凸模固定板機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì).doc

目錄引言第1章 零件的技術(shù)要求及結(jié)構(gòu) 1.1 零件的作用 1.2 結(jié)構(gòu)分析 1.3 圖紙技術(shù)要求分析第2章 毛坯的選擇及工藝設(shè)計(jì) 2.1 選擇毛坯的類型 2.2 毛坯結(jié)構(gòu)尺寸的確定第3章 機(jī)械加工的工藝設(shè)計(jì) 3.1 制定工藝路線 3.2 工藝路線方案 3.3 機(jī)械加工余量工序尺寸和定位基準(zhǔn)的確定第4章 各工序切削用量的選擇與計(jì)算第5章 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡第6章 心得體會(huì)參考文獻(xiàn) 19 引言 本課程設(shè)計(jì)是在完成模具制造工藝學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，為了達(dá)到理論和實(shí)踐結(jié)合的目的而進(jìn)行的，對(duì)本人而言，我相信通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)從事的工作有一定的作用，從中 鍛煉自己處理問題、分析問題的能力，為今后很快的適應(yīng)工作打下基礎(chǔ)。在完成課程設(shè)計(jì)的同時(shí)，也培養(yǎng)了我們正確使用技術(shù)資料，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，有 關(guān) 手 冊(cè)，圖 冊(cè) 等工具書，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，數(shù)據(jù)處理，編寫技術(shù) 文件 等 方 面 的 工作能力，也為我們以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，所以我們要認(rèn)真對(duì)待這次綜合能力運(yùn)用的機(jī)會(huì)！本課程設(shè)計(jì)包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容： 第一章、零件的技術(shù)要求及結(jié)構(gòu)分析 主要包括功能結(jié)構(gòu)、尺寸精度、形位公差、表面質(zhì)量、硬度要求等。 第二章、毛坯的選擇及工藝分析毛坯的選擇，根據(jù)零件的要求，進(jìn)行毛坯尺寸和公差等零件鍛件圖的確定。 第三章、機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì) 機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)，包括對(duì)零件的銑削和磨削，零件的孔隙加工，工藝路線及工序內(nèi)容的確定。 第四章、 各工序切削用量的選擇與計(jì)算 第五章、 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 填寫工藝過(guò)程綜合卡片，根據(jù)前述各項(xiàng)內(nèi)容以及加工簡(jiǎn)圖，一并填入機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片中。 第一章 零件的技術(shù)要求及結(jié)構(gòu)固定板是模具的重要成型零件，用來(lái)固定凸模的，它有幾個(gè)作用，一是固定凸模保證其能垂直于模具的平面，保證在工作時(shí)能夠垂直的用于沖壓、沖孔、沖裁、落料。另外保證幾個(gè)沖頭之間的相對(duì)位置，不 會(huì) 發(fā) 生 相對(duì) 的 移 動(dòng) 。在 沖 壓 時(shí) ，不 被 拔 下來(lái)，還 有 通 過(guò) 凸 模 固 定 板 和上模板連接，通過(guò)模柄固定于沖床的滑塊的安裝孔中，進(jìn)行沖壓工作。固定板按其結(jié)構(gòu)形式可分為整體式。按固定板的形狀大致可分為回轉(zhuǎn)曲面和非回轉(zhuǎn)曲面兩種。 對(duì)回轉(zhuǎn)曲面的固定板，一般用車削、內(nèi)圓磨削或坐標(biāo)磨削進(jìn)行加工制造，工藝過(guò)程比較簡(jiǎn)單。而非圓回轉(zhuǎn)曲面型腔的加工制造要困難得多，其加工工藝概括起來(lái)有以下3個(gè)方面：1.用機(jī)械切屑加工配合鉗工修整進(jìn)行制造，該工藝不需要特殊的加工設(shè)備，采用通用機(jī)床切除固定板的大部分多余材料，在由鉗工精加工 修 整 。它 的 勞 動(dòng) 強(qiáng) 度 大 ，生 產(chǎn) 率 低 ，質(zhì) 量 不 易 保 證 。在 制 造過(guò) 程中應(yīng)充分利用各種設(shè)備的加工能力，盡可能減少鉗工的工作量。 2.應(yīng)用仿形、電火花、超聲、電化學(xué)加工及化學(xué)加工等專用設(shè)備進(jìn)行加工，可以 大 大 的 提 高 生 產(chǎn) 效 率 ，保 證 型 腔 的 加 工 質(zhì) 量 。但 工 藝 準(zhǔn) 備 周期長(zhǎng)，在加工中工藝控制復(fù)雜，有的還污染環(huán)境。3. 采用數(shù)控加工或模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（即模具CAD/CAM）技 術(shù) ，可 以 加 快 模 具 的 研 制 速 度 ，縮 短 模 具 的 生 產(chǎn) 周 期 ，優(yōu) 化 模 具 制 造工藝和結(jié)構(gòu)參數(shù)，提高模具的壽命。這種方法是模具制造技術(shù)的方向。1.1 零件的作用題目所給的零件是凸模固定板機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)（如圖1.1），模具在工作時(shí)，凸模要承受很大的沖裁力，這個(gè)力通過(guò)凸模的固定端傳遞到上模座。如果作用在模座上的力大于其許用應(yīng)力時(shí)，就會(huì)在模板上 壓 出 凹坑，從 而 影 響 凸 模 的 正 確 位 置 。為 了 避 免 模 座 的 損 壞 ，在 凸 模 固定板和上模座之間加裝一塊淬硬的墊板。在復(fù)合模的凸凹模固定板與模座之間，因?yàn)橥瑯拥脑蛞残枰友b一塊墊板。模具在工作時(shí)，凸模要承受很大的沖裁力，這個(gè)力通過(guò)凸模的固定端傳遞到上模座。如果作用在模座上的力大于其許用應(yīng)力時(shí)，就會(huì)在模板上壓出凹坑，從而影響凸模的正確位置。為了避免模座的損壞，在凸模固定板和上。在復(fù)合模的凸凹模固定板與模座之間，因 為 同 樣 的 原 因 也 需 要 加 裝 一 塊 墊 板 。設(shè) 計(jì) 時(shí) ，一 般 根 據(jù) 需 要 在 國(guó)標(biāo)中選取標(biāo)準(zhǔn)的墊板型號(hào)。 圖1.1 凸模固定板（材料:Q235)1.2結(jié)構(gòu)分析： 該零件屬于平板類，主要加工內(nèi)容為平面和孔系。 平面的加工方法為刨、銑、磨；孔系的加工方法為鉆、鏜，或 擴(kuò)、鉸，或銑、磨等等。1.3圖紙技術(shù)要求分析（1）從零件圖上來(lái)看，該零件結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，其主要加工表面以及加工表面之間的要求有主要平面為上下平面，Ra為1.6m,其余Ra為6.3m，其余的為： 5-9：通孔；深12mm； 2-8：通孔；深12mm; 3-6.5: 通孔 深12mm; 3-5: 通孔; 反擴(kuò)9.5,深3mm; 圓形通孔18.5, 反擴(kuò)22.5. 第二章 毛坯的選擇及工藝設(shè)計(jì)2.1 選擇毛坯的類型 由圖紙可知材料為Q235，查表可知熱處理狀態(tài)為退火或正火，其HB為175225，可用硬質(zhì)合金和高速鋼刀進(jìn)行切屑加工?？紤]到?jīng)_裁模在工作過(guò)程中力學(xué)性能要求高，所以應(yīng)選擇鍛件，已使零件零件金屬纖維盡量不被破壞，保持零件工作可靠性。由于該零件坯料只需單件小批量生產(chǎn)，且零件坯料結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，查文獻(xiàn)可選自由鍛。2.2毛坯結(jié)構(gòu)尺寸的確定毛坯形狀和尺寸，基本上取決于零件形狀和尺寸。零件和毛坯的主要差別，在于在零件需要加工的表面上，加上一定的機(jī)械加工余量，即 毛 坯 加工 余 量。毛 坯 制 造 時(shí)，同 樣 會(huì) 產(chǎn) 生 誤 差 ，毛 坯 制 造 的 尺 寸公 差稱為毛坯公差。毛坯加工余量和公差的大小，直接影響機(jī)械加工的勞動(dòng)量和原材料的消耗，從而影響產(chǎn)品的制造成本。初步選取毛坯余量為5mm，即毛坯零件圖確定如下 第三章、機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)3.1制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，因當(dāng)是零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能達(dá)到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)以確定的為單件小批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用立式銑床加工。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮所選定的加工方法能否達(dá)到所需的加工精度和表面粗糙度，并符合經(jīng)濟(jì)性的要求。據(jù)圖紙可知上零件粗糙度的要求，確定各工序加工路線如下：平面加工：查模具制造工藝學(xué)圖2-3，要使外圓外的粗糙度達(dá)6.3m，可確定加工方案為粗銑精銑，要使配合面的精度達(dá)到1.6m，確定加工路線為粗銑精銑磨削?？准庸ぃ翰槟＞咧圃旃に噷W(xué)圖2-2，要使直徑為8mm公差等級(jí)IT6的孔的粗糙度值不超過(guò)6.3m，可確定加工路線為鉆孔擴(kuò)孔鉸孔 3.2工藝路線方案工序1： 備料 按9022 鍛造毛坯。工序2： 熱處理 退火硬度小于等于240工序3： 銑外圓輪廓 銑外圓輪廓至圖樣要求尺寸工序4： 銑上下表面 粗銑精銑留余量0.4工序5： 鉆、擴(kuò)、鉸 工序6： 熱處理工序7： 精磨上下平面 精磨上下平面至圖樣要求尺寸工序8： 檢驗(yàn) 3.3機(jī)械加工余量、工序尺寸和定位基準(zhǔn)的確定1. 上下平面：（1） 加工的余量確定查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表2-36磨削余量:z=0.3mm 精銑余量:z=1.0mm 粗銑余量:z=5-0.3-1.0=3.7mm2. 外圓平面：（2） 精銑余量:z=1.0mm 粗銑余量:z=5-1.0=4.0mm3. 孔系：(1)3-5反擴(kuò)9.5,深3mm沉孔的加工余量鉆：z=4mm查表（2-28） 粗鉸：z=0.95mm 精鉸：z=0.05mm（2）工序基本尺寸及偏差的確定 鉆4，粗鉸4.95，精鉸5 鉆： 公差等級(jí)IT12， 公差值0.18mm 粗鉸：公差等級(jí)IT9， 公差值0.043mm 精鉸：公差等級(jí)IT7， 公差值0.018mm 按“入體”原則標(biāo)注工序尺寸如下： 鉆4mm 0, 0.18 粗鉸4.95mm 0,0.043 精鉸5mm 0,0.018 其它孔與此孔系類似4. 定位基準(zhǔn)選擇上下平面、互相垂直的圓周側(cè)面為定位基準(zhǔn)面，即三基面體系定位，符合基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則。 第四章、各工序切削用量的選擇與計(jì)算工序一：備料按9022 mm將毛坯鍛造成型。由于凸模固定板在工作壓力狀態(tài)中承受能力要求較高，而且結(jié)構(gòu)形狀簡(jiǎn)單所以選用鍛件毛坯比較合理。刀具選YT30硬質(zhì)合金刀。選用三向鐓拔的方式鍛成方形毛坯。始鍛溫度1050-1100，終 鍛 溫 度 800-850,700以上風(fēng)冷，加熱時(shí)咬經(jīng)常翻動(dòng)，加熱時(shí)間為1-1.5min，最后得到所要鍛件。工序二：熱處理退火：將工件加熱到Ac1或Ac3以上（發(fā)生相變）或Ac1以下（不發(fā)生相變），保溫后，緩冷下來(lái)，通過(guò)相變已獲得珠光體型組織，或不發(fā)生相變以消除應(yīng)力降低硬度的一種熱處理方法。鍛件的退火工藝：選擇高溫保溫時(shí)間3h，低溫降火時(shí)間3h。退火主要目的：（1） 降低硬度，提高塑性，改善切屑加工性能和壓力工作性能。（2）細(xì)化晶粒，調(diào)整組織，改善機(jī)械性能，為下步工序作準(zhǔn)備。工序三：銑外圓輪廓用立式升降臺(tái)銑床X52K，銑外圓輪廓至圖樣要求尺寸。工序四：銑上下表面1. 粗銑上下大平面該工序有兩個(gè)工步（1）以下面為基準(zhǔn)，粗銑上面；（2）以上面為基準(zhǔn)，粗銑下面,背吃刀量取3.7mm（粗銑加工余量）2. 進(jìn)給量f=0.05mm/z（每齒）3. 切削速度：公式n=查表5-9，按鑲齒銑刀，v可取48.4m/min,由公式可算出n=189.5r/min,參照表4-15所列，x5012型立式銑床主軸速度，取轉(zhuǎn)速n=188 r/min,代入公式可得v實(shí)際=47.2256m/min。4. 精銑上下面背吃刀量取1.0mm,查表2-5，按Ra2.5取f=0.3mm/r,選取v為54.6m/min,n=222.58r/min,查表，取n=263r/min,代入v實(shí)際=66.066m/in。工序五、鉆、擴(kuò)、鉸把工件裝夾在工作臺(tái)上以直角坐標(biāo)定位進(jìn)行加工，直接用立銑刀工作臺(tái)的縱、橫走刀來(lái)控制平面孔系的坐標(biāo)尺寸。1. 鉆3-5孔刀具1：選擇4mm的高速鋼麻花鉆，進(jìn)給量0.18mm/r,切削速度13m/min，轉(zhuǎn)速420r/min,切削液選擇乳化液。刀具2：選擇9.5mm的端部磨平的麻花鉆，進(jìn)給量0.18mm/r，切削速度13m/min,轉(zhuǎn)速420r/min，切削液與上道工步相同。2. 鉆3-6.5孔刀具：選擇5mm的高速鋼麻花鉆，進(jìn)給量0.18mm/r，切削速度13m/min,轉(zhuǎn)速420r/min，切削液與上道工步相同。3. 鉆2-8孔刀具：選擇7mm的高速鋼麻花鉆，進(jìn)給量0.18mm/r，切削速度13m/min,轉(zhuǎn)速420r/min，切削液與上道工步相同。4. 鉆5-9孔刀具：選擇8mm的高速鋼麻花鉆，進(jìn)給量0.18mm/r，切削速度13m/min,轉(zhuǎn)速420r/min，切削液與上道工步相同。5. 鉆18.5孔刀具1：選擇17mm的高速鋼麻花鉆，進(jìn)給量0.18mm/r，切削速度13m/min,轉(zhuǎn)速420r/min，切削液與上道工步相同。刀具2：選擇22.5mm的端部磨平的麻花鉆，進(jìn)給量0.18mm/r，切削速度13m/min,轉(zhuǎn)速420r/min，切削液與上道工步相同。6. 鉸5mm孔刀具：選擇高速鋼直柄機(jī)用鉸刀，5mm，L=110mm,l=22mm，齒數(shù)Z=6，單邊余量為0.2mm，切削速度5m/min,進(jìn)給量1.0mm/r,切削液選擇含硫的極壓切削油。7.鉸6.5mm孔刀具：選擇高速鋼直柄機(jī)用鉸刀，6.5mm，L=110mm，l=25mm,齒數(shù)Z=6，單邊余量為0.2mm，切削速度5m/min,進(jìn)給量1.0mm/r,切削液選擇含硫的極壓切削油。8.鉸8mm孔刀具：選擇高速鋼直柄機(jī)用鉸刀，8mm，L=110mm，l=25mm, 齒數(shù)Z=6，單邊余量為0.2mm，切削速度5m/min,進(jìn)給量1.0mm/r,切削液選擇含硫的極壓切削油。9.鉸9mm孔刀具：選擇高速鋼直柄機(jī)用鉸刀，9mm，L=110mm，l=25mm, 齒數(shù)Z=6，單邊余量為0.2mm，切削速度5m/min,進(jìn)給量1.0mm/r,切削液選擇含硫的極壓切削油。10.鉸18.5mm孔刀具：選擇高速鋼直柄機(jī)用鉸刀，18.5mm，L=150mm，l=25mm, 齒數(shù)Z=8，單邊余量為0.2mm，切削速度5m/min,進(jìn)給量1.0mm/r,切削液選擇含硫的極壓切削油。工序六：熱處理1.淬火：加熱溫度800830度，保溫0.40.5h,淬火硬度62HRC油冷。2.回火：為了改變淬火組織，等到一定的強(qiáng)度、韌性的配合，消除淬火應(yīng)力和回火中的組織轉(zhuǎn)變應(yīng)力?；鼗饻囟?40160度。 Q235的淬火和回火工藝如圖工序7：精磨上下表面目的：為了消除熱處理對(duì)表面的影響，以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。1. 磨床：MM7112(砂輪直徑140200mm，砂輪內(nèi)經(jīng)75mm，砂輪寬度20mm）2. 上下平面磨削1）砂輪的選擇。見5中第12章各表，結(jié)果為 GBD80ZRA6P20020752075 其含義為 ：砂 輪 磨 料 為 單 晶 剛 玉 （代 號(hào)GBD），粒度為80#，硬度為中軟(代號(hào)ZR),陶瓷結(jié)合劑(代號(hào)為A)，6號(hào)組織，平形砂輪（代號(hào)為P），其尺寸為2002075(DBd)。安全線速度為35m/s。2）切削用量的選擇。磨頭主軸轉(zhuǎn)速2810r/min 軸向進(jìn)給量fa=0.5B=10mm(雙行程） 徑向進(jìn)給量fr=0.020mm/雙行程3. 垂直平面磨