连杆加工工艺及夹具设计开题报告1

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毕业设计（论文）开题报

告书

课题名称连杆加工工艺及夹具设计

学生姓名张振

学号 1341101081

系、年级专业机械与能源工程系

2013

级

机械设计制造及其自动化专业

指导教师易定秋

2016 年 12 月 30 日

一、课题的来源、目的、意义（包括应用前景）、国内外现状及水平

1.1 课题来源

在科学技术迅猛发展的今天，机械制造业近几年来在我国得到了飞快的发展，

机械化取代手工生产已成为全球公认的趋势，社会的各行各业，包括交通、农牧、石

油、化工、煤炭、电力、轻纺、电子、通信、医疗、军事等，都离不开各种各样的机械设

备，而所有的这些设备都是由机械制造工业提供的，在机械制造学科领域的知识体

系中，以机械制造过程中的工艺技术问题为研究对象的一门技术科学，即是机械制

造工艺学。以工件加工时所需的装夹为对象的一门技术科学，即是机床夹具设计。

连杆是发动机内的重要传动部件,连杆的作用是把活塞和曲轴连接起来，分别与

主动和从动构件铰接以传递运动和力的杆件，使活塞的往复直线运动变为曲柄的回

转运动，一输出动力，同时又压缩汽缸内气体。它将活塞所受到的力传递给曲轴,最

终曲轴带动活塞压缩气缸内的气体而做功，连杆在工作的过程中常常需要承受比较

多的荷载变化,对于其强度的要求比较高，连杆的工作条件要求连杆具有较高的强度

和抗疲劳性能，又要求具有足够的钢性和韧性。连杆的加工精度将直接影响发动机的

性能，而工艺的选择又是直接影响精度的主要因素。因此对于连杆零件的加工精度及

加工工艺要求比较高,连杆的加工工艺及精度往往对发动机的性能产生直接的影响。

而连杆加工工艺能加强其承载强度和连杆专用夹具能够保证连杆在机械加工的过程

中满足加工的技术要求,因此连杆的加工工艺及连杆专用夹具的设计是非常有重要

的。

1.2 课题目的、意义（包括应用前景）

在这个市场经济竞争如此激烈的年代，企业若要生存发展就必须不断地改进，用

最廉价的生产成本创造出最高的利润，这必然跟我们的工艺过程有着千丝万缕的联

系，如何合理地安排工艺路线是提高生产效率降低生产成本的最有效方法之一，当

然夹具的利用也是提高生产效率的有效手段。传统的手工装夹不仅增加了工人的劳动

强度，而且大大降低了生产效率，连杆专用夹具对于保证其加工的精度、提高生产效

率，降低生产成本等具有重要的意义。本课题主要是对连杆加工工艺规程和一套铣剖

分面夹具的设计。连杆是发动机内部的重要零件，连杆的作用是将活塞的往复运动转

变为曲轴的旋转运动，并把作用在活塞组上的燃气压力传给曲轴。所以，连杆除上下

运动外，还左右摆动作复杂的平面运动。连杆工作时，主要承受气体压力和往复惯性

力所产生的交变载荷，@要求它应有足够的疲劳强度和结构刚度。同时，由于连杆既

是传力零件，又是运动件，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。连杆在机器中应用

之广以及它在机器中的作用和地位不言而喻。因此，本课题所研究的连杆加工工艺和

夹具设计都是非常有意义的。

1.3 国内外现状及水平

改革开放二十多年，我国的汽车行业得到了较快发展，基本形成了比较完整的生

产布局和产品系列，产业已具有相当规模汽车制造业已成为我国支柱产业之一。根

据我国汽车工业“十五规划”，汽车总产量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，我国已成为世界汽车生产与消费大国，

大型载重汽车、工程专用车、农运汽车等品种、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并且在质量要求上也逐级提升。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，在机械行业使用也颇为广泛。在机械行业

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。@

发动机是汽车的心脏，连杆是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，虽然国内连杆生产的厂家很

多，并已经形成一个相对完整的产业，但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

识产权的比重小是亟需改变的局面，而且仍无法满足日益发展的机械制造业对连杆

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，需求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、连杆成形质量稳定的优点。

二、课题研究的主要内容、研究方法或工程技术方案和准备采取的措施

2.1 课题研究的主要内容

1）确定某型号连杆主要技术参数：大、小头孔的形位公差，两孔的中心距离，及

其它相关参数。@

2）加工方法的确定：主要加工面的加工方法要详细研究。

3）完成工序、定位方法的研究。@进行切削用量的分析。@

4）进行工艺尺寸链的分析。

5）设计铣剖分面夹具@

“小体积、大功率、低油耗”是高性能发动机对连杆提出的基本要求，其设计要

点如下：

（1）在正确足够强度和刚度的条件下尽可能减轻外形尺寸和质量；

（2）注意过渡圆角及细节的设计，特别是连杆大小与杆身的过渡圆角及连杆

大小头盖螺栓支承面的过渡圆角设计，防止应力集中；

（3）必须根据总体设计的要求合理确定结构参数和连杆与连杆盖的剖部形式。

连杆组一般由连杆体、大头盖、连杆螺栓、轴瓦和连杆小头套等组成。连杆体包括连

杆小头、杆身和连杆大头的上部。连杆大头的上部与连杆大头盖一起组成连杆大头。

连杆结构如图所示：

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毕业设计（论文）开题报告书课题名称连杆加工工艺及夹具设计学生姓名张振学号1341101081系、年级专业机械与能源工程系2013级机械设计制造及其自动化专业指导教师易定秋2016年12月30日一、课题的来源、目的、意义（包括应用前景）、国内外现状及水平1.1课题来源在科学技术迅猛发展的今天，机械制造业近几年来在我国得到了飞快的发展，机械化取代手工生产已成为全球公认的趋势，社会的各行各业，包括交通、农牧、石油、化工、煤炭、电力、轻纺、电子、通信、医疗、军事等，都离不开各种各样的机械设备，而所有的这些设备都是由机械制造工业提供的，在机械制造学科领域的知识体系中，以机械制造过程中的工艺技术问题为研究...

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