本科毕业设计_微型车曲轴成形工艺及模具设计.rar_含图纸整套资料

国内研究现状近年来，我国汽车生产企业以及曲轴专业生产厂家通过对引进技术复杂，如何降低载荷提高模具的使用寿命都是制定曲轴成形工艺所必须重点考虑的，因此，优化曲轴模具结构消除成形缺陷提高材料利用率改善曲轴精密模锻工艺不但可以提高生产效率，也可以为同类曲轴相关模具设计，模锻成型切边后送入机械式切边压力机切边，液压曲轴扭转机扭出曲拐转角，最后将曲轴微型车，曲轴，成形，工艺，模具设计，毕业设计，全套，图纸曲轴是最重要的锻件之。

曲轴锻造技术是微车曲轴锻造成形工艺的重要发展趋势。

对于精密锻造的微车曲轴，非调制钢将逐渐替代其它原材料。

曲轴锻后只进行可控冷却，而不需要进行热处理，避免了热处理变形，节约了能源消耗。

精锻后的曲轴只需少量加工就可直接使用，提高了生产效率及材料利用率，降低了生产成本，因此大大提高了曲轴的市场竞争能力。

从年代发展至今，许多发达国家在曲轴生产过程中，广泛运用，技术，采用生产管理信息系统和集成制造系统，实现了锻造生产对原材料工艺和工艺装备最佳方案的选择和整个过程的控制，其锻造生产的合理化自动化程度很高。

微型车曲轴成形工艺及模具的设计这课题研究的主要内容有曲轴的国内外现状，曲轴毛坯成形方法及特点的比较，曲轴结构的设计，曲轴锻造工艺及工艺方案的确定，曲轴模具的设计。

因此，通过课题的研究过程掌握汽车发动机曲轴模具的设计过程，了解锻造的基本工艺，熟练应用等绘图软件，并具有定的实验技能和生产实践知识。

关键词曲轴成形工艺模具设计模锻章绪论曲轴成形国内外研究现状汽车曲轴是汽车发动机的主要运动部件，工作情况极其复杂，他的性能优劣直接影响着发动机的可靠性和寿命。

曲轴作为内燃机中承受冲击载荷传递动力的关键零件，是内燃机大件机体缸盖曲轴连杆凸轮轴中最难以保证加工质量的零部件。

曲轴恶劣的工况条件，对其材质毛坯加工技术精度表面粗糙度热处理和表面强化动平衡等要求都十分严格。

其中任何个环节的质量对曲轴的寿命和整机的可靠性都有很大的影响。

因此世界各国十分重视技术研究，不断改进曲轴加工工艺，最大可能地提高曲轴寿命。

由于曲轴的锻造工艺复杂，如何降低载荷提高模具的使用寿命都是制定曲轴成形工艺所必须重点考虑的，因此，优化曲轴模具结构消除成形缺陷提高材料利用率改善曲轴精密模锻工艺不但可以提高生产效率，也可以为同类曲轴相关模具设计提供理论和实践依据。

国内研究现状近年来，我国汽车生产企业以及曲轴专业生产厂家通过对引进技术的消化吸收和自行开发，总体水平有了较大的提高。

例如东风汽车公司载重汽车曲轴是在条由德国奥姆科公司生产的自动线上，运用纤维墩锻法实现锻造的。

锻件重量。

自动线由台主机和相配套的机械手组成。

毛坯经中频感应加热后送入的辊锻机，经辊锻备坯后由机械手送入万楔式热模锻压力机模锻，模锻成型切边后送入机械式切边压力机切边，液压曲轴扭转机扭出曲拐转角，最后将曲轴送入液压校正机对锻件进行精压。

整条线的工作完全自动化，单件生产节拍。

中国第汽车集团公司于年装备了条大体上相同的锻造自动线，用于锻造载重汽车曲轴。

这条自动线是由德阳第二重型机器厂按照德国的生产许可证生产的。

在引进技术走跨越式发展道路的同时，我们也看到，国内曲轴制造技术的发展受到诸多方面的限制，距世界先进水平仍相差很远，甚至于还满足不了我国汽车制造业发展速度的需要。

我国曲轴专业生产厂家不是很多。

且整体规模小专业化程度低企业设备陈旧产品设计和工艺落后性能寿命和可靠性差品种杂乱和“三化”程度低，这些都影响了汽车整车的技术需要和运行稳定性要求。

目前，国内虽已有批先进的锻造设备，但由于数量少，加之模具制造技术和其他些设施跟不上，使部分先进设备来充分发挥应有的作用。

从总体上讲，改造和更新陈旧的普通锻造设各改进落后的曲轴制造工艺推广应用曲轴设计先进技术，在我国锻造业尤其是汽车制造领域，显得尤为急迫。

从大环境看，我国锻造业具有悠久的历史，对我国国民经济和社会主义现代化建设做出了巨大贡献，但是，整个锻造行业的发展与我国乃至世界信息化进程的速度相比，还很不适应。

就锻造技术而言，还有不少落后的工艺能耗高科学化及现代化水平低，与国外先进水平相比尚有较大差距就锻造设备而言，既有微机控制的自动锻造生产线，也有使用了近百年的夹杆锤。

因此，我国的锻件总量可谓世界前列，但锻造业的发展并非世界强国，主要表现有自动化水平低，设备重复建设，利用率偏低，特别是大型锻造设备，布局不合理人均劳动生产率低大锻件模锻件的产量大，但锻件精度低，能耗高，材料利用率低研究方法比较落后，新工艺推广慢，信息化与科技武装尚处于起步阶段。

二十世纪九十年代中后期，锻造技术在中国大陆得到了快速发展，研究前沿主要在以下方面突出发展精密净形成型，发展少无切削技术。

国内部分企业热精锻的齿轮精度己达级，冷精锻的尺寸精度可达。

塑性加工的智能化。

在国内塑性加工业界，现代信息技术受到普遍重视，技术的应用日益广泛，计算机模拟成为国内塑性加工中个最为活跃的领域。

部分科研单位采用这技术来进行塑性加工工艺过程的模拟，达到预知金属的流动应变应力温度分布模具受力可能的缺陷及失效形式的目的。

有科研人员开发的应用软件或者对已有软件进行的二次开发，甚至可以预知产品的显微结构性能以及残余应力，这对于优化工艺参数和模具结构缩短产品研制周期降低研制成本具有重要意义。

复合技术。

如铸锻复合工艺冲锻复合工艺冷热复合锻造工艺以及轧锻复合工艺等，这些工艺的发展带动国内锻造行业不断探索新的工艺和新的设备与技术。

液压成型技术。

近年来由于国内汽车工业的发展，在液压成型汽车零部件方面有了新的进展。

液压成型技术的应用，简化了模具结构，缩短了产品的生产周期，同时还可以制造出其它方法所不能制造的复杂工件。

激光成型技术。

激光在制造业得到越来越广泛的重视，国内锻造行业正在积极探索以激光成型技术为基础的快速原型制造。

新材料精密成型工艺。

为了减轻机械设各和汽车的重量，轻合金铝镁合金等新材料的应用越来越多，这些新材料的精密成型技术是中国急需发展的重要技术方向，目前国内已着手研究具有自主知识产权的串行工艺和装备，以期进入世界竞争的行列。

国外研究现状随着经济的全球化，信息时代的深入发展，世界锻造市场进入了时尚市场的时代，即市场呈现多样性和多变性，主要特点为个性化需求明显，快字当头。

欧洲锻造工业自年后呈现增长强劲，特别是年其锻造业非常火爆。

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可得到曲轴毛坯，这过程的确不复杂。

对铸造而言，曲轴算不上是复杂零件，制作砂型并不困难。

但是，这种方法生产出来的曲轴质量和性能不容乐观，气空缩松成分偏析晶粒粗大等铸造缺陷使其抗疲劳性能极差，重要机械用的曲轴是不能用这种方法生产的。

不过用这种方法生产曲轴也有优点，它不需要大型压力加工设备和昂贵的模具，生产周期短相比模锻，毛坯的切削余量较小相比自由锻。

单件小批量生产不重要的曲轴在经济上是合算的。

考虑到钢的铸造性能不如铸铁，用球墨铸铁来生产小型曲轴，这种曲轴作为般机械使用并无不妥，但作为重要动力机械如远洋轮船的大型曲轴那就很不合适了。

为了安全可靠，它们必须用压力加工的方式来生产。

随着球墨铸铁的发展，性能不断提高，球铁已成为取代锻钢制造小型曲轴的首选材料。

球铁与锻钢相比，具有质量轻成本低等优点。

当前在轻型发动机中普遍采用铸态珠光体球铁。

铸型由于球墨铸铁有较大的共晶膨胀特性，易造成铸件的外观变形，故铸型的紧实度必须要高，以使铸型有较大的刚度，般要求铸型硬度大于或等于单位型砂必须严格控制水分，般在范围内，视气候及造型方法而定型砂必须有足够的透气性，型腔必须有足够好的排气功能，否则紧实度提高后，浇注时很容易“呛火”砂箱必须有足够的强度要有牢固的砂箱夹紧措施等。

下面是曲轴生产中几种常用的造型方法震压造型震压造型曾是我国曲轴生产中应用较为广泛的造型方法。

它与手工造型相比，虽有技术先进和较高的生产率等优点，但从铸铁石墨化膨胀对砂型硬度及刚性等工艺要求来看，则有些不足。

首先是型面硬度不够高其次，该方法造型后其硬度分布不均匀，般是型面较高中间低背面高且砂型的硬度分布不利于排气再次，这种造型方法起模机构不平稳砂型精度低，从而导致铸件的尺寸及形状精度低此外，该方法噪音大，型面利用率低，故近几年在工业发达国家和我国主要汽车生产基地已趋于淘汰。

高压造型高压造型的特点是，砂型硬度高，有利于球铁石墨化膨胀的自补缩，对防止铁液凝固过程中石墨化膨胀而产生的型壁位移是很有利的，可以提高曲轴内在质量另方面，它的铸型精度高。

除这些优点外，它也存在些不足，其是砂型的透气性差其二是型面上水平面与侧立面的硬度差大，型面中心与砂箱边缘的硬度差也较大，影响了铸件材质的均匀性其三是设备次性投资大其四是高压造型对砂箱要求高，模具寿命较短，型砂再生性差及设备维修费用高等。

气冲造