毕业设计说明书(参考).doc

厦门华天涉外职业技术学院高职毕业设计摘 要模具是用来成型各种工业产品的一种重要的工艺装备，是机械制造工业成型毛坯或零件的一种手段。当然，模具是现代工业生产中重要的工艺装备，模具工业的发展是和现代工业发展紧密相联的。所以，模具工业的发展对众多行业是相当重要的，同时，现代工业产品的发展对模具的要求也在不断的提高，模具的需求量更大，种类更多，（冷冲模、塑料模、压铸模等），性能和精度更高，结构和工作条件更复杂，工作温度更高，寿命也要求更长。本次设计不仅让我熟悉了课本所学的知识，让我做到所学的运用到实践当中，使我在本次设计实践当中有一个质的飞跃。 我采用的加工方法为：先利用数控机床粗加工、半精加工工序，再利用数控机床精加工工序，从而完成工件的加工。关键词：粗加工；半精加工；精加工序言毕业设计是我们在学完了大学的全部基础课，技术基础课以及专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计时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，它在我们三年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次毕业设计对未来将从事的工作进行一次适应性的训练，希望在设计中能锻炼自己分析问题、发现问题、解决问题的能力，为自己今后参加祖国的现代化建设出一份力。通过不断的学习，加之此次毕业设计，使我认识到模具发展的广阔前景：由于模具技术的迅速发展，对社会的快速发展有着积极重要的意义，模具设计与制造成为一个行业，越来越引起人们的重视。 我国模具工业从起步到飞跃发展，历经了半个多世纪，近几年来，我国模具技术有了很大发展，模具水平有了较大提高。大型、精密、复杂、高效和长寿命模具又上了新台阶。当然模具的种类在不断的增多，模具的材料要求在不断的提高，所以说我国模具工业的前景是非常乐观的。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，还望各位老师多多给予指教。1. 零件的分析1.1 零件的作用题目所给出的是瓶盖（产品名称：01750130939）的前模零件。它的主要作用是可想而知的，它是一套模具的主心骨，是必不可少的零件之一。它是产品的出产之地，固在设计中和加工时对前模的要求都是特别的高，尤其是对它的精度要求更是特别的高。而本前模是采用NAK80这种钢材的。由于NAK80的相对硬度比较高，故我们在设计过程中要考虑进给量的选择。1.2 零件的工艺分析瓶盖（01750130939）前模这个零件从图示上可以看出它一共有两个加工表面，而且这两个加工表面又有一定的位置要求。现将这两个加工表面分析如下：1） 从毛坯图上的上表面也就是背面为一个加工表面。其中主要是加工四个型腔。而这四个型腔的分布是成几何中心对称的，排布在背面的。故，我们在选择加工基准时是选择与设计基准重合的。由毛坯图可以看出加工表面是以浇注孔的圆心为中心的，成中心对称分布。因此我们在设计选择刀路的时候可以从这一圆心位置考虑。2） 以毛坯图上的下表面也就是零件的正面为另一个加工表面。从欲加工正表面的图上可以明显的看出该加工表面可以分几个步骤来完成。同样正面的规划布置也是按几何对称的，加工基准一样选择和设计基准一致。由于是同一个模板，所以我们在选择正面加工刀路设计的时候一样可以从浇注孔的圆心来考虑下手。由以上的分析可知，对于这两个加工表面而言，我们可以先选择加工背面，然后再加工正面，这样有利于在加工时的工件装夹，并且又可以保证它们之间的位置精度要求。 2. 工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式零件材料为NAK80，由于零件的整体外形不大,我们可以直接从市场上买差不多的锻件毛坯材料，因为锻件可以使金属纤维尽量不被切断，又可以保证零件的可靠性，同时可以保证加工精度也提高生产率，缩短模具制造时间，降低生产成本。2.2 基准的选择基准选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准的选择是否正确合理直接影响了加工质量、生产率等方面。因此，合理正确的选择定位基准不仅可以使加工质量得到保证也可以提高生产率，否则不但加工工艺过程中问题百出，更有甚者，还会造成零件的报废，使生产无法正常进行也增加了生产成本延长了制造时间。根据定位基面表面状态，定位基准又可分为粗基准和精基准。精基准和粗基准的选择原则是不同的。因此，定位基准的选择有以下的一些选择原则：2.2.1 粗基准的选择 粗基准的选择，主要考虑如何保证加工表面与不加工表面之间的位置和尺寸要求，保证加工表面的加工余量均匀和足够，以及减少装夹次数等。具体原则有以下几方面： 1）如果零件上有一个不需加工的表面，在该表面能够被利用的情况下，应尽量选择该表面作粗基准。 2）如果零件上有几个不需要加工的表面，应选择其中与加工表面有较高位置精度要求的不加工表面作第一次装夹的粗基准。 3）如果零件上所有表面都需机械加工，则应选择加工余量最小的毛坯表面作粗基准。 4）同一尺寸方向上，粗基准只能用一次。 5）粗基准要选择平整、面积大的表面。 2.2.2 精基准的选择 选择精基准时，主要应考虑如何保证加工表面之间的位置精度、尺寸精度和装夹方便，其主要原则是：1）基准重合原则 即选设计基准作本道加工工序的定位基准，也就是说应尽量使定位基准与设计基准相重合。这样可避免因基准不重合而引起的定位误差。2）基准统一原则 在零件加工的整个工艺过程中或者有关的某几道工序中尽可能采用同一个（或一组）定位基准来定位，称为基准统一原则。3）互为基准原则 若两表面间的相互位置精度要求很高，而表面自身的尺寸和形状精度又很高时，可以采用互为基准、反复加工的方法。4）自为基准原则 如果只要求从加工表面上均匀地去掉一层很薄的余量时，可采用以加工表面本身作定位基准。5）.便于装夹原则所选择的精基准，尤其是主要定位面，应有足够大的面积和精度，以保证定位准确、可靠。同时还应使夹紧机构简单、操作方便。基于以上这些原则，我们就可以对本零件的定位基准进行合理正确的选择。由于零件前模分为正背面两面加工，而且两面加工都是粗加工和精加工可以安排在同一个定位基准上，故有：a) 背面定位基准的选择对于前模这样的模具零件来说，选择好定位基准是至关重要的。根据定位基准的选择原则来选，我们便可以明显的从加工零件图上发现该零件的设计基准与加工基准可以重合使用，这样即保证设计上的位置精度也方便加工的设计和工件在加工时的装夹。b) 正面定位基准的选择对于正面加工基准的选择，我们还是根据正面加工零件图上的设计基准来作为加工基准，这样的选择另一个原因是由于型腔的位置安排是成中心对称分布的，这样就简化了设计中的难度和降低了加工中的麻烦程度。2.3 制订工艺路线制订工艺路线的出发点是应当使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到保证。在生产条件允许下，可以考虑采用高速机配以电磁板作为装夹夹具，并尽量使工序集中来提高生产率，除此以外，我们还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。2.3.1工艺路线方案一背面工序.粗铣四个孔。背面工序.精铣四个孔。背面工序.铣四个孔、浇注孔及整个前模的背面四周的倒圆角。正面工序.正表面粗铣，先把表面铣平了。正面工序.粗铣四个角的方位凸块。正面工序.中粗铣四个凸块的侧面和四个型腔。正面工序.铣四个凸块的倒圆角和一R2的浇道。正面工序.铣另外两个浇道。正面工序.铣排气槽。正面工序.精铣上表面。正面工序.精铣四个凸块与上表面间的接触面（光底）。正面工序.精铣四个凸块的侧面。2.3.2 工艺路线方案二背面工序.粗铣四个孔。背面工序.精铣四个孔。背面工序.铣四个孔、浇注孔的倒圆角。背面工序. 铣整个前模的背面四周的倒圆角。正面工序. 正表面粗铣，先把表面铣平了。正面工序. 粗铣四个角的方位凸块。正面工序. 中粗铣四个凸块的侧面。正面工序. 粗铣四个型腔。正面工序. 铣四个凸块的倒圆角和一R2的浇道。正面工序.铣另外两个浇道。正面工序.铣排气槽。正面工序.精铣上表面。正面工序.精铣四个凸块与上表面间的接触面（光底）。正面工序.精铣四个凸块的侧面。2.3.3 工艺方案的比较与分析上述两种工艺方案的特点在于: 方案一是在背面加工上把所有的倒角都集中在同一道工序上,在正面加工上把四个型腔和加工四个凸块的侧面这两个工序集中在一起来完成；而方案二则是采用把他们单独分开来加工,这样相比较起来方案一有利于缩短加工时间,而对刀具的磨损则相对起来会比较厉害,而方案二则增加了换刀和对刀等时间,但它对刀具的保护较好。因此，我们不难从加工图上发现，此工件的加工量都不大，每把刀的工作时间不会很长，磨损也不会很厉害，从经济效果方面来选择的话由于方案一加工时间较短则生产率便高，生产成本便相对较低而方案二则相对较长。因此我们选择方案一。从加工精度，位置精度等技术要求上来选择的话：方案一与方案二都是选择与设计基准一致，故两个方案都可以保证它们的位置精度的要求，但是方案二与方案一比较起来多了两个工序，这也就比方案一多了两次对刀，这样在对刀取数是就会比较容易出现误差，这样对它们的加工精度要求相比方案一就比较不能保证精度要求。故我们还是选择方案一。2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 瓶盖（01750130939）的前模零件材料为NAK80。外形尺寸是29.5MM130MM130MM.(对零件的材料性能再分析一下，毛坯的形成，以及生产类型再详细点）2.4.1 机械加工余量计算1)工序余量计算公式（公式要按顺序排列，而且序号前面要和这章大题内容一致。从2-1标起设某加工表面上道工序（工步）的尺寸为a，本道工序（工步）的尺寸b，则本道工序（工步）的基本余量Zb可表示成： 对于被包容表面:(5-2)对于包容表面(5-3)2）大余量、最小余量、平均余量、余量公差余量作为尺寸，也有基本尺寸，上、下偏差和公差，即有基本余量（余量基本尺寸），最大余量、最小余量和余量公差（余量变动量）。其计算公式为： 基本余量： 式（52）、（53) 最大余量 ：（5-4）最小余量 ：（5-5）平均余量： （5-6）余量公差：（5-7）式中 Zmax,Zmin- 最大，最小余量； Zm- 平均余量； Tz- 余量公差； amax,amin- 前工序最大，最小极限尺寸； bmax,bmin- 本工序最大，最小极限尺寸； am- 前工序平均尺寸； bm- 本工序平均尺寸； Ta- 前工序尺寸公差； Tb- 本工序尺寸公差。3）加工总余量与工序（工步）余量加工总余量即毛坯余量，是指毛坯尺寸与零件设计尺寸之差，也就是某加工表面上切除的金属层总厚度。工步（工序）余量是指相邻两工序（工步）的尺寸之差，也就是某道工序（工步）所切除的金属层厚度。显然有（5-1)式中 ZS - 某表面加工总余量； n - 该表面的机械加工工序（工步）数； Zi - 该表面第i个工序（工步）加工余量。4）最小余量计算公式（平面加工时）(轴、孔加工时）（5-8）5）确定加工余量的方法a) 分析计算法在影响因素清楚统计分析资料齐全的情况下，可以采用分析计算法，用（5-8）式计算出工序余量。计算时应根据所采用的加工方法的特点，将计算式合理简化。b) 查表法查表法是根据机械加工工艺手册提供的资料查出各表面的总余量以及不同加工方法的工序余量，方便迅速，使用广泛。需要注意的是：（1）目前国内各种手册所给的余量多数为基本余量，基本余量等于最小余量与上一工序尺寸公差之和，即基本余量中包含了上一工序尺寸公差。（2）各种手册提供的数据不一定与具体加工情况完全相符，余量值大多偏大，须根据工厂的具体情况加以修正。 （3）各种铸、锻件的总余量已由有关国家标准给出，并由热加工工艺人员在毛坯图上标定。对于圆棒料毛坯，在选用标准直径的同时，总余量也就确定。因此，用查表法确定加工余量时，粗加工工序余量一般应由总余量减去后续各半精加工和精加工的工序余量之和而求得。c) 经验法经验法是由一些有经验的工艺设计人员或工人根据经验确定余量。这种方法大都用于单件小批生产。由于上述资料及加工工艺分别对个加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确定如下：（加工余量的计算以及尺寸精度等要具体一点，详细见给你的范本上面的计算）（1）背面粗铣四个孔由于四个孔也没有什么特殊要求，只要粗加工后精加工。故，我们取加工余量为0.07MM便可以满足要求。（2）背面精铣四个孔可以查机械制造工艺手册还有结合经验，我们可以取加工余量0.17MM就可以满足要求。（3）背面倒角由于是倒角，要求不大，因此我们可以不留余量即Z=0MM便可。（4）正面表面开粗由于要把平面铣平而且下一步工序也要把原有的铣掉一部分。故，我们可以不用留有余量来增加下一步加工的加工量，即Z=0MM。（5）粗铣四个角的方位凸块由于这四个凸块还有其他加工要求，故，我们留有余量1.0MM便可以满足要求。（6）中粗铣四个凸块的侧面和四个型腔由于四个凸块是要和后模配合的，故要求比较高，还有后面的精加工要求，且四个型腔又有一定的斜度（图示10），故，结合经验我们取余量0.06MM便可以达到要求。（7）铣四个凸块的倒圆角和一R2的浇道倒圆角是为了更容易配合后模的装配。故余量可以留大一点取Z=-2.0MM。而浇道还有其他的后续加工，因此我们余量取Z=-1.5MM。（8）铣另外两个浇道同上一个工序一样，我们取Z=-1.5MM。（9）精铣排气槽排气槽的作用是排出型腔和浇道里的空气，故在加工时一般加工一遍就可以了，要求也不是很高。因此我们留的余量可以为零即Z=0。（10）精铣上表面查手册和结合经验我们可以直接不留余量即Z=0。（11）接顺四个凸块与上表面间的接触面（光底）查手册和结合经验我们可以直接取余量Z=0.2MM便可。（12）精铣四个凸块的侧面由于要和后模的配合要求，我们取余量Z=0即可。2.5 确定切削用量及基本工时切削用量主要包括：铣削深度a、铣削速度、进给速度合理选择切削用量的原则是：粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应该考虑到经济性和加工成本；半精加工和精加工时，一般应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体选用数值应该根据机床说明书、切削用量手册，并结合实际经验而定。1）背面工序.粗铣四个孔加工条件：工件材料：NAK80 加工要求：粗铣四个孔机床：高速机（锣德斯）刀具：平底四刃立铣刀，刀长12MM计算切削用量由机床说明书可以查得=1700MM/R n=11000r/min2则f=1700/11000(mm/r)=0.15mm/ra=4=4mm=0.16mm则t=4=4min=13min2）背面工序.精铣四个孔加工条件：工件材料：NAK80 加工要求：粗铣四个孔机床：高速机（锣德斯）刀具：平底四刃立铣刀，刀长12MM计算切削用量由机床说明书可以查得=600MM/R n=11000r/min（以下不够具体）3）背面工序.铣四个孔、浇注孔及整个前模的背面四周的倒圆角4）正面工序.正表面粗铣，先把表面铣平了5）正面工序.粗铣四个角的方位凸块6）正面工序.中粗铣四个凸块的侧面和四个型腔7）正面工序.铣四个凸块的倒圆角和一R2的浇道8）正面工序.铣另外两个浇道9）正面工序.铣排气槽10）正面工序.精铣上表面11）正面工序.精铣四个凸块与上表面间的接触面（光底）12）正面工序.精铣四个凸块的侧面致谢语（太少了再写一点）通过这次设计，我认识到自己所学的局限性，有很多的不足需要自己努力去补充。只有不断充实自己才能让自己在这一领域上有更大更好的发展。也从这次设计中让我更好的让理论与实践相结合，从而更深刻的体会和理解知识点。在这次设计中，我非常感谢指导老师和我现在所在的单位及单位里的教导我的师傅们！多谢他们在我设计中给我的帮助，让我能更好的完成这次设计。在此，我忠心的祝愿他们工作顺利、步布高升！也祝愿我的单位事业兴旺！附录NAK80一、化学成份 ：（仅供参考) C Si Mn Mo Ni 0.15 0.3 1.5 3.0二、特性具有极好的加工性能和镜面抛光性，适用于一般树脂的热固性成型具。 NAK80 采用脱气及 ESR 重熔精炼钢，适合于抛光性能要求高的超级镜面模具； 抛光性能与加工性能在塑胶模具用钢中效果最