一、设计（）依据及主要技术指标 ⒈“活塞”零件相关的装配图 ⒉生产纲领：大批生产（年产量为10000件） ⒊工作制：单班制工作 二、设计内容 1零件图： 1张 2机械加工工艺卡（含过程卡与工序卡）：1套 4专用夹具：１副(含专用夹具装配图、夹具体零件图及相关的非标准零件图) 5设计计算说明书：１份 三、设计中应注意的问题： １、各种能力的培养 设计中应结合课题，独立思考，努力钻研，不得照搬照抄，盲目设计，应注重分析问题和解决问题能力的培养，灵活综合运用所学知识。 ２、良好的工作作风的形成 设计工作是一项细致、复杂、涉及面很广的工作，既需要广博的知识，更需要严肃、认真、一丝不苟的设计作风。 3、学会查阅各种资料 包括上I
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net网查找相关的设计资料，获得的最新信息与权威资料。 １、材料牌号，形位公差，粗糙度，图纸的标题栏及明细表都宜采用新图标； ２、零件机加工工艺路线应设计多方案（至少２个），比较后选最佳方案； ３、应保证重要表面的加工质量与精度； ４、机床设备等选用，应考虑其经济性，宜采用通用机床和专用工具夹； ５、设计应以独立完成为主，图纸表达要正确清晰，计算正确，能借助各种工具书和技术资料获得所需的正确数据； ６、同一课题组的专用夹具不得一样； 7、说明书应内容完整，字迹工整，语言简练，文字通顺。说明书中应重点包括设计方案的分析与论证，考虑问题的出发点和最后选择的依据，必要的计算过程，其他说明等。 6120活塞顶部有燃烧室,混合气体在里面进行燃烧,它的容积大小就决定着里面能够容纳混合气体多少,也就决定了燃烧后所产生的压强大校 近顶部的环槽分为气环槽和油环槽，为放置活塞环用,在气环槽内放置的活塞环使活塞头部与气缸不接触,并用以密封活塞的顶部,防止漏气。远离顶部的环槽钻有油孔,它把飞溅到气缸套内壁上的多余润滑油刮去,并通过油孔流回,使之不致进入燃烧室。活塞的裙部在活塞的工作过程中起导向的作用,底部有精加工的止口,它是为加工活塞而设置的辅助精基面,在结构和功能上没有起到直接的作用。 由于燃料燃烧会产生很大压力，所以在工作过程中活塞将产生受力变形和热变形,由于活塞裙部在圆周方向刚度不同,在活塞的轴线方向的弹性变形比垂直于该方向的弹性变形大,使活塞裙部在受力后变成椭圆,另一方面,在高温的工作环境下也要产生热变形。销孔轴线方向的金属层比较厚,热鼓胀比垂直于该方向上的大,也将使活塞裙部变形后成为椭圆,这样的话将必然使活塞与气缸套的间隙不均匀的减少甚至消失,以至产生强烈的摩擦甚至咬祝为了补偿上述的变形,所以把活塞的裙部设计制造成椭圆形,椭圆的长轴在垂直于活塞销孔轴心线的方向上。 此外，活塞在工作时顶部是直接和高温气体接触的,而裙部是间接传来的热量,故而头部的热鼓胀量要比裙部的大,为了补偿这种不均匀的变形,故把活塞头部的外径设计得比裙部小,同时头部也设计成上小下大的锥形。 同时在活塞裙部的销孔附近加工出凹坑,用来增加裙部与气缸套内壁的间隙。 1.3活塞的主要技术条件分析 1.3.1活塞裙部外圆与气缸的配合 活塞裙部外圆与气缸要求是一种精密地配合,因而裙部外圆一般要求公差等级IT6,为减少机械加工的困难,将活塞裙部和气缸套孔径的制造公差均放大二倍,装配时按裙部的尺寸分成二组对应装配,以保证大致要求的间隙。要求裙部外圆的粗糙度Ra≤1.6μm 。 1.3.2活塞销的要求 为了使活塞销在工作过程中能在孔中自由转动,销孔的公差等级大小要求IT6级,同时为了减少机加工工作量,活塞和活塞孔的装配也采用分组装配法,要求销孔内圆的粗糙度Ra≤0.2μm。 1.3.3销孔(活塞的)的位置公差的要求 销孔(活塞的)的位置公差也应有严格要求，销孔轴心线到顶面的距离影响气缸的压缩比,也就影响着发动机的效率,因此应该控制在90±0.05内。 销孔轴心线对裙部轴心的垂直度影响着活塞销,销孔和连杆的受力情况过大将使活塞销、销孔、连杆单侧受力。活塞在气缸套中倾斜,加剧磨损,因此这里垂直度在100mm长度上公差为0.03mm。 销孔轴心线对裙部轴心线的对称度误差也会引起不均匀摩损,故而应该限制。 1.3.4活塞重量的要求 为了保证发动机运转平稳,在同一发动机上各活塞的重量不应相差太大,对于6120柴油机活塞,同级活塞的重量差不能超过20克,即活塞的重量差不得大于活塞名义重量的±2.5活塞在装配的时候应按重量进行分组. 与铸铁相比具有以下的优点： (1)导热性好，使活塞顶面降温快，可以提高发动机的压缩比，不至于引起混合气体自燃,可以提高发动机效率； (2)重量轻，惯性力小； (3)切削性能好； (4)铸造流动性好，可以得到精确的毛坯。 由于是大批大量的生产３０万件每年，为了提高毛坯的精度，铸出活塞的销孔及燃烧室，减少机加工余量，故而毛坯的铸造是采用金属模铸造。 毛坯在机械加工前先要去铣浇冒口，并进行时效处理，消除铸造时因冷却不均匀而产生的内应力，增加活塞的强度及硬度。时效处理的方法是将活塞加热到 １８０°－２００°Ｃ，保温６－８小时后自然冷却。 2.2定位基面的选择 定位基准选择的准确性对保证零件表面间的位置精度、位置尺寸和安排加工顺序都有很大的影响，直接影响零件的加工精度和生产效率。 基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。一个几何关系就有一个基准。 活塞是一种薄壁型零件，在外力作用的情况下是很容易产生变形的，而活塞主要表面的尺寸精度和位置精度的要求都很高，因此应以一个统一的基面定位来加工这些要求高的表面，如直接采用外圆定位的话（即设计基准）将有可能产生很大的变形。故在这里采用活塞的止口和端面来作为统一基准。 在精车外圆和精磨外圆这两工序中用止口处的锥面和顶面上的中心孔定位，其余工序都采用止口和端面定位。精镗销孔则由于精度要求很高，为避免产生基准不重合误差，而采用的是设计基准做为定位基准。