凹模机械加工工艺设计

1、模具制造工艺课程设计说明书 院系：机电工程学院班级：12模具（2）班姓名：胡捷 学号：指导老师：黎秋萍 时间：华东交通大学模具制造工艺学课 程 设 计任 务 书院系 机电工程学院 专业 材料成型及控制工程 班级12模具2班一、课程设计任务（论文）题目 卸料板机械加工工艺设计 二、课程设计（论文）工作自 2015 年 6 月 11 日起至 2015 年 7 月 2 日止。 三、课程设计（论文）的内容要求：零件技术要求及结构分析，毛坯类型选择及毛坯制造工设计；零件机械加工工艺（选择合理的加工方法拟定工艺路线，基5准的选择，工序，工步的确定，及加工顺序的安排，加工余量及工序尺寸的计算，设备及工装的选择等）设计；热处理工艺设计。设计必须按照课程设计的具体要求进行；要求设计思路清晰，数据来源可靠，计算步骤清楚且结果正确,图面清晰规范，说明书有条理清楚。学生签名：胡捷2015年 7月2日课程设计（论文）评审意见 评阅人 职称 年 月 日目 录引言第一章 零件的技术要求分析1.1零件结构形状分析.1.2零件技术要求分析1.3零件结构工艺性分析1.4材料第二章 工艺规程设计2.1毛坯的选择及确定制造形

2、式2.2毛坯尺寸公差的确定2.3制定工艺路线第三章 加工余量及切屑用量的设计3.1切削用量的选择及时间定额计算3.2各工序切屑用量的计算3.3热处理工艺设计第四章 机械加工工卡.4.1机械加工工序卡总结.引言本课程设计是在完成模具制造技术学习的基础上，为了达到理论和实践结合的目的而进行的，突出了模具设计基础的应用，以提供更准确，实用，方便的计算方法，正确掌握并运用冲压工艺参数和模具工作部分的几何形状和尺寸的综合应用提高自我的模具设计和制造能力的综合应用。对本人而言，我相信通过本次课程程设计对自己未来从事的工作能有一定的作用，从中锻炼自己处理问题、分析问题的能力，为今后很快的适应工作打下基础。本课程设计包括以下几个方面的内容： 第一章 技术要求及结构分析1.1零件结构形状分析该零件从形体上分析其总体结构为平行六面体，上表面有4个直径为8的通孔，中间为两个半圆和直线组成的卸料孔，上面有4个直径为4的通气孔，因此其结构形状较简单。1.2零件技术要求分析1. 如图可知，该零件形状比较简单，外形尺寸也不大。要求的尺寸标注采用统一的基准即设计基准，零件内腔各表面的粗糙度要求较高，下凹部分的表面粗糙

3、度达到Ra0.8。另外，该零件有一个固定孔，其精度要求Ra为0.8，平面部分为Ra3.2。另外零件上孔比较多，要求有一定的位置精度。零件上各孔的精度，垂直度和孔间距要求。常用零件各孔径的配合精度一般为IT7 IT6，Ra0.4 1.6um.对安装滑动导柱的零件，孔轴线与上下模座平面的垂直度要求为4级精度。零件上各孔之间的孔间应保持一致，一般误差要求在0.02mm以下。1.3零件结构工艺性分析零件的结构工艺性是指在满足使用性能的条件下，是否能以较高的生产率和最低的本钱方便地加工出来的特性。为了多快好省地把所设计的零件加工出来，就必须对零件的结构工艺性进行具体的分析。零件切屑加工的结构工艺性涉及到零件加工时的装夹、对刀、测量、切屑效率等。零件的结构工艺性差会造成加工困难，耗费工时，甚至无法加工。结构工艺性好坏是相对的，与生产的工艺过程、生产批量、装配条件和技术条件等因素有关。对于本零件，要求其具有较高的强度，硬度，耐磨性，适用于连续落料冲孔，因此，它的工作条件还是还是比较恶劣。该零件在模具中与上模配合起到成型零件的作用，单件或者和小批量生产。对工人的技术水平有一定的要求。1.4 材料该材料

4、为HT45，常用中碳调质结构钢。该钢冷塑性一般，退火、正火比调质时要稍好，具有较高的强度和较好的切削加工性，经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性，材料来源方便。第二章 工艺规程设计2.1毛坯的选择及确定制造形式材料为HT45钢，由于零件需要承受的冲击载荷比较大，因此选用锻压件。因为经锻造后，工件的力学性能比铸件好，使零件内部组织细密，碳化物分布和流线分布合理，从而提高模具的质量和使用寿命。铸造能够生产出形状复杂的毛坯，但力学性能低于锻件。冲压的生产率高，制品的尺寸精确，互换性好，适合大批量生产。另外选择锻件，可使零件金属纤维尽量不被破坏，保持零件工作可靠性。由于该零件坯料只需单件小批量生产，且零件坯料结构简单，查文献9表2-10可选自由锻。锻造前的准备工序一般有：板材锻造退火润滑处理。2.2毛坯尺寸公差的确定如图根据零件尺寸为125 X 125 X 10.查模具制造工艺书中关于矩形锻件表面最后加工余量表可知，工件的最小加工余量为2B=5、2L=4加工余量及工序尺寸 确定加工余量的方法有三种：查表法、分析计算法、经验估算法。 1)查表法是根据个工厂的生产实践和试验研究积累的数

5、据，先制成各种表格，再汇集成手册确定加工余量是查阅这些手册，再结合工厂的实际情况进行适当修改后确定。 2）经验估计法是根据实际经验确定加工余量。一般情况下，为防止因余量过小而产生废品，经验计的数值总是偏大。因此其法常使用于单件小批量生产。 3）分析计算法是根据确定加工余量的相关公式和一定的试验资料，对影响加工余量的各项因素进行分析，并计算确定加工余量。这种方法比较合理，但是必须有比较全面和可靠的试验资料。因此当前只在材料十分贵重能够以及军工生产或少数大量生产的工厂中采用。据图1上零件粗糙度的要求，确定各工序加工路线如下：平面加工：对于此零件上表面由型面和型腔组成，因此铣削加工是优先选择，应用最广的是立式铣床和万能工具铣床的立铣加工，选用高速、小用量铣削，工件精度可达IT8，表面粗糙度为Ra0.8.最后要留0.05的修光余量。经查文献，要使上表面的粗糙度达Ra0.8，可确定加工方案为粗铣半精铣精铣。孔加工 ：对于此零件，由于对孔的精度要求不太大，因此可采用钻孔扩孔绞孔来加工。钻孔属粗加工，可达到的尺寸公差等级为IT13IT11，表面粗糙度值为Ra5012.5m。扩孔是用扩孔钻对已钻出的孔

6、做进一步加工，以扩大孔径并提高精度和降低表面粗糙度值。扩孔可达到的尺寸公差等级为IT11IT10, 表面粗糙度值为Ra12.56.3m，属于孔的半精加工方法，常作铰削前的预加工，也可作为精度不高的孔的终加工。铰孔是在半精加工（扩孔或半精镗）的基础上对孔进行的一种精加工方法。铰孔的尺寸公差等级可达IT9IT6，表面粗糙度值可达Ra3.20.2m。 2.3 制定工艺路线制定工艺路线的出发点，因当是零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能达到合理的保证。在生产纲领以确定的为单件小批生产的条件下，可以考虑采用立式铣床加工。除此之外，还应当考虑所选定的加工方法能否达到所需的加工精度和表面粗糙度，并符合经济性的要求。一、拟定工艺路线 工序一：准备毛坯 按12512510 工序二：热处理 调质28-32HRC 工序三：铣4边 用铣床铣4边至图样要求尺寸 12510 工序四：粗铣上下面 粗铣上下面，留余量1.7 工序五：钻、扩、铰 按各孔位置打中心孔； 钻8孔至7.8 绞8孔至8 钻4孔至3.8绞4孔至4 钻25孔至深度直径到24.8 绞25孔至25 工序六： 坐标磨孔 磨25孔至图样要求 工序

7、七：对上表面进行铣削半精加工，留余量0.3mm 工序八：对上表面进行铣削精加工，留0.05mm余量 工序九：精磨上平面至图样要求 工序十：终检二、切削加工内容确定1、工件的装夹定位基准的选择 1）夹具的选择 单件小批量生产首先采用各种通用夹具，也可采用组合夹具，结合实际生产条件可知该零件选择四爪卡盘、平口钳、平行夹头、火钳等等 2）定位基准的选择定位基准的选择将直接影响到加工精度的高低，同样作为定位基准的部位加工质量的好坏也影响到定位的准确性和加工质量，使安装误差和定位误差增大，零件上的各个表面间的位置精度，是通过一系列工序加工后获得的，这些工序的顺序和原始尺寸的大小，标注方式和零件图上的要求直接相关。选用基准时有基准重合、同一、自为、互为等原则，在使用时要注意。该零件加工中，由于上下表面的精度要求比较高，可以采用互为基准的原则。（1） 粗基准的选择对于此凹模，上表面可选择下表面为粗基准。(2)精基准的选择对于此零件，内腔的精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，因此应尽可能用加工表面自身为基准，而该表面与其他表面之间的位置精度应由先行工序来确定。 2、工艺装备选择机床：选用的机床与所加工的零件相适应，精度、尺寸规格等和生产率的要求等。该零件是小批量生产，因此用通用机床X62（主轴转速级数为18），刀具：一般先采用标准刀具根据该零件的工艺及实际条件确定其刀具为：圆柱铣刀、平行砂轮、主铣刀、定心钻、钻头、砂轮、铰刀等等。 第三章 切削用量的选择及时间定额计算3.1切削用量的选择及时间定额计算正确选择切削用量，对保证加工质量、提高生产率和降低刀具损耗有重要意义。因为该产品属于小批量生产，在工艺文件上一般不规定切削用量，由操作者根据实际

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