冲压模具凸模工艺设计.docx

冲压模具凸模工艺设计课程设计一、 零件工艺分析二、 确定工艺方案三、 工艺计算四、 选用加工设备五、 填写工艺卡六、 零件数控编程七、 凹凸模线切割编程一、 零件工艺分析该零件是复合模具的冲压凸模，用于冲压件的冲孔。凸模结构属于三段式阶梯轴，其硬度和韧性要求较高，凸模刃口的耐磨性能要求较高。凸模零件下段需要与凹凸模结构之间采用孔轴相配合，同时需要精准冲孔，对于零件的加工精度也有极高的技术要求。本零件采用Cr12材料制成，可保证足够的刚度和强度，同时经过热处理工艺使材料硬度达5862HRC,以加强凸模零件刃口的耐磨性。查其主要配合尺寸为mm 、mm 、mm，为IT6IT10级。为满足装配后冲孔精度要求，凸模工作部分与凹凸模的同轴度，三段阶梯轴35mm、30mm、22mm之间有同轴度的形位公差要求，22mm段凸模为IT6级，各表面粗糙度Ra0.4m.本零件以22mm轴段中心轴为设计基准，测量基准和定位基准，在车削一道工序中加工出三段阶梯轴凸模结构。二、 确定工艺方案由零件的形状表明，其为旋转件，所以车削为基本工序，凸模工作部分的平面可由铣削工序完成。工件的基本尺寸加工经粗车、半精车、精车工序可达到要求。根据凸模零件的精度要求精车作为首道工序，精车后的尺寸精度可达到IT6 IT8级，表面粗糙度为Ra1.6 0.8m。车削时留0.15mm的修光余量。为了达到配合要求，需要对工件进行磨削工序，提高零件的配合尺寸精度，磨削后留0.05mm的修光余量。1、 毛坯尺寸选择根据零件的材料要求，材料选为Cr12轧钢件。根据凸模零件的旋转轴径大小，留机械加工余量后可选定毛坯尺寸为38mm轧钢棒料，长度为78mm，即38mm78mm。 2、 工艺方案的确定根据各道加工工序，对其做不同的组合，排除顺序，即得出工艺方案。具体方案可有以下几种：方案一：轧钢锻件棒料Cr12 车削阶梯轴35mm、30mm、22mm外圆 、倒角 铣削凸模刃口平面 淬火、回火热处理 磨削阶梯轴35mm、30mm、22mm外圆 磨削凸模刃口平面 钳工精修。方案二：轧钢锻件棒料Cr12 铣削凸模刃口平面 车削阶梯轴35mm、30mm、22mm外圆 、倒角 淬火、回火热处理 磨削凸模刃口平面 磨削阶梯轴35mm、30mm、22mm外圆 钳工精修。比较两个方案，方案一的定位精度更高，同时工序更集中，加工质量更好，所以方案一更优，确定为最终的工艺方案。三、 工艺计算1、 机械加工余量查机械加工工艺相关手册及金属加工工艺及工装设计，根据毛坯外形尺寸和零件基本尺寸，确定轴的车削工序加工余量为粗车1.3mm，半精车为0.45mm，精车为0.25mm；粗铣削凸模刃口平面工序的加工余量为1.0mm，半精铣的加工余量为0.5mm；磨削阶梯轴外圆表面的加工余量为0.3mm，粗磨削凸模刃口平面的加工余量为0.3mm，精磨的加工余量为0.2mm。2、 确定工序尺寸（1） 确定左端35mm轴段的工序尺寸毛坯尺寸38mm粗车后尺寸为36.5mm半精车后尺寸为36.05mm精车后尺寸为35.80mm粗磨后尺寸为35.3mm精磨后尺寸为35mm（2） 确定中段30mm轴段的工序尺寸毛坯尺寸38mm粗车后为31.50mm半精车后尺寸为31.05mm精车后尺寸为30.80mm粗磨后尺寸为30.30mm 精磨后尺寸为30mm (3) 确定凸模工作端22mm轴段的工序尺寸毛坯尺寸38mm粗车后为23.50mm半精车后尺寸为23.05mm精车后尺寸为22.80mm粗磨后尺寸为22.30mm 精磨后尺寸为22mm（4）确定铣削凸模刃口平面的工序尺寸毛坯尺寸22mm最终尺寸要求为刃口平面与中心轴线距离为9mm粗铣后尺寸为10mm精铣后尺寸为9.5mm粗磨后尺寸为9.2mm精磨后尺寸为9.0mm.3、 确定切削用量及基本工时（1） 车削工序选用C620-1型卧式车床，刀具选用YT15硬质合金刀具，粗车背吃刀量ap = 1.0mm。进给量f = 0.65mm/r；半精车背吃刀量ap = 0.225mm,进给量f = 0.15mm/r;精车背吃刀量ap = 0.125mm,进给量f = 0.05mm. 按照C620-1车床的转速，选择n = 120r/min = 2r/s,其实际切削速度V =45.6m/min。（2） 铣削工序选用X62型卧式铣床，刀具选用高速钢三面刃铣刀。铣刀直径D=125mm，宽度L=13mm，齿数Z=20. 铣削宽度ae=13mm,铣削深度ap=0.5mm.根据X62型卧式铣床，查相关手册fz=0.060.1mm/z.选择每齿进给量fz=0.07mm/z。根据X62型卧式铣床主轴转速表选择n=60r/min=1r/s. 实际切削速度V=0.39m/s，工作台每分钟进给量为fMz=0.07mm/z。最终确定实际每齿进给量fMz=0.063mm/z。（3） 基本工时根据机动时间计算公式 可得粗车 半精车 精车 粗铣四、 选用加工设备车削加工车床设备选用C620-1型卧式车床，刀具为YT15硬质合金刀具；铣削加工车床选用X62卧式铣床，刀具选用高速钢三面刃铣刀；铣床选用M1432A型万能磨床。五、 填写工艺卡片机械加工工艺过程卡产品型号零件图号产品名称零件名称材料牌号Cr12毛坯 种类轧钢件毛坯外形尺寸38mm78mm每毛可制件数1工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺 装备车削粗车、半精车、精车35mm、 30mm、22mm轴段外圆，车削28mm2mm退刀槽，车削左右端面C620-1卧式车床三爪自定心卡盘铣削粗铣、半精铣凸模刃口平面X62卧式铣床专用夹具磨削粗磨、精磨35mm、30mm、22mm轴段、粗磨、精磨凸模刃口平面M1432A万能磨床专用夹具机械加工工序工序卡机械加工工序卡片产品型号X620-1零件图号产品名称车床零件名称凸模共 1 页第 1 页车间工序号工序名材料牌号 外圆车削Cr12毛坯种类毛坯外形尺寸每毛可制件数每台件数轧钢件38mm78mm11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床X620-11夹具编号夹具名称切削液三爪自定心卡盘工位器具编号工位器具名称工序工时工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量背吃刀量进给次数工步工时机动辅助1粗车零件35mm段至36.50mm,28mm凹槽，30mm段至31.50mm,22mm段至23.50mm，Ra3.2mYT15硬质合金刀、游标卡尺2.00590.0150.15111.53s2半精车零件35mm段至36.05mm,28mm凹槽，30mm段至31.05mm,22mm段至23.05mm,Ra1.6m2.00.460.0100.15135s3精车零件35mm段至35.80mm,28mm凹槽，30mm段至30.80mm,22mm段至22.80mm,Ra0.8m2.00.760.0200.15165.08s六、 数控加工编程程序车削数控程序： %G71O0000(F:模具3nc6.ncl.1)(12/24/14-13:29:48)S1000M03G00X0.Y37.Z-28.5G01Y75.F2.5Z-6.5Y37.Z-3.5Y36.Z-2.5Y7.Z-3.5Y5.Z0.Y0.Z-35.Y5.Z-31.5Y7.Z-32.5Y36.Y37.Z-31.5Z-28.5Z-53.5M30%铣削数控编程：N5 G71N10 ( / MFG0000000002)N15 G0 G17 G99N20 G90 G94N25 G0 G49N30 T1 M06N35 S1000 M03N40 G0 G43 Z75. H1N45 X-14.496 Y-8.81N50 G1 Z65.06 F2.5N55 X-14.696 Y-8.28N60 X-14.94 Y-7.316N65 X-15.023 Y-6.325N70 X-15. Y-6.053N75 Y6.053N80 X-15.023 Y6.325N85 X-14.94 Y7.316N90 X-14.696 Y8.28N95 X-14.496 Y8.81N100 Z75.N105 G0 Y-8.81N110 G1 Z55.06 F2.5N115 X-14.696 Y-8.28N120 X-14.94 Y-7.316N125 X-15.023 Y-6.325N130 X-15.012 Y-6.193N135 X-15. Y6.053N140 X-15.023 Y6.325N145 X-14.94 Y7.316N150 X-14.696 Y8.28N155 X-14.496 Y8.81N160 Z75.N165 G0 Y-8.81N170 Z65.06N175 G1 Z45.06 F2.5N180 X-14.696 Y-8.28N185 X-14.94 Y-7.316N190 X-15.023 Y-6.325N195 X-15.012 Y-6.193N200 X-15. Y6.053N205 X-15.023 Y6.325N210 X-14.94 Y7.316N215 X-14.696 Y8.28N220 X-14.496 Y8.81N225 Z75.N230 G0 Y-8.81N235 Z55.06N240 G1 Z37.06 F2.5N245 X-14.696 Y-8.28N250 X-14.94 Y-7.316N255 X-15.023 Y-6.325N260 X-15.012 Y-6.193N265 X-15. Y6.053N270 X-15.023 Y6.325N275 X-14.94 Y7.316N280 X-14.6