汽車變速器殼體零件加工工藝與夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說明書、三維模型】

汽車變速器殼體零件加工工藝與夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說明書、三維模型】,含CAD圖紙、說明書、三維模型,汽車,變速器,殼體,零件,加工,工藝,夾具,設(shè)計(jì),cad,圖紙,說明書,仿單,三維,模型 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告書 題目 汽車變速器殼體零件加工工藝設(shè)計(jì) 課題來源 模擬課題 課題類型 設(shè)計(jì)型 導(dǎo)師 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 一、 目的及意義 汽車變速器殼體是基礎(chǔ)的變速器零件,變速器中將機(jī)構(gòu)換擋總成、輸入、輸出軸總成等部件,根據(jù)相互的關(guān)系位置配置成整體裝置,并且要將輸出軸的傳動(dòng)比關(guān)聯(lián)進(jìn)行支撐輸出轉(zhuǎn)矩。其中變速器的配置精度、活動(dòng)性能、檔位靈活性、封閉性、聲音以及使用長(zhǎng)短直接受加工工藝質(zhì)量的影響。所以，殼體的質(zhì)量高低直接決定汽車變速器的性能。變速器殼體外觀很不規(guī)則，要進(jìn)行多部位的加工，工藝需要多道工序并且極其復(fù)雜。[1] 現(xiàn)在的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，要想在殘酷的競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地就必須將產(chǎn)品高質(zhì)量化。消費(fèi)者正購買汽車時(shí)會(huì)考慮很多因素，質(zhì)量、價(jià)格、舒適度等都是考慮的范圍。單從汽車的結(jié)構(gòu)來說，汽車變速器的好壞一定是消費(fèi)者 購買汽車時(shí)關(guān)心的部件，因?yàn)樽兯倨鞯馁|(zhì)量會(huì) 影響行駛過程中汽車的安全問題。殼體作為變 速器的重要零件，是在變速器控制性能良好的 狀態(tài)下，發(fā)揮出它確保運(yùn)行時(shí)不傾斜的作用，同時(shí)保證大氣壓在變速器內(nèi)部的要求。市場(chǎng)需求中，變速器的殼體在加工工藝設(shè)計(jì)中不但要滿 足基本的工藝技術(shù)，還要結(jié)合變速器的不同種 類特征實(shí)施不同的加工工藝。這種設(shè)計(jì)工藝才能將變速器進(jìn)行良好的結(jié)合、符合市場(chǎng)的需求。[2] 二、 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 因?yàn)榻陙?，壓鑄加工工藝水準(zhǔn)的提升， 進(jìn)行壓鑄時(shí)要嚴(yán)格要求孔系的位置和平面度的高精度。所以，要將定位面選用壓鑄的毛坯平面。將之前壓鑄好的兩個(gè)毛坯孔作為定位銷孔。在鑄造形成的過程中，定位銷孔要與主軸孔和其他的支承孔以及內(nèi)壁型芯形成整體放入。并且部件之間要存在高精度的相互位置，可保障好軸承孔與其他孔的工藝加工有均勻的余量，各個(gè)孔之間的軸線和殼體在內(nèi)壁加工中相互位置不加工，有效杜絕齒輪與軸套等在裝 入箱體內(nèi)時(shí)零件的旋轉(zhuǎn)與箱體的內(nèi)壁發(fā)生碰撞汽車變速器的零件精基準(zhǔn)采用的模式基本上都是一面二銷的方式。銷孔定位的精確尺寸與位置對(duì)之后的加工工序質(zhì)量有至關(guān)重要的影響。所以，要保障好定位銷孔所要求的精度。普通的殼體加工中心能將定位銷孔的精度保證在 0.005mm/300mm 以內(nèi)，這樣就可以符合加工的精度要求，定位銷孔的直徑一般在14mm左右最為合適，如果孔徑的大小剛性不足的話，定位也會(huì)不穩(wěn)定，孔徑如果過大的就更不合適。在一些加工中有些殼體直接利用軸承孔作為精基準(zhǔn)的定位，這會(huì)極易對(duì)軸承孔精度造成破壞，在裝夾時(shí)也會(huì)遇到阻礙。因此，最科學(xué)的加工做法便是加工兩個(gè)和裝配產(chǎn)品沒有關(guān)聯(lián)的工藝孔來作為基準(zhǔn)孔。[1] 有一種新能源汽車的變速器殼體采用壓鑄成型技術(shù)，就發(fā)展趨勢(shì)來看，新能源用汽車變速器呈現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，局部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特征。整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單是指變速器已經(jīng)簡(jiǎn)化為一個(gè)傳動(dòng)器或在動(dòng)力總成中存在齒輪傳動(dòng)部分。局部結(jié)構(gòu)復(fù)雜則是離合器殼體中須布置行星結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速。若實(shí)現(xiàn)這種局部復(fù)雜結(jié)構(gòu)，則帶有內(nèi)齒輪的變速器殼體整體成型問題必須加以解決。就其制造技術(shù)而言，目前在三個(gè)方面存在問題。1) 齒輪結(jié)構(gòu)作為汽車動(dòng)力傳動(dòng)的核心機(jī)構(gòu)，對(duì)其精度要求極高，這樣才能滿足汽 車平穩(wěn)運(yùn)行及平穩(wěn)加速。齒輪在運(yùn)行過程中要承受高強(qiáng)度的循環(huán)應(yīng)力，頻率往往高達(dá)幾千 r/min，當(dāng)齒輪內(nèi)部存在氣孔、縮孔、微裂紋等常見缺陷時(shí)，會(huì)造成齒輪因疲勞斷裂而失效，使得動(dòng)力傳輸不平穩(wěn)，甚至發(fā)生安全事故。但如何提高精度、避免變形以及減少壓鑄缺陷是一個(gè)首要的難題。2) 齒輪結(jié)構(gòu)在動(dòng)力傳動(dòng)過程中齒與齒嚙合需要承受。[2] 汽車變速器殼體類零件的加工設(shè)備主要分為兩大類，即組合機(jī)床和加工中心。傳統(tǒng)的殼體加工生產(chǎn)線往往是由組合機(jī)床構(gòu)成的，通常加工一個(gè)零件需要20多道工序，大量的加工設(shè)備只是為了保證有限的產(chǎn)品種類，這種情況適合于單一品種大批量的殼體生產(chǎn)。隨著目前汽車市場(chǎng)需求的逐漸多樣化和產(chǎn)品的更新?lián)Q代，組合機(jī)床生產(chǎn)線已經(jīng)不能滿足要求，取而代之的將是以加工中心為主體的生產(chǎn)線。高速加工中心具有加工精度高、加工范圍廣以及一次能完成多面加工的特性，已經(jīng)被一些現(xiàn)代化企業(yè)的殼體生產(chǎn)線大量采用?！案咚偾邢骷夹g(shù)”在汽車金屬零配件加工領(lǐng)域得到足夠重視和應(yīng)用。[3] 對(duì)于自動(dòng)變速器殼體，不僅要求其有著良好的強(qiáng)度、非常輕的質(zhì)量，而且必須提供高壓控制油路以及有效的減振和散熱功能，同時(shí)還要求嚴(yán)格的成本控制。尤其是殼體總成的開發(fā)制造中涉及到高額的模具開發(fā)成本，而且模具一旦制造完成將非常難以修改。另外，殼體突然失效會(huì)嚴(yán)重影響到行車安全。因此，殼體的設(shè)計(jì)必須一次成功，絕不能有顛覆性的失誤。[4] 變速器殼體作為汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的支撐體，受到傳動(dòng)齒軸與外部車身傳遞沖擊力的作用，極易因強(qiáng) 度、剛度不足引起局部斷裂失效，導(dǎo)致變速器功能失效．為了保證變速器殼體的工作可靠性，設(shè)計(jì)師 們通常采用增加局部結(jié)構(gòu)體積的方式，提高殼體受力局部的強(qiáng)度與剛度。而結(jié)構(gòu)體積的增加易導(dǎo)致材 料用量及零件質(zhì)量增大，引起產(chǎn)品成本及整車油耗上升的負(fù)面作用。優(yōu)良的變速器殼體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)以實(shí)現(xiàn)最佳幾何形狀前提下的結(jié)構(gòu)體積最小化，即以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)材料利用率最大化為設(shè)計(jì)目標(biāo)。[5] 汽車的變速器殼體主要由變速器殼與離合器殼組成，將差速器總成、齒輪的傳動(dòng)部件以及換擋機(jī)構(gòu)進(jìn)行整合，可以進(jìn)一步保護(hù)汽車變速器的性能。此外在選擇汽車變速器殼體的加工路線方面，要把握加工順序與方法，根據(jù)殼體表面的類型采取不同程度的加工。比如說分成粗加工、半精加工以及精加工三個(gè)階段。在保證生產(chǎn)量的基礎(chǔ)上，提高工作效率，保證粗加工與精加工能一次性完成。而在工序設(shè)計(jì)上，要注意明確工裝、機(jī)床、工序尺寸與加工余量，還要在工時(shí)定額以及切削用量方面嚴(yán)格控制成本。如果變速器殼體的剛度充足、材料結(jié)構(gòu)合適就可以大幅度降低變速器的磨損程度，延長(zhǎng)變速器的使用壽命。而變速器殼體的加工精度與材料組合越好，那么汽車換擋的靈活性也越高。由此可見汽車變速器的加工水平對(duì)于提升變速器的使用性能具有至關(guān)重要的影響。[6] 三、主要內(nèi)容和重點(diǎn)工作 3.1 機(jī)械加工的工藝規(guī)程 機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件之一,它是在具體的生產(chǎn)條件下,把較為合理的工藝過程和操作方法,按照規(guī)定的形式書寫成工藝文件,經(jīng)審批后用來指導(dǎo)生產(chǎn)。[7] 再制定工藝路線眾還需遵循以下步驟 （1）計(jì)算年生產(chǎn)綱領(lǐng),確定生產(chǎn)類型。? （2）?分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖,對(duì)零件進(jìn)行工藝分析。? （3）選擇毛坯。? （4）擬訂工藝路線。? （5）確定各工序的加工余量,計(jì)算工序尺寸及公差。? （6）確定各工序所用的設(shè)備及刀具,夾具,量具和輔助工具。? （7）?確定切削用量及工時(shí)定額。? （8）確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。 （9）填寫工藝文件。 3.2 夾具的設(shè)計(jì) 機(jī)械制造過程中用來固定加工對(duì)象，使之占有正確的位置，以接受施工或檢測(cè)的裝置。夾具種類按使用特點(diǎn)可分為：1）萬能通用夾具。如機(jī)用虎鉗、卡盤、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等，有很大的通用性，能較好地適應(yīng)加工工序和加工對(duì)象的變換，其結(jié)構(gòu)已定型，尺寸、規(guī)格已系列化，其中大多數(shù)已成為機(jī)床的一種標(biāo)準(zhǔn)附件。2）專用性夾具。為某種產(chǎn)品零件在某道工序上的裝夾需要而專門設(shè)計(jì)制造，服務(wù)對(duì)象專一，針對(duì)性很強(qiáng)，一般由產(chǎn)品制造廠自行設(shè)計(jì)。常用的有車床夾具、銑床夾具、鉆模(引導(dǎo)刀具在工件上鉆孔或鉸孔用的機(jī)床夾具)、鏜模(引導(dǎo)鏜刀桿在工件上鏜孔用的機(jī)床夾具)和隨行夾具（用于組合機(jī)床自動(dòng)線上的移動(dòng)式夾具）。3）可調(diào)夾具?？梢愿鼡Q或調(diào)整元件的專用夾具。4）組合夾具。由不同形狀、規(guī)格和用途的標(biāo)準(zhǔn)化元件組成的夾具，適用于新產(chǎn)品試制和產(chǎn)品經(jīng)常更換的單件、小批生產(chǎn)以及臨時(shí)任務(wù)。夾具通常由定位元件（確定工件在夾具中的正確位置）、夾緊裝置??、對(duì)刀引導(dǎo)元件(確定刀具與工件的相對(duì)位置或?qū)б毒叻较?、分度裝置（使工件在一次安裝中能完成數(shù)個(gè)工位的加工，有回轉(zhuǎn)分度裝置和直線移動(dòng)分度裝置兩類）、連接元件以及夾具體（夾具底座）等組成。[8] 四、方法及預(yù)期目標(biāo) 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題，預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)主要有：1）了解關(guān)于變速器殼體相關(guān)知識(shí)；2）熟練掌握軟件CAD和CREO，并運(yùn)用它完成三維模型繪制和二維工程圖的繪制；3）提高查詢、閱讀文獻(xiàn)的能力，增長(zhǎng)論文編寫能力，為今后的學(xué)習(xí)和工作生涯打下基礎(chǔ)；4）培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)、耐心的學(xué)習(xí)工作態(tài)度。 五、計(jì)劃進(jìn)度 分析課題、閱讀資料、熟悉軟件、撰寫開題報(bào)告（3周） 加工工藝設(shè)計(jì)與夾具設(shè)計(jì)（5周） CREO三維建模（4周） 編寫設(shè)計(jì)說明書（3周） 設(shè)計(jì)修改（1周） 六、參考文獻(xiàn) [1]施林昉.汽車變速器殼體加工工藝與技術(shù)要點(diǎn)研究[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),2017,04:173-175. [2]陶杰,姜峰,李洪飛,郭訓(xùn)忠.新能源汽車自動(dòng)變速器殼體壓鑄成型技術(shù)[J].機(jī)械制造與自動(dòng) 化,2012,02:1- 4+36. [3]劉新,祁有麗,魯倩.汽車變速器殼體高速切削加工用油(液)性能要求及選用[J].石油商技, 2012,04:38-41. [4]陳曉峰,袁敏剛,張農(nóng)海.自動(dòng)變速器殼體設(shè)計(jì)及仿真優(yōu)化[J].汽車技術(shù),2012,10:24-28. [5]褚超美,周進(jìn),繆國,奚成捷. 汽車變速器殼體多工況自適應(yīng)性拓?fù)鋬?yōu)化方法研究[J].上海理工大學(xué)學(xué)報(bào).2016,02:172-176. [6]李明明,鄧寧,孫曉飛. 探究汽車變速器殼體加工新工藝[J].科技風(fēng).2017,13:9. [7]何七榮. 機(jī)械制造工藝與工裝[M]. 北京: 高等教育出版社，2003.7. [8] 劉文劍, 莫天河, 趙繼媛. 夾具工程師手冊(cè)[M]. 黑龍江科學(xué)技術(shù)出版,1987. 指導(dǎo)教師簽名：日期： 注：課題類型請(qǐng)?zhí)顚懴鄳?yīng)代碼，如AY，BX等，其中（1）A—工程設(shè)計(jì)；B—技術(shù)開發(fā)；C—軟件工程；D—理論研究；（2）X—真實(shí)課題；Y—模擬課題；Z—虛擬課題