到的精度等级以及粗糙度等级仅通过一次加工即,例如R5油槽,只需R5铣刀一次加工即可。
1.6检验说明
在拨叉加工过程中,一般要进行拨叉加工后的检验、热处理前的检验和最终检验。
第一次是针对各项加工项目进行的中间检验,最终检验时对加工完成的拨叉作全面的检验。
中间检验:
中间检验是为了保证在加工拨叉之前工件已经从毛坯被加工到所需要的尺寸。
最终检验的目的就是保证零件的质量,淘汰废品。
1.7零件工艺性分析
(1)拨叉安装孔:
孔径Φ15H8()㎜,其形状公差遵守包容要求,表面粗糙度Ra3.2μm;孔端面位置尺寸30㎜,表面粗糙度Ra12.5μm。
(2)拨叉脚端面:
厚度为7㎜,两端面对孔Φ15H8轴线的垂直度公差为0.1㎜,外端面与操纵槽对称面的距离为31㎜,表面粗糙度Ra6.3μm。
(3)拨叉脚内侧面:
宽度尺寸为5H12()㎜,其对称面与拨叉头对称面间的夹角为20011',表面粗糙度Ral2.5μm。
(4)操纵槽:
宽度为mm,深度为12㎜,对称面与拨叉安装孔端面的距离为12㎜,表面粗糙度Ral2.5μm。
(5)拨叉紧定孔:
孔径Φ5H14(±)㎜,孔深为23㎜,其形状公差遵守包容要求.孔轴线对孔Φ15H8轴线的位置度公差为Φ0.2㎜,并遵守最大实体求。
图表1变速器拨叉
第二章齿轮毛坯的设计
2.1毛坯种类的确定
确定毛坯的类型、制造方法
(1)因零件材料为铸钢件,大批生产,拨叉的轮廓尺寸不大,且有较多不需要切削加工的表面.所以毛坯制造选用金属模砂型机器造型铸造成形。
(2)选择以通过零件最高线且平行于拨叉脚对称面的平面(拨叉脚对称面偏右17㎜)作为分型面,采用带型芯的分模造型,可多件同时浇注,钢液由两拨叉脚经横浇道流人。
(3)拨叉属特形零件,且加工过程中利用不加工表面进行定位的工序较多,故零件毛坯选为精铸件。
铸件尺寸公差等级为CT9(见表5-6),加工余量等级按CT9-MA-H/G级(表5-5)。
2.2毛坯的工艺要求
确定毛坯的工艺要求
铸件正火热处理后的硬度达到180-129HB。
铸件表面应去除毛刺、披缝结构瘤和粘沙等,不应有裂纹、沙眼和局部疏松、多针孔及夹渣缺陷。
去除锐边毛刺。
(4)不加工表面清砂洗净,涂铁红环氧底漆。
2.2.1起模斜度
为了便于铸造,起模斜度为30
2.2.2圆角半径
为了便于金属在型槽内流动和考虑铸造强度,在铸造件的转角处,应该带有适当的圆角,未标注圆角为R3-R5。
2.2.3毛坯的加工余量和公差
由于材料比较好加工,所以毛坯零件头部可选长33mm宽22mm,拨叉脚厚度为11mm拨叉脚间距离为45mm。
(查金属机械加工工艺人员手册第三版表12-26)
第三章工艺规程设计
3.1.1工艺路线的制定
10车拨叉头端面、钻、扩、铰15H8孔,孔口倒角
20 校正拨叉脚,保证两端面余量均匀
30 粗铣拨叉脚两端面
40 铣拨叉脚内侧面
50 铣操纵槽
60 钻5H14孔
70 拨叉脚局部淬火
80 校正拨叉脚
90磨拨叉脚两端面
100 清洗
110 检验
按工序集中原则组织工序,Φ15H8孔及端面采用回轮式转塔车床和专用夹具加工,在一台机床上完成。
其优点是:
工艺路线短,减少了工件装夹次数,易于保证加工面的相互位置精度,需要的机床数量少,减少工件在工序间的运输,减少辅助时间和准备终结时间
由于该拨叉零件形状不规则,加工面分散,要适应大批生产,可以采用自动机床或专用机床配以专用夹具,尽量使工序集中以满足生产率和保证质量的要求,综合比较,考虑选择方案一更为合理。
3.1.2加工方法的选择
一个具有一定加工质量要求表面的加工,一般式由预定加工工序和终加工工序,通过适当的加工方法完成的。
零件表面的加工方法,主要根据零件的结构及其加工表面的结构特点、加工技术要求、材料及硬度、生产类型等,经分析比较后选择的。
加工方法的选择除影响加工质量外,还影响生产率和成本,所以要综合考虑表面的形状、尺寸、精度和粗糙度,以及零件整体结构、重量、材料、热处理、产量和生产条件等。
表面的形状尺寸:
工件的加工表面为右端端面和两个孔以及操作槽。
根据各加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求,选定如下加工方法:
Φ15H8孔的端面加工方法为车削;Φ15H8孔的加工方法为钻、扩、铰和孔口倒角;拨叉脚两端面的加工方法为铣削-磨削;其内侧两端面的加工方法为铣削;操纵槽的加工方法为铣削;此Φ5H14孔的加工方法为钻削
3.1.3加工阶段划分
(1)车拨叉头端面
(2)加工15H8孔
(3)粗铣拨叉脚两端面及铣拨叉脚内侧面
(4)铣操纵槽钻,Ф5H12,粗磨拨叉脚两端面
3.1.4工序的分散与集中
工序集中:
把加工内容集中在一个工序,一台设备上进行,工序集中便于提高生产率,减少装夹次数,便于保证各加工表面之间的形状位置公差,有利于组织生产和计划工作。
工序分散:
加工内容在不同的机床设备上进行。
本零件的工艺路线基本上按上面三个阶段划分,尽量使工序集中,以保证原始尺寸。
3.1.5基准的选择
定位基准的选择分为粗基准和精基准的选择。
粗基准的选择有两个出发点:
一是保证各表面有足够且均匀的加工余量;二是保证不加工表面与加工表面间的尺寸和位置符合设计要求。
精基准的选择主要考虑以下几个方面:
一是尽可能选择用设计基准或工序基准作为定位基准:
二
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