第 3 章 夹具设计 27

3.1 铣剖分面夹具设计27 3.1.1问题的指出27  3.1.2 夹具设计27   3.2 扩大头孔夹具29 3.2.1 问题的指出29 3.2.2 夹具设计30   3.3 本章小结  33   设计总结  35   致谢36 参考文献38

第 1 章 绪  论

1.课题背景和意义

众所周知，传统的连杆加工材料通常都选用45号钢、40Cr等调制钢，汽车发动机连杆的用处是将活塞的循环往复运作转化成曲轴的旋转运作，并将吸附在活塞上的燃气压力传送给曲轴，使曲轴旋转，从而做功。

随着汽车行业的高速发展，汽车对于发动机的功能、性能有了更高的要求，而汽车发动机连杆则是整块心脏最重要的用来装配成机器的单个制件之一，对连杆的要求并不局限于以前的要求，而是更高的强度、更低的成本。我国的各大汽车企业团体发动机的设计创造技术与国外发达国家无明显差异，无论是从工件的强度，工件的总体工艺还是工件尺寸精度与产品安全性方面，都有异曲同工之妙。每年工件的设计技术都有所提升，但仍然有些欠缺的地方：产品性能的不牢固、控冷技术的落后等。但是我国在连杆轻量化方面，相对于其他国家还是比较落后的：纤维强化铝合金连杆、钛合金连杆等轻量化方面我国暂未展开任何研究，我国也将会向这个方向进行深入的探究。

为了防止连杆因疲劳强度而致使的问题，连杆的材料必须要备有良好的综合力学能力以及工艺能力。通常，之前使用的连杆通常使用碳素调制钢和和合金调质钢，上世纪七十年代因为一次严重的石油危机，欧美和日本为了节约其资源，发明创新并大批开始选用非调质钢，获得了相当好的效果。

时代的变迁也加快了汽车工业加工技术的推进，人们对汽车发动机的动力及其安全性有了与日俱增的需求，而其最主要的一点就是连干本身的刚度、强度在提高发动机的动力性与安全性上起了主导作用，正因为人们对汽车发动机的需求，各大汽车公司对汽车发动机连杆愈发重视，并投入大量的精力与财力投入了对此的研究。

在处理了各项指标的大前提下，连杆选用的材料和连杆制作的技术有着密不可分的关系，非调质钢的采用是为了考虑减少调至工序。近日，选用裂解连干体和连杆盖的发明可以很大程度上降低了加工工序的数量，由此，汽车集团研究了高碳非调质钢和粉末锻件来确保技术上的需求，其优点是高强度、低韧性。

正因为汽车发动机连杆材料普遍成本高、工艺要求高，近年来，新材料的开发在连杆上的应用和新型工艺的开发热度极高，出现了各种各样的材料与工艺。每种发明创造都一致向三个方向靠拢：1.在原来的调质钢上简单化了加工工序2.节约了资源，简单化了加工工艺与降低新型材料的成本。3.创造复合材料，其特点是质量轻强度高。

总而言之，连杆在机器中的应用之普及与其在机器中的影响力显而易见，因此本次设计的汽车发动机连杆及其夹具也是相当有意义的。

1.2 相关领域中已经有的研究成果以及发展现状

伴着现代人对汽车排量的大小的选择及汽车汽油用量的不断提高，排量小、工作效率大、转动力矩高俨然成为了汽车发动机产业最火热的发展趋势之一，目前为止20Mpa已经是汽车发动机内部最最高爆发的压力。由于对汽车发动机不断提高的要求，让汽车发动机公司对发动机的整体质量更为关注，花费更多的时间去研究与设计。

近现代社会中，数控机床的利用给加工工艺提供了极大的便利，在加工精度方面和加工效率上都超越了传统加工，并且降低了加工强度。数控机床的工艺技术已经从控制加工循环演化到了顺应加工阶段，自动循环装置已经很大程度转变为了自动化，但是依然有许多工序需要人工去完成，不能完全依靠数控机床。而相对比较高的加工中心自动化，较多的工序，它可以完成人工操作的步骤，这恰恰是自动完成循环系统所不能完成的。