汽車連桿鍛件圖設(shè)計案例分析目錄TOC\o"1-3"\h\u30219汽車連桿鍛件圖設(shè)計案例分析 1281111.1零件圖分析 1256391.2分模面位置的選擇 1227561.3加工余量和公差確定 2249161.4鍛模斜度的選擇 326191.5圓角半徑的選擇 398051.6計算粗鍛鍛件主要參數(shù) 3136851.7終鍛鍛件計算 499411.8確定終鍛坯料尺寸 51.1零件圖分析汽車的連桿比較特殊的零件，它是由連桿大頭、連桿小頭和連桿體組成[1]，因其連桿頭與連桿體之間的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所以連桿不適合用鑄造進行制作，鑄造的方法可能未使金屬完全充滿型腔就硬化成形。因此鍛造連桿是本次設(shè)計的核心，如圖1.1是汽車連桿的零件圖。圖中清晰的標(biāo)出連桿的尺寸，便于后期加工制作。圖1.1汽車連桿零件圖1.2分模面位置的選擇為了保證鍛件能夠方便地脫模，分模面通常選在鍛件最大投影所在的投影面上。這樣的選擇有利于坯料充滿模膛。為了設(shè)計更加簡單，盡量選擇平面分模。在本設(shè)計中如圖1.2所示A-A截面為最大截面，所以A-A截面為分模面。圖1.21.3加工余量和公差確定由于40Cr密度為7.82g/cm3，根據(jù)零件圖計算出鍛件體積為113299mm3，因此鍛件的重量為0.886kg。查閱資料得知40Cr的材質(zhì)系數(shù)為M1。由S=Gd/Gb=0.2得知，40Cr的復(fù)雜系數(shù)為3級復(fù)雜系數(shù)S3。由國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T12362-2003叉的：長度公差為2.2?0.7+1.5；高度公差1.8?0.6通過計算得知連桿的表面粗糙度為：Ra=1.1μm，因此是F1的加工精度，通過查閱鍛件內(nèi)外表面的加工余量表得到：高度的單邊余量和水平尺寸的單邊余量都在1.5mm—2.0mm之間，此次設(shè)計選擇2mm。鍛件在熱處理、清理后要對連桿鍛件的圓柱端上下端面和叉的頭部上下斷面進行平面冷精壓。鍛件精壓后，機械加工余量可大大減小，取0.75mm,冷精壓后的鍛件高度公差取0.2mm。由于精壓需要余量，如鍛件高度公差為負值（-0.6）時，則實際單邊精壓余量僅0.1mm,為了保證適當(dāng)?shù)木珘河嗔?，鍛件高度公差可調(diào)整為：1.8?0.3（1）零件圖上的技術(shù)條件中已經(jīng)給出模鍛斜度為7°。（2）技術(shù)條件模鍛斜度7°。圓角半徑4mm。錯差量允許值0.6mm飛邊量的殘留為0.7mm表面缺陷深度值是0.5mm鍛件調(diào)制熱處理1.4鍛模斜度的選擇因為鍛件是受到外力的情況下填充模膛的，模膛也會因此受到應(yīng)力發(fā)生一定的變形。外力撤銷之后模具便會對鍛件有夾緊的力；為了脫模的順利，鍛件和模膛接觸的區(qū)域可以設(shè)計一定的斜度，相應(yīng)的在鍛件上也要留有一定的斜度，本文的模鍛斜度取7。1.5圓角半徑的選擇圓角半徑通常選取范圍是1mm~30mm，因為過小的圓角半徑容易使金屬產(chǎn)生折疊，而過大的圓角半徑切削加工較大，比較浪費材料。鍛件上設(shè)置圓角是為了使金屬流動通暢以及能夠填充模具型腔。本次連桿的圓角半徑選擇在1~3mm之間。根據(jù)各部分具體導(dǎo)入圓角。1.6計算粗鍛鍛件主要參數(shù)根據(jù)計算得到如下數(shù)據(jù)：連桿粗鍛時，其鍛件圖的體積V為258878.61mm3；粗鍛連桿在水平面的投影面積為10664.13mm2；其分模面的周長為521.66mm；粗鍛連桿長度為212mm；由于40Cr的密度7.82g/cm3，因此計算出粗鍛連桿的重量是2.024kg。計算毛坯體積V=258878.61+521.66*0.7*176=323147.12mm2平均截面積S均=323147.12/212=1524.28mm2平均直徑d均=1.13√S鈞=44.12mm以下是粗鍛零件圖：圖1.3粗鍛零件圖1.7終鍛鍛件計算在連桿大頭處取一個斷面，桿身取一個斷面，小頭取一個斷面，計算S鍛、S計、d計的結(jié)果，將其列入表1.1，如下所示：表1.1終鍛毛坯斷面的計算三線表斷面號S鍛/mm21.4S飛/mm2S計=S鍛+1.4S飛/mm2d計=1.13√S計/mm211448.13176176152106.69176282.6916.813581.70176757.7027.53如圖1.4圖是連桿終鍛時選擇的斷面及其斷面圖：圖1.4連桿終鍛毛坯零件及其斷面1.8確定終鍛坯料尺寸由于此時的鍛造坯體鍛件鑄坯是直接采用控制模鍛加工成型和控制批量加工作為起步，所以按照下列計算公式S坯=（1.05~1.3）S均計算，確定了該鍛造坯體所用材料的厚度橫向角和截面系數(shù)大小,取其橫向系數(shù)的值為1.1，則：S坯=1.1S均=1.1×556.8=612.48mm2d坯=1.1√612.48=24.75mm體積：V坯=V計（1+δ）=91981.76（1+3%）=94