（定稿）微型车曲轴成形工艺及模具设计（全套下载） ㊣ 精品文档 值得下载

（其他） 01-成绩评定表.doc

（其他） 02-答辩评分表.doc

（其他） 03-过程管理封皮.doc

（其他） 05-评阅人评分表.doc

（其他） 06-任务书.doc

（其他） 07-优秀毕业设计推荐表.doc

（其他） 08-指导教师评分表.doc

（其他） 成绩评定表.doc

（其他） 答辩评分表.doc

（其他） 过程管理封皮.doc

（其他） 评阅人评分表.doc

（图纸） 曲轴零件.dwg

（图纸） 曲轴模具上模.dwg

（图纸） 曲轴模具下模.dwg

（图纸） 曲轴模具总图.dwg

（图纸） 曲轴终锻.dwg

（其他） 设计推荐表.doc

（其他） 微型车曲轴成形工艺及模具设计开题报告.doc

（其他） 微型车曲轴成形工艺及模具设计说明书.doc

（其他） 指导教师评分表.doc

柳．锤锻曲轴工艺的改进设计．锻压机械李兰芬．对曲轴锻造工艺的订正和补充．河北科技大学学报刘建生，陈慧琴，郭会光．大型曲轴法弯曲镦锻的三维刚塑性有限元模拟．太原重型机械学院学报中国锻压协会秘书处．中国锻压行业未来发展方略．锻压技术孙友松，章争荣等．跨入新世纪的塑性加工技术．锻压技术王仲人，刘建生．大型曲轴弯曲镦锻过程的热力耦合分析．锻压机械郝滨海．金属材料精密压力成形技术．化学工业出版社，施爱莉．国产化非调制钢在桑塔纳轿车曲轴上的应用．汽车技术李尚键．锻造工艺及模具设计资料．机械工业出版社，库特•朗格，海因茨•梅迈尔诺肯佩尔联邦德国．模锻．机械工业出版社，肖景容．精密模锻．机械工业出版社，致谢本次设计的完成，我首先要感谢我的指导老师，王国田老师。

他在我做毕业设计期间，给予我许多学习上，研究上的悉心指导，还为我提供了重要的资料和手册，没有老师的帮助，我就不会这样顺利的完成这次设计任务，。

王老师勤奋忘我的工作态度，务实的工作作风，严谨的治学风格和谦虚无私的学者风范令我非常感动。

从王老师身上我不仅学到了扎实的专业知识和娴熟的实践技能，而且还学到了许多做人的哲理。

在此，谨向王老师表示我最最衷心的感谢和深深的敬意！并期望在今后的工作和学习中继续得到恩师的指导和帮助。

其次，感谢学校为我提供了良好的工作学习条件和丰富的实践机会，不仅将所学的理论知识与实际相结合，在实践中检验了理论的正确性同时，也增加了我分析问题解决问题的能力以及实际经验。

最后，我也要感谢在设计中给我提供了许多宝贵意见的老师和同学，和默默为我们服务的老师和教职员工。

谢谢你们，你们的支持和期望直是我前进的动力。

连杆轴颈的尺寸可以依据承压面的投影面积.㎝与活塞投影面积㎝之比来校核。

此比值据统计应在范围内。

而且汽油机偏下限，型发动机也偏下限。

在本次设计中，.，所以所设计的连杆轴颈符合要求。

图.曲轴立体图表.选用螺纹规格螺纹规格.主轴颈的直径和长度如果从曲轴沿全长度具有等刚度要求出发，可以认为主轴颈与曲柄销样粗就行了。

而从轴承负荷出发，由于主轴承最大负荷小于连杆轴承，因此主轴颈可以比曲柄销更细。

为了最大限度地加强曲轴的刚度，可适当加粗主轴颈，这是因为加粗主轴颈能增加曲轴轴颈的重叠度，从而提高曲轴刚度，但几乎不增加曲轴的转动惯量，故可提高自振频率，减轻扭振危害。

同时，加粗主轴颈可相对缩短其长度，使曲柄加厚以加强整根曲轴的薄弱环节。

由内燃机设计表可知，对型发动机而言，主轴颈的取值范围为。

根据以上分析，则取。

本设计中主轴颈选用滚动轴承，主轴颈长度与轴承宽度相配合。

主轴颈长度半比曲柄轴颈长度小些，但是不得小于以维持油压保证轴承的承载能力。

。

.曲柄发动机曲轴的曲柄臂形状大多数采用椭圆或圆形，本设计中采用圆形曲柄臂，这是由于圆形曲柄便于机械加工和抛光，而表面抛光是提高合金钢曲轴疲劳强度的重要措施之。

曲柄臂应选择适当的厚度宽度，以使曲轴有足够的刚度和强度。

曲柄臂在曲拐平面内的抗弯能力以其矩形断面的抗弯模数来衡量式中曲柄臂的宽度曲柄臂的厚度。

由上式可知，在提高曲拐平面内的抗弯能力上，显然，增加曲柄臂厚度要比增加曲柄臂宽度要好得多。

有实验例子表明，增加，提高，而实际抗弯强度可提高增加，抗弯能力也应提高，而实际只提高了，这是因为曲柄臂越宽，应力分布越不均匀。

在本次设计中，取，。

重叠度。

符合小排量发动机采用组合式曲轴时，由于结构限制，重叠度为负值的要求。

在轴颈与曲柄臂交界出，设计个宽为.的台阶，以便精磨轴颈和圆角时，砂轮不与曲柄臂相碰。

在曲柄臂与轴颈连接处，为了减小应力集中，提高疲劳强度，往往采用圆角过渡。

过渡圆角半径的增大与其表面粗糙度的降低，是增加曲轴疲劳强度的有效措施。

通常取圆角半径.，取.。

着发动机的整体尺寸和重量，而且也在很大程度上影响着发动机的可靠性与寿命。

曲轴的破坏事故可能引起发动机其它零件的严重损坏，在发动机的结构改进中，曲轴的改进也占有重要地位。

随着内燃机的发展与强化，曲轴的工作条件越来越恶劣了。

因此，曲轴的强度和刚度问题就变得更加严重了。

在设计曲轴时，必须正确选择曲轴的尺寸参数结构型式材料与工艺，以求获得经济最合理的效果。

.曲轴的工作条件和设计要求曲轴是在不断周期性变化的气体压力往复和旋转运动质量的惯性力以及它们的力矩共同作用下工作的，从而使曲轴既扭转又弯曲，产生疲劳应力状态对内不平衡的发动机曲轴还承受内弯矩和剪力未采取扭转振动减振措施使曲轴还可能作用着幅值较大的扭转振动弹性力矩。

这些载荷都是交变性的，可能引起曲轴疲劳失效。

实践表明，弯曲载荷具有决定性作用，弯曲疲劳失效是主要破坏形式。

因此曲轴结构强度的研究重点是弯曲疲劳强度，曲轴设计上要致力于提高曲轴的疲劳强度。

曲轴形状复杂，应力集中现象相当严重，特别在连杆轴颈与曲柄臂的过渡圆角处和润滑油孔出口附近的应力集中尤为突出。

通常的曲轴断裂疲劳裂纹都始于过渡圆角和油孔处。

曲轴弯曲疲劳破坏和扭转疲劳破坏严重。

弯曲疲劳裂缝从轴颈根部表面的圆角处发展到曲柄上，基本上成折断曲柄扭转疲劳破坏通常是从机械加工不良的油孔边缘开始，约成剪断曲柄销，如图.。

所以，在设计曲轴时，要特别注意设法缓和应力集中现象，强化应力集中部位。

曲轴各轴颈在很高的比压下，以很大的相对速度在轴承中发生滑动摩擦。

这些轴承在实际变工况运转条件下并不总能保证为液体摩擦，尤其当润滑油不洁净时，轴颈表面遭到强烈的磨料磨损，使得曲轴的实际使用寿命大大降低。

所以，设计时，要使其各摩擦表面耐磨，并匹配好适当材料的轴瓦。

曲轴是曲柄连杆机构中的中心环节，其刚度亦很重要。

如果曲轴弯曲刚度不足，则可能发生较剧烈的弯曲振动，使活塞连杆和轴承的工作条件大为恶化，影响这些零件的工作可靠性和耐久性，甚至使曲轴箱局部应力过大而开裂。

曲轴的扭转刚度差，则可能在工作转速范围内产生强烈的扭转振动。

轻则引起噪音，加速曲柄上齿轮等传动件的磨损重则使曲轴断裂。

所以，设计时，应保证它有尽可能高的弯曲刚度和扭转刚度。

由于曲轴受力复杂，几何断面形状比较特殊，在设计时，至今还没有个能反映客观实际的理论公式可供通用。

因此，目前曲轴的设计主要是依靠经验来设计。

.曲轴结构设计的主要内容曲轴的材料及结构型式的选择在结构设计和加工工艺正确合理的条件下，主要是材料强度决定着曲轴的体积重量和寿命。

因此，必须根据内燃机的用途及强化强度，正确的选用曲轴材料，在保证曲轴有足够强度的前提下，尽可能采用般材料。

以铸代锻，以铁代钢。

收性好，可反复使用模具更改容易，通用性好铁丸冷却容易。

该工艺适于大批量生产，是种很有发展前途的工艺方法。

.浇注系统的设计球铁曲轴容易产生夹杂和皮下气孔缺陷，同时由于球化和孕育也要产生渣，因此，浇注系统应能保证铁水平稳地流入铸型，并要求有良好的挡渣作用。

同时，由于球墨铸铁的浇注温度般较灰铸铁低，为了防止冷隔和浇不足，必须采取较快的浇注速度，故浇道尺寸就应相应地加大。

般采用直∶横∶内∶∶的截面比例，它可保证铁水进入横浇口后流速显著减小，在略有压力作用下平稳进入型腔，不会出现喷射飞溅。

锻压成形.模锻成形模锻是目前最常见的生产小型曲轴的方式，它是在大吨位锻压设备上用大型专用模具来生产曲轴毛坯。

对于模锻而言，曲轴属于形状复杂的锻件，不能单靠个模膛来完成成形，需要在副锻模中开几个模膛，使毛坯在几个模膛中逐步变形，最后在终锻模膛中得到曲轴毛坯。

模锻件的形状应使锻件能从模膛中顺利地取出和容易充满模膛。

为此，在设计模锻件时，应考虑分模面出模斜度及圆角等问题。

通常是用锻件最大轮廓的纵向剖面作为分模平面。

对曲轴而言，如果曲拐不是呈对称分布，为了锻件易于从模膛中取出，就得在些地方加敷料。

敷料加得越多，材料浪费越多，且机加工切削量越大。

模锻时，模膛的周围沿分模面还须开有毛边槽，因而模锻件的四周就形成圈毛边，需在切边压力机上切除。

虽然有上述二种浪费，但由于模锻生产的曲轴精度大大高于自由锻，且敷料又大大少于自由锻，所以材料利用率仍然大大高于自由锻。

模锻生产的曲轴明显的呈现金属纤维组织，性能提高，使得曲轴的性能和可靠性优于自由锻。

由于模具的作用，生产率大大高于自由锻用模锻方式生产曲轴是目前大批量生产曲轴的主要方式。

随着生产批量的增大，模锻效率高，节省材料和切削加工工时等带来的经济利益就会大大超出模具费损失，使得模锻件的成本低于自由锻很多。

这就是目前汽车拖拉机等行业用模锻法生产曲轴的原因。

模锻法生产曲轴的缺点在于模具成本相当高，生产批量小时无经济效益模具生产周期长，不利于快速组织生产所需设备吨位较大，在定程度上限制了它的使用.自由锻成形曲轴自由锻成形，可分为块锻和弯锻，块锻曲轴由于曲拐处无法锻出，于是只好用加敷料的方式将其填平，机加工予以切除，再加上自由锻时其它地方的余量也很大，这就难免造成了自由锻曲轴毛坯的肥头大耳。

由于毛坯加工成零件的过程中，机加工切削量极大，材料的利用率极低。

这方法生产的曲轴由于大量的切削加工使曲轴的纤维流线切断，使抗弯曲和抗疲劳能力受到影响。

弯锻曲轴采用胎模锻出曲拐，因此较之块锻余量少，机加工切削量较少，材料的利用率较高，抗弯曲和抗疲劳能力较好。

块锻和弯锻对工人的技术水平要求较高，仅适宜于单件小批量生产。

我国船舶工业中许多厂家现在仍用这方法生产曲轴毛坯。

.常火爆。

日本及亚洲其他些国家的锻造业表现平平，其中日本和韩国在年前后出现了前所未有的滑坡。

印度锻造业有所发展，是亚洲地区近年来发展最快的国家。

俄罗斯锻造工业复苏，不断地冲击着亚太市场。

美国在汽车锻件生产方面有所回升，但仍受到巨大进口的冲击，其锻造业主要集中在航空航天及军事器械领域，汽车锻件几乎被进口锻件占领。

在美洲，巴西锻造工业开始显示强劲发展，成为欧日锻造企业在美国市场上潜在的强有力的竞争对手。

总的来讲，由于世界汽车工业机车船舶工业以及航空航天业的高速发展，带动世界锻造业呈总体上升的趋势。

为适应制造业全球化生产和销售的需要，发达国家加大了锻造业的技术发展力度，基本走向如下突出发展精密净形成形和少无切削技术。

锻造成形过程向着科学化数字化和可控化发展。

成形技术的开发和应用更加合理，更加符合金属实际情况，可以找到最优的方法和工艺。

所有的变形和过程控制设计都在实现数字化，如的应用，以及模拟技术的应用，同时利用数字化技术，对整个成形过程进行控制。

产品的全过程控制，锻造生产企业不再是简单的锻件供应商，而要发展成为零部件供应商，为此锻件从零件设计开始就要考虑整体工艺问题。

锻造技术的灵活性与柔性发展。

复合技术在锻造行业的应用引起重。

.曲轴毛坯成形方法及特点比较在几乎所有的将热能转换为机械能的机械中，曲轴都是不能缺少的零部件。

在大型柴油机中，它的制造成本几乎占整个发动机的。

通常情况下，它的使用寿命几乎就代表了整个发动机的寿命。

台曲轴损坏了的发动机是没有太大的维修价值的，因为维修成本太高。

曲轴在机械中承担的是复杂而又苛刻的交变应力，疲劳破坏是主要形式。

如何提高曲轴的使用寿命，尽可能降低曲轴毛坯成本是热加工行业的重要课题。

在我国，对于性能要求不高的曲轴采用铸造方法获得小型曲轴采用模锻方法生产低速柴油机曲轴依赖于进口，现已开始自由锻成形工艺研究中速柴油机曲轴生产采用全纤维锻造成形及自由锻成形。

铸造成形用铸造的方法将毛坯生产出来也许是所有生产曲轴毛坯方法中工艺上最为简单的。

用普通的型砂做模子，将用于制造曲轴的金属材料加热至液体状态后浇灌到砂模中，待金属液体冷却下来后去除型砂就