凸模固定板机械加工工艺设计

1目录引言第 1章 零 件 的 技 术 要 求 及 结构 1.1 零 件 的 作用 1.2 结 构 分析 1.3 图 纸 技 术 要 求 分析 第 2章 毛 坯 的 选 择 及 工 艺 设计 2.1 选 择 毛 坯 的 类型 2.2 毛 坯 结 构 尺 寸 的 确定 2第 3章 机 械 加 工 的 工 艺 设计 3.1 制 定 工 艺 路线 3.2 工 艺 路 线 方案 3.3 机 械 加 工 余 量 工 序 尺 寸 和 定 位 基 准 的 确定 第 4章 各 工 序 切 削 用 量 的 选 择 与 计算 第 5章 机 械 加 工 工 艺 过 程卡 第 6章 心 得 体会 参 考 文 献 3引 言本 课 程 设 计 是 在 完 成 模 具 制 造 工 艺 学 学 习 的 基 础 上 ， 为 了 达 到 理 论 和实践结合的目的而进行的，对本人而言，我相信通过本次课程设计对自己未来从 事 的 工 作 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。在完成课程设计的同时，也培养了我们正确使用技术资料，国家标准，有 关 手 册 ， 图 册 等 工 具书 ， 进 行 设 计 计 算 ， 数 据 处 理 ， 编 写 技 术 文 件 等 方 面 的 工 作能力，也为我们以后的工作打下坚实的基础，所以我们要认真对待这次综合能力运用的机会！本课程设计包括以下几个方面的内容：第一章、零 件 的 技 术 要 求 及 结 构 分 析主 要 包 括 功 能 结 构 、 尺 寸 精 度 、 形 位 公 差 、 表 面 质 量 、 硬 度要 求 等。第二章、毛 坯 的 选 择 及 工 艺 分 析毛 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 。第三章、机 械 加 工 工 艺 设 计机 械 加 工 工 艺 设 计 ， 包 括 对 零 件 的 铣 削 和 磨 削 ， 零 件 的 孔 隙 加 工 ，工 艺 路 线 及 工 序 内 容 的 确 定 。第 四 章 、 各 工 序 切 削 用 量 的 选 择 与 计 算第五章、 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡填 写 工 艺 过 程 综 合 卡 片 ， 根 据 前 述 各 项 内 容 以 及 加 工 简 图 ，4一 并 填 入 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片 中 。第一章 零件的技术要求及结构固 定 板 是 模 具 的 重 要 成 型 零 件 ， 用来 固 定 凸 模 的 ， 它 有 几 个 作 用 ，一 是 固 定 凸 模 保 证 其 能 垂 直 于 模 具 的 平 面 ， 保 证 在 工 作 时 能 够 垂 直 的 用于 冲 压 、 冲 孔 、 冲 裁 、 落 料 。 另 外 保 证 几 个 冲 头 之 间 的 相 对 位 置 ，不 会 发 生 相 对 的 移 动 。 在 冲 压 时 ， 不 被 拔 下 来 ， 还 有 通 过 凸 模 固 定 板 和 上 模 板连 接 ， 通 过 模 柄 固 定 于 冲 床 的 滑 块 的 安 装 孔 中 ， 进 行 冲 压 工 作。固 定 板 按 其 结 构 形 式 可 分 为 整 体 式 。 按 固 定 板 的 形 状 大 致 可 分 为 回转 曲 面 和 非 回 转 曲 面 两 种 。对 回 转 曲 面 的 固 定 板 ， 一 般 用 车 削 、 内 圆 磨 削 或 坐 标 磨 削 进 行 加 工制 造 ， 工 艺 过 程 比 较 简 单 。 而 非 圆 回 转 曲 面 型 腔 的 加 工 制 造 要 困 难得 多 ，其 加 工 工 艺 概 括 起 来 有 以 下 3 个方面：1.用 机 械 切 屑 加 工 配 合 钳 工 修 整 进 行 制 造 ， 该 工 艺 不 需要 特 殊 的 加 工 设 备 ， 采 用 通 用 机 床 切 除 固 定 板 的 大 部 分 多 余 材 料 ，在 由 钳 工 精 加 工 修 整 。 它 的 劳 动 强 度 大 ， 生 产 率 低 ， 质 量 不 易 保 证 。 在 制 造 过 程 中 应 充 分 利 用 各 种 设 备 的 加 工 能 力 ， 尽 可 能 减 少 钳 工 的 工 作 量 。2.应 用 仿 形 、 电 火 花 、 超 声 、 电 化 学 加 工 及 化 学 加 工 等 专 用 设 备 进 行加 工 ，可 以 大 大 的 提 高 生 产 效 率 ， 保 证 型 腔 的 加 工 质 量 。 但 工 艺 准 备 周 期 长 ， 在 加工 中 工 艺 控 制 复 杂 ， 有 的 还 污 染 环 境 。3.采 用 数 控 加 工 或 模 具 计 算 机 辅 助 设 计 与 制 造 （ 即 模 具 CAD/CAM）技 术 ，5可 以 加 快 模 具 的 研 制 速 度 ， 缩 短 模 具 的 生 产 周 期 ， 优 化 模 具 制 造 工 艺 和 结 构参 数 ， 提 高 模 具 的 寿 命 。 这 种 方 法 是 模 具 制 造 技 术 的 方 向。1.1 零件的作用题 目 所 给 的 零 件 是 凸 模 固 定 板 机 械 加 工 工 艺 设 计 （ 如 图 1.1） ，模具在 工 作 时 ， 凸 模 要 承 受 很 大 的 冲 裁 力 ， 这 个 力 通 过 凸 模 的 固 定 端 传递 到上 模 座 。 如 果 作 用 在 模 座 上 的 力 大 于 其 许 用 应 力 时 ， 就会在模板上 压 出 凹 坑 ， 从 而 影 响 凸 模 的 正 确 位 置 。 为 了 避 免 模 座 的 损 坏 ， 在 凸 模 固 定 板 和 上模 座 之 间 加 装 一 块 淬 硬 的 垫 板 。 在 复 合 模 的 凸 凹 模 固 定 板 与 模 座 之 间 ，因 为 同 样 的 原 因 也 需 要 加 装 一 块 垫 板 。 模 具 在 工 作 时 ， 凸 模 要 承 受 很 大的 冲 裁 力 ， 这 个 力 通 过 凸 模 的 固 定 端 传 递 到 上 模 座 。 如 果 作 用 在 模 座 上的 力 大 于 其 许 用 应 力 时 ， 就 会 在 模 板 上 压 出 凹 坑 ， 从 而 影 响 凸 模 的 正确 位 置 。 为 了 避 免 模 座 的 损 坏 ， 在 凸 模 固 定 板 和 上 。 在 复 合 模 的 凸 凹模 固 定 板 与 模 座 之 间 ， 因 为 同 样 的 原 因 也 需 要 加 装 一 块 垫 板 。 设 计 时 ， 一 般 根 据 需 要 在 国 标 中 选 取 标 准 的 垫 板 型 号 。6图1.1 凸模固定板（材料:Q235)1.2 结构分析：该零件属于平板类，主要加工内容为平面和孔系。平 面 的 加 工 方 法 为 刨 、 铣 、 磨 ； 孔 系 的 加 工 方 法 为 钻 、 镗 ， 或 扩 、 铰 ， 或铣、磨等等。1.3 图纸技术要求分析7（1） 从 零 件 图 上 来 看 ， 该 零 件 结 构 较 复 杂 ， 其 主 要 加 工 表 面 以及 加 工 表 面 之 间的要求有主要平面为上下平面，Ra 为1.6m,其余Ra 为6.3m， 其 余 的为：5-9：通孔；深12mm；2-8：通孔；深12mm;3-6.5: 通孔 深12mm; 3-5: 通孔; 反扩 9.5,深3mm;圆形通孔 18.5, 反扩 22.5.第二章 毛坯 的 选 择 及 工 艺 设 计2.1 选择毛坯 的 类 型由 图 纸 可 知 材 料 为 Q235， 查 表 可 知 热 处 理 状 态 为 退 火 或 正火 ， 其 HB 为1 75225， 可 用 硬 质 合 金 和 高 速 钢 刀 进 行 切 屑 加 工 。 考 虑到 冲 裁 模 在 工 作 过 程 中 力 学 性 能 要 求 高 ， 所 以 应 选 择 锻 件 ， 已 使 零 件 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 可 选 自 由 锻。2.2 毛坯结构尺寸的确定毛 坯 形 状 和 尺 寸 ， 基 本 上 取 决 于 零 件 形 状 和 尺 寸 。 零 件 和 毛 坯 的 主要差别，在 于 在 零 件 需 要 加 工 的 表 面 上 ， 加 上 一 定 的 机 械 加 工 余 量 ， 即 毛 坯 加 工 余 量 。 毛 坯 制 造 时 ， 同 样 会 产 生 误 差 ， 毛 坯 制 造 的 尺 寸 公 差 称 为 毛 坯 公 差 。毛 坯 加 工 余 量 和 公 差 的 大 小 ， 直 接 影 响 机 械 加 工 的 劳 动 量 和 原 材 料 的 消8耗 ， 从 而 影 响 产 品 的 制 造 成 本 。 初 步 选 取 毛 坯 余 量 为 5mm， 即 毛 坯 零 件 图确 定 如 下第三章、机械加工工艺设计3.1 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。据图纸可 知 上 零 件 粗 糙 度 的 要 求 ， 确 定 各 工 序 加 工 路 线 如 下 ：平面加工：查模具制造工艺学图2 -3， 要 使 外 圆 外 的 粗 糙 度 达 6.3m，可确定 加 工方 案 为 粗 铣 精 铣 ， 要 使 配 合 面 的 精 度 达 到 1.6m，确 定 加 工 路 线 为 粗 铣 精 铣 磨 削 。孔 加 工 ：查模具制造工艺学图2 -2，要 使 直 径 为 8mm 公 差 等 级 IT6的 孔的粗 糙 度值 不 超 过 6.3m，可 确 定 加 工 路 线 为 钻 孔 扩 孔 铰 孔 93.2 工艺路线方案工序 1： 备料 按 9022 锻造毛 坯 。工 序 2： 热 处 理 退 火 硬 度 小 于 等 于 240工 序 3： 铣 外 圆 轮 廓 铣 外 圆 轮 廓 至 图 样 要 求 尺 寸工 序 4： 铣上下表面 粗铣 精铣留余量 0.4工序 5： 钻、扩、铰 工序 6： 热处理工序 7： 精磨上下平面 精磨上下平面至 图 样 要 求 尺 寸工序 8： 检验 3.3 机械加工余量、工序尺寸和定位基准的确定1.上下平面：（1）加工的余量确定查机械设计课程设计指导书表 2-36磨削余量:z=0.3mm 精铣 余 量 :z=1.0mm 粗 铣 余 量 :z=5-0.3-1.0=3.7mm2.外 圆 平 面 ：（ 2） 精铣 余 量 :z=1.0mm 粗 铣 余 量 :z=5-1.0=4.0mm3.孔 系 ：(1)3-5 反扩 9.5,深 3mm 沉孔的加工余量钻：z=4mm 查表（2-28） 粗铰：z=0.95mm 精铰：z=0.05mm（2）工序基本尺寸及偏差的确定钻4，粗铰4.95，精铰5 钻： 公差等级 IT12， 公差值0.18mm 10粗铰：公差等级 IT9， 公差值0.043mm 精铰：公差等级 IT7， 公差值0.018mm 按“入体”原则标注工序尺寸如下：钻4mm 0, 0.18 粗铰 4.95mm 0,0.043 精铰5mm 0,0.018 其它孔与此孔系类似4.定位基准选 择 上 下 平 面 、 互 相 垂 直 的 圆 周 侧 面 为 定 位 基 准 面 ， 即 三 基 面体 系 定 位，符合基准统一的原则。第四章、各工序切削用量的选择与计算工 序 一 ： 备 料按