汽車變速器殼體零件加工工藝與夾具設(shè)計【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,cad,圖紙,說明書,仿單,三維,模型 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告書 題目 汽車變速器殼體零件加工工藝設(shè)計 課題來源 模擬課題 課題類型 設(shè)計型 導(dǎo)師 學(xué)生姓名 學(xué)號 專業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 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比關(guān)聯(lián)進行支撐輸出轉(zhuǎn)矩。其中變速器的配置精度、活動性能、檔位靈活性、封閉性、聲音以及使用長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)在的市場競爭越來越激烈，要想在殘酷的競爭中立于不敗之地就必須將產(chǎn)品高質(zhì)量化。消費者正購買汽車時會考慮很多因素，質(zhì)量、價格、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者 購買汽車時關(guān)心的部件，因為變速器的質(zhì)量會 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)揮出它確保運行時不傾斜的作用，同時保證大氣壓在變速器內(nèi)部的要求。市場需求中，變速器的殼體在加工工藝設(shè)計中不但要滿 足基本的工藝技術(shù)，還要結(jié)合變速器的不同種 類特征實施不同的加工工藝。這種設(shè)計工藝才能將變速器進行良好的結(jié)合、符合市場的需求。[2] 二、 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 因為近年來，壓鑄加工工藝水準(zhǔn)的提升， 進行壓鑄時要嚴(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，這會極易對軸承孔精度造成破壞，在裝夾時也會遇到阻礙。因此，最科學(xué)的加工做法便是加工兩個和裝配產(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)展趨勢來看，新能源用汽車變速器呈現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)簡單，局部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特征。整體結(jié)構(gòu)簡單是指變速器已經(jīng)簡化為一個傳動器或在動力總成中存在齒輪傳動部分。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)以實現(xiàn)無級變速。若實現(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，目前在三個方面存在問題。1) 齒輪結(jié)構(gòu)作為汽車動力傳動的核心機構(gòu)，對其精度要求極高，這樣才能滿足汽 車平穩(wěn)運行及平穩(wěn)加速。齒輪在運行過程中要承受高強度的循環(huán)應(yīng)力，頻率往往高達幾千 r/min，當(dāng)齒輪內(nèi)部存在氣孔、縮孔、微裂紋等常見缺陷時，會造成齒輪因疲勞斷裂而失效，使得動力傳輸不平穩(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首要的難題。2) 齒輪結(jié)構(gòu)在動力傳動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)線往往是由組合機床構(gòu)成的，通常加工一個零件需要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)。隨著目前汽車市場需求的逐漸多樣化和產(chǎn)品的更新?lián)Q代，組合機床生產(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。“高速切削技術(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] 對于自動變速器殼體，不僅要求其有著良好的強度、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，殼體突然失效會嚴(yán)重影響到行車安全。因此，殼體的設(shè)計必須一次成功，絕不能有顛覆性的失誤。[4] 變速器殼體作為汽車傳動系統(tǒng)的支撐體，受到傳動齒軸與外部車身傳遞沖擊力的作用，極易因強 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面作用。優(yōu)良的變速器殼體結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)以實現(xiàn)最佳幾何形狀前提下的結(jié)構(gòu)體積最小化，即以實現(xiàn)系統(tǒng)材料利用率最大化為設(shè)計目標(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、齒輪的傳動部件以及換擋機構(gòu)進行整合，可以進一步保護汽車變速器的性能。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)計上，要注意明確工裝、機床、工序尺寸與加工余量，還要在工時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)容和重點工作 3.1 機械加工的工藝規(guī)程 機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機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,對零件進行工藝分析。? （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定額。? （8）確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗方法。 （9）填寫工藝文件。 3.2 夾具的設(shè)計 機械制造過程中用來固定加工對象，使之占有正確的位置，以接受施工或檢測的裝置。夾具種類按使用特點可分為：1）萬能通用夾具。如機用虎鉗、卡盤、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺等，有很大的通用性，能較好地適應(yīng)加工工序和加工對象的變換，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)計制造，服務(wù)對象專一，針對性很強，一般由產(chǎn)品制造廠自行設(shè)計。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床夾具)、鏜模(引導(dǎo)鏜刀桿在工件上鏜孔用的機床夾具)和隨行夾具（用于組合機床自動線上的移動式夾具）。3）可調(diào)夾具。可以更換或調(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??、對刀引導(dǎo)元件(確定刀具與工件的相對位置或?qū)б毒叻较?、分度裝置（使工件在一次安裝中能完成數(shù)個工位的加工，有回轉(zhuǎn)分度裝置和直線移動分度裝置兩類）、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)計的課題，預(yù)期達到的目標(biāo)主要有：1）了解關(guān)于變速器殼體相關(guān)知識；2）熟練掌握軟件CAD和CREO，并運用它完成三維模型繪制和二維工程圖的繪制；3）提高查詢、閱讀文獻的能力，增長論文編寫能力，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、計劃進度 分析課題、閱讀資料、熟悉軟件、撰寫開題報告（3周） 加工工藝設(shè)計與夾具設(shè)計（5周） CREO三維建模（4周） 編寫設(shè)計說明書（3周） 設(shè)計修改（1周） 六、參考文獻 [1]施林昉.汽車變速器殼體加工工藝與技術(shù)要點研究[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.新能源汽車自動變速器殼體壓鑄成型技術(shù)[J].機械制造與自動 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.自動變速器殼體設(shè)計及仿真優(yōu)化[J].汽車技術(shù),2012,10:24-28. [5]褚超美,周進,繆國,奚成捷. 汽車變速器殼體多工況自適應(yīng)性拓撲優(yōu)化方法研究[J].上海理工大學(xué)學(xué)報.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[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?zhí)顚懴鄳?yīng)代碼，如AY，BX等，其中（1）A—工程設(shè)計；B—技術(shù)開發(fā)；C—軟件工程；D—理論研究；（2）X—真實課題；Y—模擬課題；Z—虛擬課題