塑料模型芯工艺设计毕业论文

西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 1 页重 庆 航 天 职 业 技 术 学 院模 具 工 艺 设 计 实 训专 业 班 级 学 号 姓 名 指 导 老 师 日 期 成 绩 西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 2 页模具制造工艺实训任务书题目：设计塑料模型芯工艺规程内容：1、塑料模型芯零件工艺过程卡 1 套2、工艺设计说明书 1 份3、塑料模型芯零件图 A4 图纸 1 份原始资料：1、塑料模型芯零件图 1 套2、生产条件：按中型模具制造企业其它要求：1、参照老师给定的课程设计指导书进行设计。2、制订模具零件工艺规程步骤和方法要完整，要查阅相关参考资料，指导教师给定的机械制造工艺设计简明手册要合理利用。3、工艺设计说明书格式内容按指导书进行。能详细的展示本部分设计思路、方法，几种方案比较，可有相关计算、表格、零件立体造型、线切割程序（如有线切割工序） ，以及个人心得体会等，字数不少于4000 字。西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 3 页目 录一、设计塑料模型芯工艺规程(一)零件的分析(二)零件的作用(三) 零件的工艺分析二、塑料模型加工的主要问题和工艺过程设计时采取的相应措施(一)确定毛坯的制造形式(二)基面的选择三、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定(一)工余量的确定(二)工序尺寸的确定(三)毛坯尺寸余量确定(四)车削用量选择四、夹具设计五、设备六、总结七、参考资料西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 4 页前 言模具是工业产品生产用的重要工艺装备，在现代工业生产中，60%90% 的工业产品需要使用模具， 模具工业已成为工业发展的基础， 许多新产品的开 发和研制在很大程度上都依赖于模具生产。 而作为制造业基础的机械行业， 根据国际生产技术协会的预测，21 世纪机械制造工业的零件，其粗加工的 75% 和精加工的 50%都将依靠模具完成，因此，模具工业已经成为国民经济的重要基础工业。模具工业发展的关键是模具技术的进步。 模具作为一种高附加值 和技术密集型产品， 其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标 志之一， 世界上许多国家， 特别是一些工业发达的国家都十分重视模具技术的 开发。模具是利用其特定形状去成型具有一定型状和尺寸的制品的工具，按制品所 采用的原料不同，成型方法不同，一般将模具分为塑料模具，金属冲压模具，金 必压铸模具，橡胶模具，玻璃模具等。因人们日常生活所用的制品和各种机械零 件，在成型中多数是通过模具来制成品，所以模具制造业已成为一个大行业。随着现代工业发展的需要，塑料制品在工业、 随着现代工业发展的需要，塑料制品在工业、农业和日常生 活等各个领域的应用越来越广，质量要求越来越高。 活等各个领域的应用越来越广，质量要求越来越高。在塑料 制品的生产中，需要合理的成型工艺、高质量的模具设计、 制品的生产中，需要合理的成型工艺、高质量的模具设计、 先进的模具制造设备、 先进的模具制造设备、优质的的模具材料和现代化的成型设。西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 5 页一、设计塑料模型芯工艺规程（一）零件的分析1、零件图样分析（1）根据零件图分析该零件的结构具有如下特点：从图样看该零件为一个细长杆件，类似于冲子、销子等。最大长度比最大直径比值为 L/D24。从表面加工类型来看，主要加工表面有端面、圆柱面、平面、锥度面，属于典型的加工表面，加工容易。但有些表面精度要求相对较高，需要进行研磨、抛光才能达到要求。（2）尺寸分析从零件左端最大直径依次往右尺寸：零件最左端为最大直径为 的端面，以该端面为基9点偏移为 依次下去为圆角 R0.3,圆柱直径 该段圆柱长度37,平面 。01.3 06.105.圆锥长度 ，圆锥最大直径处为 ，最小处为 ，最左端圆柱直径为.0 06.101.83。1.2（3）形位公差圆锥最小处直径 的轴心对基准 A（ 的轴心线）的同轴度公差为 ，01.8306.102.零件最左端圆柱直径 的轴心对基准 A（ 的轴心线）的同轴度公差为 。0.2.06（4）表面粗糙度最左端最大直径为 ，左端面和圆柱直径 为 =0.8 ， 最左端最大直径906.1Ram为 的左端面、平面 以及上下两端面和圆锥面 以及最右端圆柱905.06.1和上平端面为 =0.1 其余为 =6.301.23Rama2、零件加工方法的选择（1）加工方法分析确定由于零件精度要求高，为使其达到要求需粗车，半精车，精车和磨削。根据个别表面加工要求和各种加工方法所能达到的经济精度，查表选择零件主要表面的加工方法。西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 6 页各表面加工序号 加工表面 加工方案1.03粗车 半精车 精车 磨削公差等级 IT12 IT9 IT8 IT71粗糙度 3.2 1.6 1.6 0.806.1粗车 半精车 精车 磨削公差等级 IT12 IT9 IT8 IT72粗糙度 3.2 1.6 1.6 0.85.粗铣 磨削 半精磨 精磨公差等级 IT12 IT9 IT7 IT53粗糙度 3.2 1.6 0.8 0.101.8粗车 半粗车 磨削 精磨公差等级 IT12 IT9 IT8 IT54粗糙度 3.2 1.6 0.8 0.1501.23粗车 半粗车 磨削 精磨序号 加工方法经济精度（公差）经济粗糙度值（微米） 适用范围1 粗车 IT1113 12.5502 粗车 - 半精车 IT810 3.2 6.33 粗车 - 半精车 - 精车 IT78 0.81.64 粗车 - 半精车 - 精车 -滚压（或抛光） IT78 0.0250.2适用于淬火钢以外的各种金属5 粗车 - 半精车 -磨削 IT78 0.40.86 粗车 - 半精车 -粗磨 -精磨 IT67 0.10.47 粗车 - 半精车 -粗磨 -精磨 超精加工（或轮式超精磨） IT5 0.0120.1( 或 R Z 0.1)主要用于淬火钢，也可用于未淬火钢，但不宜加工有色金属8 粗车 - 半精车 -精车 -精细车 （金刚车） IT67 0.0250.4主要用于要求较高的有色金属加工9 粗车 - 半精车 - 粗磨 -精磨 -超精磨（或镜面磨） IT5 以上 0.0060.025( 或 R Z 0.05)10 粗车 - 半精车 -粗磨 -精磨 -研 磨 IT5 以上 0.0060.1极高精度的外圆加工西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 7 页公差等级 IT12 IT9 IT8 IT5粗糙度 3.2 1.6 1.6 0.13、零件功能分析 图中所标出的零件材料为 CrWMn，该材料具有高淬透性和热处理变形小的特点，该种材料在淬火和低温回火后具有比铬钢和 9SiCr 钢更多的过剩碳化物和更高的硬度和耐磨性。此外，钨还具有助于保存细小晶粒，从而使钢获得较好的韧性。这种钢用来制造在工作时切削刃口不剧烈变热的工具和淬火时要求不变形的量具和刃具，如制作刀、长丝锥、长铰刀、专用铣刀、板牙和其他类型专用工具和切削软的非金属材料的刀具。也可用于形状复杂，高精度的冷冲模、切边模、拉升模以及塑料成形模具。从零件图看出零件整体结构类似为杆件，形状和材料（硬度、耐磨性、耐热性、硬度）综合出该零件类似：销子或其他类似专用工具。（二）零件的作用1、型芯零件结构图2、型芯零件的作用固定及其定位基准。例如市面上常见的模具配件、量具仪表、非标准模具配件等。(三)零件的工艺分析1、零件工艺性分析 （1）零件总体特点：西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 8 页长径比达24，为细长轴。（2）零件材料:CrWMn钢。切削加工性良好，无特殊加工问题，故加工中不需采取特殊工艺措施。刀具材料选择范围较大，高速钢或YT类硬质合金均能胜任。刀具几何参数可根据不同刀具类型通过相关表格查取。（3）零件组成表面：两外圆及其平面面、两端面，前端锥面及圆角。（4）主要表面分析：9外圆左端表面用于过盈装配，右端表面用于与导套滑动导向，为零件的配合面及工作面。（5）主要技术条件：9外圆精度要求：IT7粗糙度要求 。它是零件上主要的基准，保持同轴关mRa4.0系。2、零件制造工艺分析（1）毛坯选择按零件特点，可选棒料。根据标准，比较接近并能满足加工余量要求，可选12mm，长为230mm的CrWMn钢。（2）零件各表面终加工方法及加工路线主要表面可能采用的终加工方法：按 IT7 级精度 应为精车加磨削或超精mRa4.0车或成形磨削、研磨、抛光。选择确定；按零件材料、批量大小、现场条件等因素，并对照各加工方法特点及适应范围确定采用磨削加成形磨削。其它表面终加工方法：结合主要表面加工及表面形状特点，各回转面采用半精车。各表面加工路线确定：9外圆：粗车半精车磨削；8锥面采用：粗车半精车成形磨削；其余回转面：粗车半精车。(3)零件加工路线设计注意把握工艺设计总原则。加工阶段可划分为粗、半精、精加工三个阶段；以机加工艺路线作主体。以主要表面加工路线为主线，穿插次要表面加工。穿插热处理。考虑轴细长等因素，将渗炭处理安排于半精加工之后进行。 安排辅助工序。热处理前安排中间检验。 调整工艺路线。对照技术要求，在把握整体的基础上作相应调整。 (4)选择设备、工装设备选择 车削采用卧式车床；磨削采用外圆磨床。 工装选择 零件粗加工采用一顶一夹安装，半精、精加工采用对顶安装，铣键槽采用V形架安装。夹具主要有三爪卡盘、顶尖（拔盘）、V形架等。刀具有90偏刀，中心钻，外螺纹车刀，铣槽铣刀，麻花钻，硬质合金顶尖，砂轮等。量具选用有外径千分尺，游标卡尺等。(5)工序尺寸确定本零件加工中，大部分工序尺寸为第一类工序尺寸，求解原则为由后往前推，依次弥补（外表面用加，内表面用减）余量获得，并按经济精度给出公差。3、零件结构工艺性分析西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 9 页(1)机械加工对零件结构的要求便于装夹 零件的结构应便于加工时的定位和夹紧，装夹次数要少。图 所示零件，拟用顶尖和鸡心夹头装夹，但该结构不便于装夹。 便于加工零件的结构应尽量采用标准化数值，以便使用标准化刀具和量具。同时还注意退刀和进刀，易于保证加工精度要求，减少加工面积及难加工表面等。 便于数控机床加工被加工零件的数控工艺性问题涉及面很广，例如：零件的外形最好采用统一的几何类型或尺寸，这样可以减少换刀次数，还有可能应用控制程序或专用程序以缩短程序,长度由于圆角大小决定。便于测量 设计零件结构时，还应考虑测量的可能性与方便性。4、零件技术要求分析（1）零件的技术要求主要有： 加工表面的形状精度（包括形状尺寸精度和形状公差）；主要加工表面之间的相互位置精度（包括距离尺寸精度和位置公差）；加工表面的粗糙度及其它方面的表面质量要求；热处理及其它要求。通过对零件技术要求的分析，就可以区分主要表面和次要表面。上述四个方面均要求较高的表面，即为主要表面，要采用各种工艺措施予以重点保证。在对零件的结构工艺性和技术要求分析后，对零件的加工工艺路线及加工方法就形成一个初步的轮廓，从而为下一步制订工艺规程作好准备。 （2）模具零件的公差配合、形位公差及表面粗糙度要求设计模具时，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。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。西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 10 页序号 配合零件名称 配合要求1 导柱、导套分别与模板 H7/r62 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 固定挡料销与凹模 H7/m6 H7/n611 活动挡料销与卸料板 H9/h8 H9/h912 初始挡料销与导料板（导尺） H8/f913 侧压板与导料板（导尺） H8/f914 固定式导正销与凸模（压入凸模） H7/r6 H7/s615 固定式导正销与凸模（用螺钉固定