汽车发动机活塞零件开题报告(3)
现分述如下：
铝-铜-硅系合金
该合金的化学成分、机械性能、物理性能几个国家铝合金的化学成分大体相同。这类合金的优点是，工艺性能好，废品率低，在常温和高温下均有较好的机械、物理性能。其在70年代之前是前苏联等国应用最广泛的一种材料，我国的解放牌CA10A、CAI0B、CAl0C型汽车活塞也一直应用此合金。美国为了提高S AE300合金的高温强度，在合金中添加了多达0.8%的锰；为了改善Alcoa108合金的切削性能，在合金中添加了0.1%的铅或锡。该类合金的缺点是热膨胀系数较大。因其含有较多的铜，所以体积稳定性不好，会产生“长大”现象，从而引起活塞“咬缸”。困此台金处于被淘汰之势。
铝-铜-镍-镁多元合金
该类合金的优点是，高温强度、导热性、延伸率都很好，耐磨性也较好{ 其缺点是热膨胀系数和密度较大，铸造性能差。在英国，此合金于1920年就应用于汽车发动机活塞；日本、 前苏联在一些低速柴油机上也使用此合金。由于此类合金有着上述不可克服的缺点(热膨胀系数大、密度大等) ，所以也有被淘汰之势。
铝-硅-镍-镁系多元合金
该类合金包括共晶铝-硅台金和亚共晶铝-硅合金。由于铝-硅-镍-镁系多元合金能比较全面的满足使用性和经济性的要求，故是目前使用最广泛的活塞材料与铝-铜-镍-镁系合金相 比，虽然其导热性能、高温性能差一些，但其密度和热膨胀系数小，铸造工艺性和经济性好。与过共晶铝-硅合金相比，机械性能和抵抗
要求：(1) 要有足够的刚度和强度；
(2) 导热性好，耐高压、耐高温、耐磨损；
(3) 质量小，重量轻，尽可能减小往复惯性力。
铝合金材料基本上满足上面的要求，因此，活塞一般都采用高强度铝合金，但在一些低速柴油机上采用高级铸铁或耐热钢。
3 拟解决的关键问题及难点
3.1夹具的问题
夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。加工工艺的水平，从某种角度来说决定制造的水平，它是提高产品质量的重要保证。因此，零件的加工工艺和工艺装配的设计又是制造过程的重要组成部分。重点需要解决的问题是进行高水平的工艺设计，设计出定位精度高、夹紧可靠而又方便制造的夹具。
根据给定的零件图，制定出符合加工要求的工艺规程，并对所指定的各种规程进行可行性和优化性比较，从中选择最好的工艺设计，设计其中重点工序的工艺装备。
3.2活塞本身结构问题
活塞顶部为燃烧室,混合气体在里面燃烧,它的容积大小决定着里面能够容纳多少混合气体,也就决定了燃烧后所产生的压强大小。
靠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作用。
在工作过程中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,不均匀的减少乃至消失,以至产生强烈的摩擦甚至咬住。为了补偿上述的变形,所以把活塞的裙部设计制造成椭圆开,椭圆的长轴在垂直于活塞销孔轴心线的方向上。
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