型芯固定板机械加工工艺课程设计

1华东交通大学机电工程学院课程设计说明书课设名称： 模具制造工艺学 设计题目： 型芯固定板机械加工工艺设计姓 名： 袁 勇 学 号： 20100310040126 班 级： 2010 模具1 班 指导老师： 黎 秋 萍 2目 录任务书 .3引言 .4第一章 零件的技术要求分析及结构分析 .5（一）零件技术要求分析 .5（二）零件的作用 .8（三）零件结构分析及工艺性分析 .10（四）硬度等机械性能要求 .11第二章 毛坯类型及结构尺寸确定 .11（一）毛坯类型的选择及确定制造形式 .11（二）毛坯结构尺寸及公差 .11第三章 机械加工工艺设计 .13（一）零件加工工艺过程确定 .131.零件表面加工方法的选择 .132.零件加工工艺路线的拟定 .13（二）切削加工工序内容确定 .151.定位基准的选择 .152.确定机械加工余量及工序尺寸 .153.工艺装备的选择 .174切削用量的选择及加工时间的计算 .18（三）热处理工艺的设计 .22第四章 相关工艺文件 .23（一）机械加工工艺过程卡 .23（二）主要工序的工序卡 .25总结 .28参考文献 .283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 材料 2010 一、课程设计任务（论文）题目：型芯固定板机械加工工艺设计二、课程设计（论文）工作自 2013 年 6 月 17 日起至 2013 年 7 月 10 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；热处理工艺设计及编制数控加工程序。填写机械加工工艺过程卡等技术资料。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，工艺方案合理，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：袁勇2013 年 6 月 15 日4课程设计（论文）评审意见评阅人 职称 年 月 日引言模具制造工艺课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。模具制造工艺课程设计是在完成模具制造工艺学习的基础上，在进行了生产实习之前，进行的一个重要的实践性教学环节。其主要目的是通过模具制造工艺课程设计，锻炼学生查阅资料、查阅国标手册的能力；培养创新能力，提高工艺设计能力、动手能力和初步的科学研究能力；为以后的毕业设计和工作奠定基础。本课程设计主要包括以下几个方面的内容：第一章 、 零件的技术要求分析及结构分析这一部分内容主要包括零件结构、尺寸精度、表面粗糙度、形位公差、表面质量、硬度等机械性能要求、结构分析等。第二章 、 毛坯类型及结构确定 5毛坯的选择，根据零件的要求，进行毛坯尺寸和公差等零件锻件图的确定。毛胚制造工艺设计。第三章 、机械加工工艺设计 机械加工工艺设计，零件的机械加工工艺过程（工艺路线）包括对零件的铣削和磨削，零件的孔隙加工及工序内容的确定。第四章 、相关工艺文件（机械加工过程卡、工序卡）根据前述各项内容以及加工简图，一并填入机械加工工艺过程卡片中，及填写主要加工工序的工序卡。第一章、 零件的技术要求分析及结构分析型芯固定板在工作过程中多受冲击和交变载荷的作用，用于将型芯准确的安装在上模座上，以保证在冲裁过程中型芯能稳定、可靠地工作。型芯固定板的外形及长宽尺寸一般与凹模外形和尺寸一致。本次所设计的型芯固定板结构较为简单，视图正确、完整，尺寸、公差要求齐全。零件各个表面和孔的加工并不困难。该零件的生产类型为单件小批量生产。（一）零件技术要求分析设计模具时，应根据模具零件的功能和固定方式及配合要求的不同，合理选用其公差配合、形位公差及表面粗糙度。否则，将不仅直接影响模具的正常工作和冲压件的质量，而且也影响模具的使用寿命和制造成本。对于板类零件，虽然其形状，材料，尺寸，精度及性能因所需的不同，因此要求也不尽相同，但每一块板类零件都是由平面和孔系组成的。板类零件加工质量要求有以下几个方面：1、模具零件的公差配合要求：模具零件的公差配合分为过盈配合、过渡配合及间隙配合三种。过盈配合用于模具工作时其零件之间没有相对运动且又不经常拆装的零件，如导柱、导套与模板的配合；过渡配合用于模具工作时其零件之间没有相对运动但需要经常拆装的零件，如压入式凸模与固定板的配合；间隙配合用于模具工作时需要相对运动的零件，如导柱与导套之间的配合等。模具中常用零件的公差配合见下表。序号 配合零件名称 配合要求1 导柱、导套分别与模板 H7/r662 导柱与导套 H7/h6 H6/h53 导板与凸模 H7/h64 压入式模柄与上模板 H7/m65 凸缘式模柄与上模板 H7/h6 H7/js66 模柄与压力机滑块模柄孔 H11/d117 凸模、凹模分别与固定板 H7/m68 镶拼式凸、凹模与固定板 H7/h69 圆柱销与固定板、模板 H7/n610 固定式导正销与凸模（压入凸模） H7/r6 H7/s611 固定式导正销与凸模（用螺钉固定于凸模上） H7/h612 活动式导正销与凸模或固定板 H7/h613 推（顶）件块与凹模或凸模 H8/f8型芯固定板与型芯一般采用 H7/m6 过渡配合。常用固定板各孔径的配合精度一般为 IT7 IT6，Ra0.4 1.6um。对安装滑动导柱的固定板，孔轴线与上下模板平面的垂直度要求为 4 级精度。固定板上各孔之间的孔间应保持一致，一般误差要求在 0.02mm 以下。2、模具零件的形位公差：形位公差是形状和位置公差的简称，它包括直线度、平面度、圆柱度、平行度、垂直度、同轴度、对称度及圆跳动公差等多种。根据模具零件的技术要求，应合理选用其形位公差的种类及数值。为了保证模具装配后各模板能够紧密贴合，对于不同功能和不同尺寸的固定板其平行度和垂直度均按 GB11841980 执行。模板、凹模板、垫板、固定板、导板、卸料板、压边圈等板类零件的两平面应有平行度要求，一般可按下表选取。公差等级 公差等级 基本尺寸4 5基本尺寸4 57公差值 T 公差值 T2540 0.006 0.010 400630 0.025 0.0404063 0.008 0.012 6301000 0.030 0.05063100 0.010 0.015 10001600 0.040 0.060100160 0.012 0.020 16002500 0.050 0.080160250 0.015 0.025250400 0.020 0.030250040000.060 0.100注：（1）.基本尺寸是指被测表面的最大长度尺寸和最大宽度尺寸。（2）.滚动式导柱模架的模座平行度公差采用公差等级 4 级。3、模具零件的表面粗糙度要求：模具零件表面质量的高低用表面粗糙度衡量，通常以 Ra(m)表示。R a数值愈小，表示其表面质量愈高。模具零件的工作性能如耐磨性、抗蚀性及强度等，在很大程度上受其表面质量的影响。模具零件的表面质量越高，其寿命也越长。但从另一方面看，对模具零件表面质量要求过高，则增加了模具制造成本。因此，应合理选用模具零件的表面粗糙度。模具零件常用的表面粗糙度要求列于下表，可供模具设计时参考。使用范围 粗糙度数值（m）GB1031-83(新标准)抛光的转动体表面 0.1，0.2抛光的成形面及平面 0.2，0.41.压弯、拉深、成形的凸模和凹模工作表面2.圆柱表面和平面的刃口0.4，0.883.滑动和精确导向的表面1.成形的凸模和凹模刃口；凸模凹模镶块的结合面2.过盈配合和过渡配合的表面用于热处理零件3.支承定位和紧固表面用于热处理零件4.磨加工的基准面；要求准确的工艺基准表面0.8，1.61.内孔表面在非热处理零件上配合用2.模座平面1.6，3.21.不磨加工的支承、定位和紧固表面用于非热处理的零件2.模座平面3.2，6.3不与冲压制件及模具零件接触的表面 6.3，12.5粗糙的不重要表面 12.5，25不需机械加工的表面 一般固定板平面的加工质量要求达到 IT8IT7，Ra0.83.2um。对于平面为分型面的模板，加工质量要求达到 IT7IT6，Ra0.4 1.6um。4- 8 与退件机构配件； 4- 25H7 的导套安装孔与定模板导柱安装孔配镗；2- 25H7 的导柱安装孔与推板固定板的导柱安装孔配镗。（二）零件的作用模具的主要零件一般都是通过螺纹、导柱和导套等连接，构成一副完整的模具。型芯固定板用于将凸模准确的安装在上模座上，以保证在冲裁过程中型芯能稳定、可靠地工作。型芯固定板的外形及长宽尺寸一般与凹模外形和尺寸一致。而对于型芯固定而言，其加工设计都是围绕其主要实现的功能来进行的，此次设计的型芯固定板题目较为简单，其零件图如下所示:9图 1-1 型芯固定板二维平面图图纸分析1.上下表面技术要求1）、上下两配合面以保持平行，平行度偏差不超过 0.02mm。2）、表面粗造度：上表面要求为 0.8m， 50H7、4- 25H7、2- 25H7 内孔和螺纹孔为 0.8m 和 1.6m，其他 3.2m。2.图纸总体分析如图 1-1 所示，该长度为 200mm，宽 160mm，高为 25mm 的板类零件，它由面、孔、沉头孔、螺纹孔组成。3.加工表面及其位置要求10加工表面包括上下表面和四个侧面，上下表面、导套安装孔、导柱安装孔粗糙度不超过 0.8m，四个侧面、螺纹孔的粗糙度不超过 1.6m，其余表面粗糙度不超过 3.2m。（三）零件结构分析及工艺性分析型芯固定板零件的结构比较简单，主要有上下表面、四个侧面、孔、沉头孔、螺纹孔组成。加工工艺过程相对简单。该零件的主要加工表面有：1）、长 200 宽 160 高 25 长方体上下表面的加工，保持平行度；2）、以 50H7 孔为主的孔内表面的加工（包括 50H7 内孔及 4- 25H7、2- 25H7 内孔）；3）、2- 30、4- 8 通孔、 4-M12 螺纹孔和 4- 30、 60 沉头孔。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成本方便地加工出来的特性。为了高效率低成本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。归结起来主要考虑一下几点：（1） 零件的整体结构、组成各要素的几何形状应该简单统一。（2） 尽量减少切削加工量