汽車轉(zhuǎn)向器殼體加工裝備設(shè)計

目錄 1 目錄設(shè)計總說明 .2INTRODUCTION .31 前言 .42 汽車轉(zhuǎn)向器殼體加工自動線總體設(shè)計 .52.1 汽車轉(zhuǎn)向器殼體的工藝分析 .52.1.1 汽車轉(zhuǎn)向器的作用 .52.1.2 技術(shù)要求 .52.1.3 分析汽車轉(zhuǎn)向器殼體的工藝性 .62.2 確定生產(chǎn)類型計算生產(chǎn)節(jié)拍 .82.3 工藝方案的擬定 .92.3.1 分析毛坯情況 .92.3.2 基面的選擇 .102.3.2.1 精基準的選擇 .102.3.2.2 粗基準的選擇 .112.3.3 各表面加工方案的確定 .112.3.4 各工序加工余量的確定 .112.3.5 自動線工藝過程的擬定 .132.3.5.1 工序的集中與分散 .132.3.5.2 工序順序的安排 .132.3.6 確定切削用量 .142.3.7 平衡工作節(jié)拍 .152.3.8 繪制加工示意圖 .162.3.9 全線自動化方案的確定 .172.3.10 自動線總體布局 .172.3.10.1 設(shè)備的聯(lián)系尺寸 .172.3.10.2 自動線布局圖的繪制 .183 隨行夾具的設(shè)計 .213.1 定位方案的確定 .213.2 夾緊裝置的設(shè)計 .223.3 夾具體的設(shè)計 .23鳴 謝 .24參考文獻 .25設(shè)計總說明 2 設(shè)計總說明本課題來源于社會實際生產(chǎn)，這次課題給定零件為汽車轉(zhuǎn)向器殼體。轉(zhuǎn)向器是汽車行駛系統(tǒng)中的重要安全部件，其質(zhì)量好壞對汽車直線行駛的穩(wěn)定性和操縱穩(wěn)定性都有直接影響。汽車在行駛過程中需要改變行駛方向時，駕駛員通過汽車轉(zhuǎn)向系使汽車轉(zhuǎn)向橋，一般是前橋，上的車輪相對于汽車縱軸線偏轉(zhuǎn)一定的角度，使汽車達到轉(zhuǎn)向目的。另外，當汽車在直線行駛時，轉(zhuǎn)向輪往往會受到路面?zhèn)认蚋蓴_力的作用而自動偏轉(zhuǎn)的，從而改變了原來行駛方向，此時，駕駛員也可以通過汽車轉(zhuǎn)向系使轉(zhuǎn)向輪向相反的方向偏轉(zhuǎn)，恢復(fù)了汽車原來的行駛方向。本次設(shè)計主要任務(wù)是按照給定零件設(shè)計其加工自動線，隨行夾具輸送，完成自動線總體設(shè)計、專用設(shè)備機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、主要零件設(shè)計。具體有：1擬定全線自動化方案，確定總體布局；2專用設(shè)備方案分析及方案設(shè)計；3專用設(shè)備總體設(shè)計（布局、主要參數(shù)、運動方案和原理、控制方案）；4專用設(shè)備機械結(jié)構(gòu)裝配設(shè)計；5主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計。本設(shè)計先從汽車轉(zhuǎn)向器殼體的零件圖入手，通過實際情況的調(diào)查研究和查閱相關(guān)資料，了解其功用、種類以及國內(nèi)外發(fā)展狀況、發(fā)展水平及存在問題等，寫出開題報告，擬定進度表等。然后，就按照進度表完成各階段的設(shè)計內(nèi)容，最終完成本設(shè)計。本設(shè)計的基本設(shè)計流程如下：1.分析零件結(jié)構(gòu)。2.分析毛坯情況。3.分析年產(chǎn)綱領(lǐng)是否合乎建立生產(chǎn)線條件。4.擬定工藝方案，并繪制工序圖和加工示意圖。5.擬定全線的自動化方案。6.確定自動線的總體布局，繪出自動線的總聯(lián)系尺寸圖。7.隨行夾具的設(shè)計。關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)向器殼體；工序；自動線；隨行夾具introduction 3 INTRODUCTIONThis topic comes from the actual production of the society, the topic given parts for automotive steering gear housing. Steering gear is a system of the most important components of the vehicle running, the quality of the car is moving in a straight line stability and handling stability has direct impact. Car in the driving process needs to change direction of travel, the driver through the car steering system the steering axle of automobile, front axle, wheel relative to the vehicle longitudinal axis deflection angle, making the car reach the purpose of steering. Also when the car in a straight line driving, steering wheel tends to be influenced by the role of pavement lateral disturbance force and automatic deflection, thus changing the original direction of travel. At this point, the driver can also through the automotive steering system the steering wheel to the deflection in the opposite direction, to restore the automobile to the direction of travel.The design of the main task is to design the automatic production line according to a given part, pallet conveyor, complete the general design of the automatic line, special equipment for mechanical structure design, design of the main parts. Concrete:1 to develop a full line automation plan, determine the overall layout;2 Scheme Analysis and scheme design for special equipment;3 special equipment (overall design layout, main parameters, motion principle and scheme, the control scheme);4 the mechanical structure of special equipment;5 main parts structure design.The design of the first from the automobile steering device casing parts diagram of through the actual situation of the research and access to relevant information to understand its function, as well as the type of development situation at home and abroad, the development level and the existence question and so on, write a proposal, develop schedule etc. Then, in accordance with the schedule to complete the design content of each stage, the final completion of the design.The basic design flow of this design is as follows:1 Analysis of parts structure.2 Analysis of rough case.3 analyze whether the annual program meets the establishment of production line conditions.4 develop and process scheme, process drawing and processing sketch map.5 to develop automated programs across the board.6 to determine the overall layout of the automatic line, the total contact size diagram drawn line.7 design of accompanying fixture.Keywords: steering gear housing; process; automatic line clamp;introduction 4 畢業(yè)設(shè)計說明書1 前言本次課題設(shè)計是教學(xué)計劃中最后一個綜合性實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，獨立從事藝術(shù)設(shè)計工作的初步嘗試，其基本目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識、基本技能應(yīng)對和處理問題的能力。是學(xué)生對四年所學(xué)知識和技能進行系統(tǒng)化、綜合化運用、總結(jié)和深化的過程。本次課題培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、技術(shù)基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識的能力；查閱、使用各種標準、規(guī)范、資料和工具書的能力；設(shè)計計算、繪圖、實驗和撰寫技術(shù)文件的能力；分析和解決實際問題的初步能力。同時使學(xué)生養(yǎng)成理論聯(lián)系實際、一絲不茍的科學(xué)精神和認真負責的工作態(tài)度。使我們樹立生產(chǎn)觀點、經(jīng)濟觀點和全局觀點。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，世界汽車工業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展。人們對汽車操穩(wěn)性、安全性、舒適性的追求，推動了汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的快速發(fā)展。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展至今，出現(xiàn)了機械式、液壓助力式、電控液壓動力式、電動助力式和線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。由于全球經(jīng)濟、能源、環(huán)境等方面的惡化，人們對汽車成本、油耗、環(huán)保的關(guān)注也越來越多而且現(xiàn)代汽車速度越來越高，對操縱穩(wěn)定性、舒適性和安全的要求也越來越高。作為汽車底盤獨立分系統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展趨勢：適應(yīng)汽車高速行駛的需要從操縱輕便性和穩(wěn)定性及安全行駛的角度，汽車制造廣泛使用先進的工藝，使用變速比轉(zhuǎn)向器、高剛性轉(zhuǎn)向器變速比和高剛性是目前世界上生產(chǎn)轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)的方向2)充分考慮安全性、輕便性。隨著汽車車速的提高，駕駛員和乘客的安全非常重要。目前國內(nèi)外在許多汽車上普遍增設(shè)能量吸收裝置。從人類工程學(xué)的角度考慮操縱的輕便性，已逐步采用可調(diào)整的轉(zhuǎn)向管柱和動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。3)低成本、低油耗、大批量專業(yè)化生產(chǎn)隨著國際經(jīng)濟形勢惡化，石油危機造成經(jīng)濟衰退，汽車生產(chǎn)愈來愈重視經(jīng)濟性，因此，要設(shè)計低成本、低油耗汽車和低成本、合理化生產(chǎn)線，盡量實現(xiàn)大批量專業(yè)化生產(chǎn)對零部件特別是轉(zhuǎn)向器的生產(chǎn)，表現(xiàn)更突出未來汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，電子控制信息化必定成為一個重要的發(fā)展途徑。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也會成為汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。廣東海洋大學(xué) 2015 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 5 2 汽車轉(zhuǎn)向器殼體加工自動線總體設(shè)計2.1 汽車轉(zhuǎn)向器殼體的工藝分析 2.1.1 汽車轉(zhuǎn)向器的作用汽車汽車轉(zhuǎn)向器又可稱為轉(zhuǎn)向機、方向機，為汽車轉(zhuǎn)向系中最為重要的部件。轉(zhuǎn)向器的作用是增大轉(zhuǎn)向盤傳到轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的力和改變力的傳遞方向。在行駛過程中，我們經(jīng)常需要改變汽車的行駛方向（轉(zhuǎn)向）。對于輪式汽車來說，轉(zhuǎn)向的方法是：駕駛員通過一套專設(shè)機構(gòu)，使汽車的轉(zhuǎn)向橋（一般為前橋）上的車輪（轉(zhuǎn)向輪）相對于汽車縱軸偏轉(zhuǎn)一定的角度。此時路面作用于轉(zhuǎn)向輪上的向后的返力就有了垂直于車輪平面的分量，并成為汽車作曲線運動的向心力。在汽車直線行駛時，轉(zhuǎn)向輪也會受到路面?zhèn)认蚋蓴_力的作用，自動偏轉(zhuǎn)而改變行駛方向。此時，駕駛員也可以利用這套機構(gòu)使轉(zhuǎn)向輪向相反方向偏轉(zhuǎn)，從而使汽車恢復(fù)原來的行駛方向。轉(zhuǎn)向器是汽車行駛系統(tǒng)中的重要安全部件，其質(zhì)量好壞對汽車直線行駛的穩(wěn)定性和操縱穩(wěn)定性都有直接影響。2.1.2 技術(shù)要求對轉(zhuǎn)向器殼體零件圖進行分析得：主要技術(shù)要求如表 2-1：表 2-1 技術(shù)要求加工表面（mm） 尺寸及偏差 公差（mm）表面粗糙度（mm）端面 T31500.10 0.10 Ra3.2端面 1242 0.200.20 Ra3.2端面 2242 0.20 0.20 Ra3.2軸承孔 、D303.60.030 Ra1.6搖臂孔 1 9.0.039 Ra1.6搖臂外圓 2.62.00.027 Ra3.2另外：（1）端面 、 對 、 軸線的不垂直度允差 0.05/100；T123（2） 對 軸線不垂直度允差 0.10/100；3（3） 軸線對 、 軸線的不垂直度允差 0.05/100；D123廣東海洋大學(xué) 2015 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 6 2.1.3 分析汽車轉(zhuǎn)向器殼體的工藝性轉(zhuǎn)向器外殼零件圖如圖 2-1 所示。從零件圖可以看出，汽車轉(zhuǎn)向器殼體結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，可以采用鑄造的方法得到。只需要加工端面 、 、 和軸承孔，搖臂孔T123及搖臂外圓，別的表面不必加工，所以該零件容易加工，工藝性好。廣東海洋大學(xué) 2015 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 7 圖 2-1 零件圖廣東海洋大學(xué) 2015 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 8 2.2 確定生產(chǎn)類型計算生產(chǎn)節(jié)拍查閱2，按下列公式計算自動線生產(chǎn)節(jié)拍：（2-1）NTti60（2-2）)1(2PQn式中 -自動線的生產(chǎn)節(jié)拍（分/件）；jt-年基本工時（小時 /年），一班制 2360 時/年，兩班制 4650 時/ 年；本設(shè)計按T兩班制；-自動線對象產(chǎn)品（零件）的年產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）； N-自動線的負荷率，0.650.85，復(fù)雜取低值，簡單取高值；本設(shè)計取 0.70；-產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺、輛/年）；本設(shè)計為 120000（輛/ 年）；Q-每臺產(chǎn)品包含對象產(chǎn)品（零件）的數(shù)量（件/ 臺、輛）；n=1；n1P-備品率一般取 2%4%；本設(shè)計取 3%；-廢品率 0.3%0.7%；本設(shè)計取 0.5%；2故汽車轉(zhuǎn)向器殼體的年生產(chǎn)綱領(lǐng)： )/(1240%)5.031(0年件N又因為毛坯重 7kg，查1表 1-4、表 1-5，可知：該零件生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。故生產(chǎn)節(jié)拍： )/(57.10.1246件分jt2.3 工藝方案的擬定 2.3.1 分析毛坯情況因為汽車轉(zhuǎn)向器殼體結(jié)構(gòu)相對比較復(fù)雜，故毛坯選用鑄件，材料選用 KTH35-10。廣東海洋大學(xué) 2015 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 9 又因為是大批量生產(chǎn)，為了提高生產(chǎn)效率，采用砂型機器造型。2-2 毛坯簡圖查1表 2-1 得毛坯尺寸公差