本科毕业设计(论文)开题报告

重庆科技学院

毕业设计（论文）开题报告

题 目 摩托车发动机连杆工艺及夹具设计

学 院 机械与动力工程学院 专业班级 机设普10-4班 学生姓名 马春发 学号 2010440994 指导教师 王 孜

2014年 3 月 1 日

开题报告填写要求

1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作开始后2周内完成，经指导教师签署意见及系主任审查后生效。

2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。

3.学生查阅资料的参考文献理工类不得少于10篇，其它不少于12篇（不包括辞典、手册）。

4.“本课题的目的及意义，国内外研究现状分析”至少2000字，其余内容至少1000字。

毕业设计(论文)开题报告 1.本课题的目的及意义，国内外研究现状分析 一、本课题的目的及意义 随着城市道路的扩张和新农村的建设，各式各样的摩托车的需求量与日俱增。在摩托车的设计当中，摩托车发动机的设计尤为重要，而摩托车发动机连杆的设计也极其关键。摩托车发动机连杆表面上零件结构简单，但加工中孔的加工精度极高，且孔与孔之间有很高的形位公差，要想获得满意的加工效果比较困难。本课题“摩托车发动机连杆工艺及夹具设计”的目的是完成摩托车发动机连杆工艺卡片及夹具总装配图（机械部分）和关键零部件设计图和设计说明书，以培养学生的创新能力和工程设计能力。 连杆是发动机内部的重要零件，连杆的作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并把作用在活塞组上的燃气压力传给曲轴。所以，连杆除上下运动外，还左右摆动作复杂的平面运动。连杆工作时，主要承受气体压力和往复惯性力所产生的交变载荷，要求它应有足够的疲劳强度和结构刚度。同时，由于连杆既是传力零件，又是运动件，不能单靠加大连杆尺寸来提高其承载能力，须综合材料选用、结构设计、热处理及表面强化等因素来确保连杆的可靠性。连杆在机器中应用之广以及它在机器中的作用和地位不言而喻。因此，本课题所研究的连杆加工工艺和夹具设计都是非常有意义的。 所谓机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。 然而夹具又是制造系统的重要组成部分，工艺对夹具的要求也会提高，专用夹具、成组夹具、组合夹具和随行夹具都朝着柔性化、自动化、标准化、通用化和高效化方向发展以满足加工要求。因此，好的夹具设计可以提高产品劳动生产率，保证和提高加工精度，降低生产成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。当今激烈的市场竞争和企业信息化,要求企业对夹具的设计及制造提出更高的要求。 二、国内外研究现状分析 1868年，美国设计者S·H·罗波制造出一辆两轮蒸汽机摩托车。经过设计者们几十年的不断改进和完善，当戴姆勒的第一辆内燃机摩托车问世以后，更加激发了人们对内燃机摩托车的开发、研究、制造的热情。从1893年到1908年，英、法、意、德、美、日等国家都先后建立了自己的摩托车工厂，开始批量生产投放市场，进一步将摩托车工业的发展推向成熟化。第一次世界大战结束时，摩托车的概念已大致明确，同时汽油机取代其他动力作为摩托车动力源的地位已不可动摇。这期间，摩托车迅速现代化、实用化，可靠性、经济性和舒适性明显提高，大功率、大排量、适合军用的摩托车发展迅速。二战促进了摩托车工业发展，而战争结束后，使厂家不得不思考军转民销售途径，使摩托车开始步入家庭。20世纪80年代后，包括日本在内的发达国家摩托车的产量逐渐下降，摩托车的生产开始转向心中国为首的亚洲新兴工业化国家和地区，日本和欧美各厂家开始向这些国家转让技术和设备，极大地促进了发展中国家的摩托车工业的发展。尤其是我国摩托车工业发展迅速，现在我国摩托车产量世界第一。 众所周知连杆不仅在汽车行业得到广泛使用，在摩托车行业使用也较为广泛。在汽车和摩托车的发动机中，连杆扮演了很重要的角色。在中国，由于连杆的需求量很大，对质量的要求越来越高，连杆研究的意义也越来越大。国内外的研究部门对连杆的研究非常重视。连杆是摩托车发动机的关键零部件之一，其工作条件恶劣，是承受强烈冲击力和动态应力最高的动力学负荷部件。目前，国内连杆生产的各种小厂家所用的设备和工艺参差不齐，产品质量也未达到统一的标准。通过“八五”、“九五”技术改造，已经形成几家批量较大的连杆专业生产厂，但其生产线、设备和工艺都由国外引进，投资大、自主知识产权的比重小是亟需改变的局面，而且仍无法满足日益发展的汽车、摩托车和内燃机制造业对连杆批量和精度的要求。因此，提高连杆锻造成型精度，节约设备投入，提高材料利用率，增大自主创新的比重是主要发展方向。随着摩托车工业的发展和传统制造业的不断改进，需求用新的成形技术制造连杆，这种新的技术必须具有设备投资小、生产效率、材料利用率和能量利用率高、连杆成形质量稳定的优点。连杆的设计包括了加工工艺规程以及夹具设计，连杆的外形复杂，结构较为多变，但是连杆的刚性较差，并且对连杆的技术要求比较高，所以在连杆的设计中必须适当选择机械加工的定位基准。在连杆的加工过程中，连杆端面的选择和钻孔大小的计算都是设计中的重要内容。采用自为基准的加工原则能够保证小头孔尺寸和形状的精度，而采用互为基准的原则进行加工能够保证大小孔的中心距精度的要求。从加工来看，应该按照先基准后一般的加工原则，连杆的加工是一个系统化的过程。连杆的加工表面为大小头孔和两端面，较重要的加工表面是连杆体和连杆盖的结合。连杆机械的加工路线的制定是对连杆加工的整体规划，有利于提高连杆加工的质量。另外关于夹具的设计，需要确定工件的定位基准和定位原则，并且按照夹具的实际使用需求完善设计。夹具的夹紧设计是夹具设计和安装的关键，在夹紧设计中要充分考虑定位的精度，减少精度误差。传统连杆的夹具设计已经不能适应新的机械工业发展的需求，现代化的工业制造生产对夹具设计提出了新的要求。由此可见，连杆零件的机械加工工艺规程和专用夹具设计是一个专业的技术化过程。

毕业设计(论文)开题报告 2.本课题的任务、重点内容、实现途径 一、任务 1.通过查找资料对毕业设计内容有个基本了解，列出参考资料，完成开题报告，写出摘要（英文翻译）； 2.完成摩托车连杆工艺基本设计，能据此编制工艺卡片； 3.画出夹具结构草图，指出加工的关键和难度所在，对夹具设计有个基本认识。 4.设计图纸全部由ATUO CAD绘制，要求熟练掌握计算机二维绘图技术，根据需要，要求绘制3-5张0号图纸。 5.根据设计过程中自己独立完成的内容写出设计说明书（不少于2万字）。 二、重点内容 1.学生完成该项设计将得到较完整的机械设计制造训练，课题培养学生创新能力和工程设计能力。 2.学生将完成资料搜集、方案设计及论证、工程设计及计算、绘制工程设计图，完成摩托车发动机连杆工艺卡片及夹具总装配图（机械部分）。 3.关键零部件设计图和设计说明书 三、实现途径 1.工艺分析 因为连杆是活塞式发动机的主要零件之一，其大头孔与曲轴连接，小头孔通过活塞销与活塞连接，其作用是将活塞的气体压力传送给曲轴，又收曲轴驱动而带动活塞压缩汽缸中的气体。连杆承受的是冲击动载荷，因此要求连杆质量小，强度高。所以在安排工艺过程时，按照“先基准后一般”的加工原则。连杆的主要加工表面为大小头孔和两端面，较重要的加工表面为连杆体和盖的结合面及螺栓孔定位面。 由于连杆既是传力零件，又是运动件，不能单靠加大连杆尺寸来提高其承载能力，须综合材料选用、结构设计。在对其设计中我们先对连杆工艺过程分析，联系实际通过对其具体设计的了解进行连杆机械加工工艺过程分析及其一些机械加工余量、工序尺寸的确定。 2.工艺规程设计 （1）基面的选择。 基面是指计算水位和高程的起始面，基面选择是工艺规程设计的重要方面，也是机械设计的关键，基面选择的合理性和科学性是保证加工工艺设计有效性的基础，能够在一定程度上对加工部质量予以保证，并且能够提高机械生产的效率。因此基面选择在工艺加工中非常重要，是规程设计的基础性工作，一旦基面选择失误，则可能直接造成整个加工工艺的失败，加工工艺的过程也会漏洞百出。在零件设计中，粗基准的选择尤为关键，对于连杆这样的零件来说，选择好的粗基准非常重要，一般而言以零件的上端的不加工平面作为粗基准，选取已加工的内圆为精基准。由此可见，对于基面的选择是做好机械加工工艺规程设计的第一步。 （2）制定工艺路线。 工艺路线是指描述在机械制造过程中的操作顺序的技术，是多额工序的序列，是为了完成零件制作的目标而进行的一个以上一连串动作。工艺路线是一种具有预知功能的操作技术，它能够对设计的整个过程进行全面把握，是实施机械制造定额管理的重要手段。制定工艺路线的基本出发点应该使零件的最终质量能够得到保证。工艺路线：铸造——时效处理——铣上下端面——铣下面各端面和侧面——钻孔——镗孔——钻孔——沟槽——铣宽槽——质检——入库。 3.夹具设计 夹具的设计在不断的发展中逐渐成熟，设计包括了多方面的内容，有对被加工的各孔进行分析、确定钻套高度、确定钻套的最下端和工件的距离、定位基准的确定、夹紧装置的设计以及夹具的整体设计。从确定钻套高度来看，根据已经测得的加工孔的孔径大小来确定钻套的高度，钻套的高度越高的话，高度和直径的比之就会越大，道具在钻套中可能产生的偏角越小，这就使得孔加工的精度越高。钻套的下端和工件有一定的距离，这样可以防止切削被刀具带入钻套内部。 夹具设计中确定定位基准的原则： （1）工件定位基准要尽可能和设计基准相重合； （2）合理地选用定位元件； （3）在工件的定位中应该符合六点定位原理。 连杆式一个刚性较差的工作，因此对连杆的夹紧工作要求非常高，作用力的方向和着力点的选择会对夹紧结果产生不同的影响，并且影响加工精度。针对粗铣端面的夹具而言，夹紧力控制的过程中应该尽量保持和端面的水平，在作用方向上，大头端部和小偷端部的刚性较高，因此可变性较小，所以就不会端面的的平面度，选择合理的夹紧方法是连杆零件夹具设计的重点工作。 毕业设计(论文)开题报告 3.完成本课题所需工作条件（如工具书、计算机、实验、调研等）及解决办法 [1] 卢秉恒 机械制造技术基础[M] 北京：北京工业出版社 2007 [2] 王先逵 制造工艺学[M] 北京：机械工业出版社 1999 [3] 朱正心 制造技术[M] 北京：机械工业出版社 1999 [4] 刘友才 机床夹具设计[M] 北京：机械工业出版社 1999 [5] 王振选 摩托车发动机结构原理与维修（上）[M] 北京：机械工业出版社 2004 [6] 王绍俊 机械制造工艺设计手册[M] 北京：机械工业出版社 1985 [7] 陈东祥 机械工程制图[M] 天津：天津大学出版社 2000 [8] 刘燕萍 连杆夹具的设计[J] 《机械工程与自动化》 2004年02期 [9] 黄 河 机械加工工艺规程的设计[J] 《新疆有色金属》 2010年05期 [10] 郑修本 机械制造工艺学（第2版） 机械工业出版社 2010 [11] 陈宏钧 实用机械加工工艺手册（第2版）[M] 机械工业出版社 2004 [12] 王茂元 机械制造技术[M]. 机械工业出版社 2005 笔记本电脑：Auto CAD 软件

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指导教师意见：（对本课题的深度、广度及工作量的意见、对设计结果的预测，并明确是否可以开题） 指导教师（签字）

年 月 日 系审查意见： 系主任（签字） 年 月 日