课程设计
题 目 活塞加工工艺设计
专 业 机械设计与制造
姓 名 付中望 学 号
17号
指导教师 曹晓峰
O 一三 年 九 月 二十六 日
重庆工业职业技术学院
二目录
前言
1、零件的分析…………………………………………………………1 1.1活塞的功用、结构特点及工作条件分析…………………………2 1.2活塞的主要加工表面及技术要求…………………………………3 2、活塞工艺规程设计…………………………………………………4 2.1活塞的毛坯材料及制造方法………………………………………5 2.2定位基准的选择……………………………………………………6 2.3制定活塞加工工艺路线……………………………………………7 2.3.1选择各表面加工方法……………………………………………8 2.3.2各表面加工顺序确定……………………………………………9 2.4工艺路线方案………………………………………………………10 2.5工艺路线方案分析…………………………………………………11 2.6机械加工余量及工序尺寸…………………………………………12 2.7致谢…………………………………………………………………13 2.8参考文献……………………………………………………………14
前言
我国的制造业飞速发展，在液压的系统的在汽车、机床、航天各领域的使用也越来越多，其中活塞是液压系统传动当中不可缺少的一部分，它的工作情况直接影响到液压系统的动力冲动效率，所以，如何能使活塞的生产效率、高质量、省成本、省时间是我们今天汽车行业的努力方向。
随着汽车、机床、等的动力性、经济性、环保性及可靠性的要求越来越严格，活塞已发展成为集轻质高强度新材料、异型外圆复合型面、异型销孔等多项新技术于一体的高技术含量的产品，以保证活塞的耐热性、耐磨性、平稳的导向性和良好的密封功能，减少摩擦损失，降低油耗、噪声和排放。为满足以上的功能要求，为提高活塞的承载能力，所以对对活塞的加工精度要求比较高。
活塞作为典型的液压系统关键零部件，在切削加工方面具有很强的工艺特点。目前，国内活塞制造行业通常是由通用机床和结合活塞工艺特点的专用设备组成机加工生产线，因此，专用设备就成为活塞切削加工的关键设备，其功能和精度将直接影响最终产品的关键特性的质量指标。
1、零件分析：
1.1活塞的作用及结构形式
由于活塞在液体压力的作用下沿缸筒往复滑动，因此，它与缸筒的配合应适当，既不能过紧，也不能间隙过大。配合过紧，不仅使最低启动压力增大，降低机械效率，而且容易损坏缸筒和活塞的滑动配合表面；间隙过大，会引起液压缸内部泄漏，降低容积效率，使液压缸达不到要求的设计性能。
液压力的大小与活塞的有效工作面积有关，活塞直径应与缸筒内径一致。所以，设计活塞时，主要任务就是确定活塞的结构型式。
活塞常见的结构形式可分为整体式和分体式两种。
1、整体式活塞要在活塞圆周上开沟槽以安装密封件和支承环，结构简单，但是活塞加工困难，另外密封件安装时也容易拉伤和扭曲，影响密封件的密封性能能和使用寿命。
2、分组式活塞大多数可以多次拆装，密封件使用寿命长。在通常情况下，支承环是活塞件的不可缺的构件，它不但可以精确导向，还可以吸收活塞运动时随时产生的侧向力，因而大多数密封件都与支承环联合使用，大大减低了活塞加工成本，活塞形式如下：
1.2活塞技术要求和重要加工表面分析：
活塞的宽度B一般为活塞外径D的（0.6-1）倍，因为活塞的外径D等于钢筒的内径，所以活塞的宽度B取50mm。另外也要根据密封件的形式、数量、安装导向环的沟槽尺寸进一步细化，使上述原件间距
适当。由于采用橡胶密封件，活塞外径公差取f19，与活塞杆配合的内孔公差等级取H17、活塞外圆表面粗糙度要优于Ra0.32内孔粗糙度要优于Ra0.8m。活塞的具体参数为：
活塞的主要加工表面及技术要求：φ45H内孔、φ100h10和φ125f7外圆及台阶表面
2、活塞工艺规程设计
2.1活塞的毛坯材料及制造方法
活塞是密封保压件,要求具有良好的耐磨性、弹性和致密性,目前钢与铸铁已成为制造活塞的基本材料,而铸铁活塞具有价格低廉、生产流程较短的特点,应用范围越来越广,材质可以是灰铸铁,球墨铸铁,可锻铸铁,高合金铸铁,低合金铸铁等。而灰铸铁活塞材料适合单体铸造,也适合筒体铸造,是一种适用的经济型活塞材料。由于单体铸造活塞在铸态下组织稳定性差,硬度均匀性差,通常采用热处理方法来改善活塞的热稳定性和硬度均匀性。而热处理不仅增加投资成本,而且破坏了活塞铸态下的应力分布,降低了活塞的抗腐蚀性和耐磨性。在开发试验阶段及小批量生产过程中,经常会出现同一件产品硬度差波动较大、热稳定性较差、组织中特殊石墨量无法得到有效控制、出现针状组织、材质废品率较高等情况。为了解决这些问题,分别从原材料、化学成分、熔炼工艺、孕育处理、浇注系统以及造型工艺等方面进行有效控制,成功生产出满足要求的灰铸件活塞铸件。
活塞加工工艺说明书
