落料模设计工艺规程.doc

目录前言 2模具制造工艺实训任务书 2一、生产纲领 3二、落料凹模工艺分析 4三、选择毛坯 5四、拟定零件工艺路线 9五、确定工序余量，计算工序尺寸及偏差 11六、设备的选择 14七、时间定额 15落料凹模加工过程工艺卡 17个人心得体会 18前言一、本实训课程的性质及在整个专业培养方案中的地位、作用和总体目的、要求： 本课程是高等职业技术院校模具设计与制造专业的专业课程。课程的任务是使学生具备中等专门技术人才和高素质劳动者所必须的模具制造工艺的基本知识和技能：具备处理模具制造中一般工艺技术问题的能力，掌握冷冲压模具和塑料模具零件的加工工艺过程的编制及模具装配的工艺方法，解决一般性技术难题。掌握模具制造的新技术、新工艺，了解模具制造技术的发展方向。本课程主要讲授模具加工的基础理论和加工方法，模具零件的机械加工工艺和特种加工工艺，以及模具装配工艺。通过本实训课程的学习，学生应达到以下基本要求：1.掌握模具制造的基础知识，熟悉模具的加工工艺及过程。2.具有编制中等复杂模具零件制造工艺规程和分析、解决一般技术难题的能力。3.了解模具制造的各种方法、原理和特点。4.掌握模具制造的新工艺、新技术，了解模具制造技术的发展方向模具制造工艺实训任务书题目：设计落料凹模工艺规程内容：1、落料凹模零件工艺过程卡 1套2、工艺设计说明书 1份3、落料凹模零件图A4图纸 1份原始资料：1、落料凹模零件图 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。落料凹模零件图一、生产纲领 生产纲领是指企业在计划期内应当生产产品的品种、规格及产量和进度计划。计划期通常为1年，所以生产纲领也通常称为年生产纲领。 生产纲领的公式: 对于零件而言，产品的产量除了制造机器所需要的数量之外，还要包括一定的备品和废品，因此零件的生产纲领应按下式计算： NQn（1+a）（1+b）（1） 式中： N零件的年产量（件/年）； Q产品的年产量（台/年）； n每台产品中该零件的数量（件/台）； a该零件的备品率（备品百分率）； b该零件的废品率（废品百分率）生产类型同类零件的年产量（件）轻型零件（零件质量小于100kg）中型零件（零件质量1002000kg）重型零件（零件质量大于2000kg）单件生产100105000050001000二、落料凹模工艺分析从零件图已知为一落料凹模，其技术要求如下： 1、 零件结构分析 由零件图可知，该零件为典型的型孔板类零件，其外形尺寸为120mm 80mm 16mm，成型部分为不规则型孔由线段和凸、凹圆弧组成，其下端加工有漏料孔，另有安装及定位孔 4M8和48，均为通孔。从模具制造工艺的角度分析，该成型零件可按单型孔板类零件来加工。本凹模的材料为T10A ，经淬火、回火后硬度为 6264 HRC。2、零件技术要求分析该零件为成型零件，有较高的加工精度要求，所以选择加工工艺及方法时应充分考虑这方面的要求，进而保证零件的使用质量及使用寿命。a尺寸精度加工表面的尺寸主要是成型部分尺寸精度及定位孔、凹、凸圆弧部分的尺寸尺寸精度要求较高。b、行位精度该凹模的上下表面有较高的平行度要求，相邻表面有垂直度要求，成型孔及定位孔与上表面有较高的垂直度要求，成型部分应保证形状精度。C、表面粗糙度成型部分Ra6.3m，且成型部分与凸模间隙为0.03mm。公差等级为IT8级 且上下表面是本零件加工的关键部位。本零件尺寸齐全，要求合理，结构工艺好。三、选择毛坯毛坯的确定，不仅影响毛坯制造的经济性，而且影响机械加工的经济性。所以在确定毛坯时，既要考虑热加工方面的因素，也要兼顾冷加工方面的要求，以便从确定毛坯这一环节中，降低零件的制造成本。由图得知，该零件为典型的型孔版类零件，成型部分为不规则型孔，由线段，凹凸圆弧组成，其下端加工有漏料孔，另有安装及定位孔，均为通孔。依表确定毛坯的尺寸矩形锻件的加工余量锻件尺寸单面加工余量3525063046毛坯加工余量表铸件加工表面的加工余量的确定和说明序号基本尺寸/mm加工余量等级加工余量/mm选择理由和选择过程说明1137G双侧余量3.0 根据成批生产的加工余量等级（表2.8）为G级，尺寸公差等级为CT10，查表2-10，双侧加工余量为3mm，即尺寸为143mm，查表2-7，等尺寸公差为3.6mm，该尺寸及公差为（1431.8）mm265G双侧余量2.5 根据成批生产的加工余量等级（表2.8）为G级，尺寸公差等级为CT10，查表2-10，双侧加工余量为2.5mm，即尺寸为70mm，查表2-7，等尺寸公差为3.2mm，该尺寸及公差为（701.6）mm317G单侧余量3.5 根据成批生产的加工余量等级（表2.8）为G级，尺寸公差等级为CT10，查表2-10，单侧加工余量为3.5mm，即尺寸为17+3.0-3.5=16.5mm，查表2-7，等尺寸公差为2.4mm，该尺寸及公差为（16.51.2）mm480G双侧余量2.5 根据成批生产的加工余量等级（表2.8）为G级，尺寸公差等级为CT10，查表2-10，双侧加工余量为2.5mm，即尺寸为85mm，查表2-7，等尺寸公差为3.2mm，该尺寸及公差为（851.6）mm530G单侧余量3.5 根据成批生产的加工余量等级（表2.8）为G级，尺寸公差等级为CT10，查表2-10，单侧加工余量为3.5mm，即尺寸为30+3.0+3.5=36.5mm，查表2-7，等尺寸公差为3.2mm，该尺寸及公差为（36.51.6）mm6100G双侧余量2.5 根据成批生产的加工余量等级（表2.8）为G级，尺寸公差等级为CT10，查表2-10，双侧加工余量为2.5mm，即尺寸为105mm，查表2-7，等尺寸公差为3.6mm，该尺寸及公差为（1051.8）mm715G单侧余量3.5 根据成批生产的加工余量等级（表2.8）为G级，尺寸公差等级为CT10，查表2-10，单侧加工余量为3.5mm，即尺寸为15+3.0+3.5=21.5mm，查表2-7，等尺寸公差为2.4mm，该尺寸及公差为（21.51.2）mm847H双侧余量3.0 根据成批生产的加工余量等级（表2.8）为H级，尺寸公差等级为CT10，查表2-10，双侧加工余量为3mm，即尺寸为41mm，查表2-7，等尺寸公差为2.8mm，该尺寸及公差为（411.4）mm932H双侧余量3.0 根据成批生产的加工余量等级（表2.8）为H级，尺寸公差等级为CT10，查表2-10，双侧加工余量为3mm，即尺寸为26mm，查表2-7，等尺寸公差为2.6mm，该尺寸及公差为（261.3）mm1060H双侧余量3.0 根据成批生产的加工余量等级（表2.8）为H级，尺寸公差等级为CT10，查表2-10，双侧加工余量为3.0mm，即尺寸为54mm，查表2-7，等尺寸公差为2.8mm，该尺寸及公差为（541.4）mm1178G单侧余量3.5 根据成批生产的加工余量等级（表2.8）为G级，尺寸公差等级为CT10，查表2-10，单侧加工余量为3.5mm，即尺寸为78+3.0-3.5=77.5mm，查表2-7，等尺寸公差为3.2mm，该尺寸及公差为（77.51.6）mm12155G双侧余量3.0 根据成批生产的加工余量等级（表2.8）为G级，尺寸公差等级为CT10，查表2-10，双侧加工余量为4mm，即尺寸为161mm，查表2-7，等尺寸公差为4.0mm，该尺寸及公差为（1612.0）mmI:圆棒类: (1)工件的最大外径无公差要求，光洁度在3.2以下，例：不磨外圆的凹模带台肩的凸模、凹模、凸凹模以及推杆、推销、限制器、托杆、各种螺钉、螺栓、螺塞、螺帽外径必须滚花者。（毫米）工件直径（D）工 件 长 度 L车刃的割刀量和车削二端面的余量(每件)7071-120121-200201-300301-450直 径 上 加 工 余 量32122345-1033-60233454-661-100344454-6101-200455564-6当D36时并不适应于调头夹加工，在加工单个工件时，应在L上加夹头量10-15。(2)工件的最大外径有公差配合要求，光洁度在3.2以上，例如：外圆须磨加工的凹模，挡料销、肩台须磨加工的凸模或凸凹模等。 （毫米）工件直径（D）工 件 长 度 L车刃的割刀量和车削二端面的余量(每件)5051-8081-150151-250251-420直 径 上 加 工 余 量15334455-1016-32344565-1033-60445665-861-100555675-8101-200666775-8当D36时，不适合调头加工，在加工单个零件时，应加夹头量10-15：圆形锻件类（不需锻件图）(1)不淬火钢表面粗糙度在1.6 以下无公差配合要求者，例如：固定板、退料板等。（毫米）工件直径（D）工 件 长 度 L1011-2021-4546-100101-250直径上加工余量 长度方向上余量150-2005 55 55 55 65 7201-3005 65 65 65 76 8301-4005 75 75 76 88 9401-5007 85 86 87 99 10501-6007 86 86 87 1010 11注：表中的加工余量为最小余量，其最大余量不得超过厂规定标准。：矩形锻件类：表内的加工余量为最小余量，其最大余量不得超过厂规定标准。工件直径（D）工 件 长 度 L100101-250251-320321-450451-600601-800长度上加工余量2e5667810工件截面上加工余量（2a=2b）1044556611-2544556626-5045567751-100556777101-200557788201-300677889301-450778899451-60088991010查上面各表初定毛坯尺寸125mm83mm19mm从模具工艺分析的角度来分析，该成型零件可按单型孔版类零件加工。且根据零件的结构，材料及使用性能确定毛坯为锻件，因为落料凹模是单件生产，所以采用自由锻，锻件残余网状碳化物，带状碳化物及碳化物偏析三项2级。锻后等温球化退火以减少应力。毛坯的公差等级为IT15IT16四、拟定零件工艺路线定位基准 本加工零件为板型零件其表面尺寸为80120的落料凹模，其中要加工的有定位销孔，通孔，及型孔和上下表面，结合零件图，按照互为基准的原则，故选下表面为加工基准，进行上表面的加工，以及4个定位销为基准，加工通孔及型孔。 加工方法：表面加工方法应依据其表面精度而定，已知其表面粗糙度为6.3m,加工精度为IT8经查资料图册，确定本零件个表面的加工方法落料凹模的加工方法加工表面加工要求加工方法精度等级表面粗糙度4M8的定位孔IT106.3打孔攻丝4IT85线切割研磨上下及四周表面IT106.3粗铣半精铣粗磨凹模内表面IT7 0.36打孔线切割研磨工艺路线(草案一)备材（锻造）铣削四方磨两平面（80X120）钳工：划线、加工螺纹孔、钻销孔和型孔的穿丝孔热处理精磨四面线切割销孔、型孔研磨刃口检验、防锈、入库。工艺路线(草案二)备料T10A板材12582181、铣1258218至要求尺寸120mm80mm。2、钳工划线以80mm120mm的中心线为基准进行划线，确定4M8孔的位置及4配作孔位置和落料板的型孔的轮廓线3、铣:画好以10的铣刀的走刀路线，留余量为0.15mm进行精铣并保证加工完后成形尺寸与凹模间隙为0.03mm。4、钻削4配作孔的加工，完成4M8的钻孔及攻丝。5、精铣落料模上下表面留余量0.4mm6、进行淬火和回火提升材料应力，使其落料模上下表面达到6064HRC的硬度值7、最后上下表面进行磨削处理达到表面粗糙度。工艺路线（草案三)备料退火铣削六方磨削平面钳工划线加工螺纹孔、钻销孔和型孔的穿丝孔热处理淬火并回火精磨各个加工表面线切割型孔和销孔研磨与抛光终检经分析草案三易于加工，故选为本落料凹模的工艺路线。落料凹模的加工工艺过程工序号工序名称工序名称1备料12583192退火退火至180200HBW消除工件内应力3铣削六方保证四角垂直。两平面留磨削余量0.30.5mm。4磨削平面将两平面磨光。5钳工划线、钻4xM8底孔、攻螺纹。钻孔销孔的穿丝孔和型孔穿丝孔6热处理淬火并回火淬火、回火，保证硬度在6064HRC7精磨各个加工表面精磨两面符合图样要求；平磨四周，保证四角垂直（定位基准，精密模具加工时采用）。8线切割型孔和销孔线切割型孔和两销孔，符合图样要求9研磨与抛光手工精研10终检检验工件尺寸，对工件进行防锈处理，入库。五、确定工序余量，计算工序尺寸及偏差毛坯的余量（总余量）的确定：查“械制造工艺设计简明手册”计算零件的重量G为其中=3（近似）取锻件密度为7.84g/cm3画图并标注尺寸计算得出G0.5241Kg按一般精度，复查系数为，查的单边余量为22.5为自由锻造加工余量为3mm工序设计查“简明手册”得到各加工表面的加工余量表5-49平面粗加工余量 mm平面最大尺寸毛坯的制造方法铸件热冲压冷冲压锻造灰铸铁青铜可锻铸铁5050 120120 260260 5005001.01.51.52.02.02.72.73.54.06.01.01.31.31.71.72.22.23.03.54.50.81.01.01.41.41.82.02.53.04.00.81.11.31.81.51.81.83.22.02.60.60.80.81.11.01.41.31.82.02.61.01.41.41.81.52.52.23.03.54.5表5-53铣及磨平面时的厚度偏差零件厚度荒铣（IT14）粗铣（IT1213）半精铣（IT11）精磨（IT8IT9）3 66 1010 1818 3030 5050 8080 120120 180-1.30-0.36-0.43-0.52-0.62-0.78-0.87-1.00-0.12 0.18-0.15 0.22-0.18 0.27-0.21 0.33-0.25 0.39-0.30 -0.46-0.35 -0.54-0.43 -0.63-0.075-0.09-0.11-0.13-0.16-0.19-0.22-0.25-0.018 -0.030-0.022 -0.036-0.027 -0.043-0.033 -0.052-0.039 -0.062-0.046 -0.074-0.054 -0.087-0.063 -0.100 表5-51铣平面加工余量 mm零件厚度荒铣后粗铣粗铣后半精铣宽度200宽度200400宽度200宽度2004001001002502504001001002501001002501001002502504006301.01.21.51.21.51.70.71.01.01.030501.01.51.71.51.52.01.01.01.21.2501.51.72.01.72.02.51.01.31.51.5表5-52磨平面加工余量 mm零件厚度第一种第二种经热处理或未经热处理的终磨热处理后粗磨半精磨宽度100宽度200400宽度200宽度200400宽度200宽度200400平面长度100100250250400100100250250400100100250250400100100250250400100100250250400100100250630030.30.50.30.50.50.20.20.30.20.30.30.10.10.20.10.23050050.50.50.50.50.50.30.30.30.30.30.20.20.20.20.20.250050.50.50.50.50.50.30.30.30.30.30.30.20.20.20.20.2查上面各表确定各工序的单边余量各工序的单边余量总余量粗铣半精铣粗磨精磨上平面31.81.2下平面31.81.20.020.02（研磨）四周31.81.2凹模内表面（线切割）0.02抛光0.02各工序尺寸偏差的确定：各种加工方法的经济精度和表面粗糙度加工方法及精度和表面粗糙度加工方法粗铣半精铣粗磨精磨修光经济精度IT12IT10IT8IT6IT6经济表面粗糙度12.56.30.80.40.4上下表面的各工序尺寸计算工序工序余量工序尺寸公差工序尺寸粗磨0.054122.404半精铣1.20. 14122.46粗铣1.80.41226毛坯3123及落料凹模内表面工序尺寸计算工序工序余量工序尺寸公差工序尺寸研磨0.0160.009线切割0.02线切割编程落料凹模3B程序O点为穿丝孔，电极丝的偏移位置为0.01mm,加工轨迹为OABCDEFAOB4900B0B4900GXL3OAB0B50000B50000GYL2ABB4000B0B4000GXL1BCB24000B4000B4000GXNR4CDB4000B0B4000GXL1DEB0B50000B50000GXL4EFB7400B14400B14400GYL3FGB17980B4120B17980GXNR3GHB7400B14400B14400GYL2HAB4900B0B4900GXL1AO六、设备的选择1、机床的选择 选择机床时，机床的加工范围应与零件的外形尺寸相适应；机床精度应与工序要求的加工精度相适应；机床的生产率与加工零件的生产类型相适应。单件小批量生产选择通用机床；大批量生产选择高生产率的专用机床。机床选择还应结合现场的实际情况。2刀具的选择 刀具的选择主要取决于工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、所要求的精度、表面粗糙度、生产率及经济性等。在选择时一般尽可能采用标准刀具，必要时也可采用各种高生产率的复合刀具及其他一些专用刀具。刀具的类型、规格及精度等级应符合加工要求。3.量具的选择 量具的选择主要是根据生产类型和要求检验的精度来确定。在单件小批量生产中，应采用通用量具量仪，如游标卡尺与百分表等；大批量生产中，应采用各种量规和一些高生产率的专用检具。量具的精度必须与加工精度相适应。 根据本次需要及以上类容等因素，选择的设备有DK7732电火花线切割机床，双立柱卧式锯床GZ4240，ZX7750CW钻铣床，MDYZ7140卧轴矩台液压平面磨床 ，划线台，7.8mm钻头，8mm铰刀，7mm钻头8丝锥，平面粗精复合铣刀10mm，直径为0.020.3mm的钼丝，粒度为F100F120的氧化铝磨粒，游标卡尺，粗糙度仪，洛氏测量仪。3夹具的选择 单件小批量生产,且为板类毛坯所以应尽量选用通用夹具，如各种卡盘、台虎钳、回转台等。本次作业需要用到的夹具有： 磨床夹具，用于磨两面的平行度误差、磨孔与平面的垂直度误差、磨孔与基面的距离误差。 铣刨夹具，用于加工平面的平行度误差。因为是板类锻件，所以用一般铣刨夹具即可刀具7.8mm钻头8mm铰刀平面粗精复合铣刀10mm量具量具量仪游标卡尺粗糙度仪洛氏测量仪。工具划线台直径为0.020.3mm的钼丝粒度为F100F120的氧化铝磨粒机床DK7732电火花线切割机床双立柱卧式锯床钻铣床MDYZ7140卧轴矩台液压平面磨床夹具卡盘台虎钳回转台铣刨夹具七、时间定额确定工序定时定额时间定额一、时间定额的内容 时间定额是完成一个工序所需的时间，它是劳动生产率指标。根据时间定额可以安排生产作业计划，进行成本核算，确定设备数量和人员编制，规划生产面积。因此时间定额是工艺规程中的重要组成部分。 确定时间定额应根据本企业的生产技术条件，使大多数工人经过努力都能达到，部分先进工人可以超出，少数工人经过努力可以达到或接近平均先进水平。合理的时间定额能调动工人的积极性，促进工人技术水平的提高。从而不断提高劳动生产率。随着企业生产技术条件的不断改善，时间定额定期进行修订，以保持定额的平均先进水平。 时间定额通常由定额员和工艺人员和工人相结合，通过总结过去的经验并参考有关的技术资料直接估计确定。或者以同类产品的工件或工序的时间定额为依据进行对比分析后推算出来，也可通过对实际操作时间的测定和分析后确定。 为了正确的确定时间定额，通常把工艺消耗的单件时间Tp分为基本时间Tb、辅助时间Ta、布置工作地时间Ts、休息和生理需要时间Tr及准备与终结时间Te等。1. 基本时间Tb基本时间是直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位置、表面状态或材料性质等工艺过程所消耗的时间，对机械加工而言，就是直接切除工序余量所消耗的时间（包括刀具的切入和切出时间）。基本时间可用计算方法确定。2. 辅助时间Ta辅助时间是为实现工艺过程所必需进行的各种辅助动作消耗的时间，它包括：装卸工件、开停机床、引进和退出刀具、改变切削用量、试切和测量工件等所消耗的时间。基本时间和辅助时间的总和称为作业时间TB，它是直接用于制造产品或零部件所消耗的时间。3. 布置工作地时间Ts布置工作地时间是为时加工正常进行，工人照管工作地（如更换刀具、润滑机床、清理切屑、收拾工具等。）所消耗的时间。Ts不是直接消耗在每个工件上的而是消耗在一个工作班内的时间，再折算到每个工件上的。一般按作业时间的2%-7%计算。4. 休息与生理需要时间Tr休息与生理需要时间是工人在工作班内为恢复体力和满足生理上的需要所消耗的时间。Tr也是按一个工作班为计算单位，再折算到每个工件上的，对由工人操作的机床加工工序，一般按作业时间的2%-4%计算。5. 准备与终结时间（简称准终时间）Te准终时间是工人为了生产一批产品或零部件，进行准备和技术工作所消耗的时间。例如；在单件或成批生产中， 每当开始加工一批工件时，工人熟悉工艺文件，领取毛坯、材料，工艺装备，安装刀具和夹具，调整机床和其他工艺装备等所消耗的时间，加工一批工件结束后，拆开和归还工艺装备，送交成品检验等消耗的时间，Te既不是直接消耗在每个工件上，也不是消耗在一个工作班内的时间，而是消在一批工件上的时间，因而分摊到每个工件上的时间Te / n，其中n为批量。二、 时间定额的计算将上面所列的各项时间组合起来，就可以得到各种时间定额：作业时间 TB= Tb + Ta单件时间 Tp=TB + Ts + Tr单件计算时间 Tc= Tp + Te / n准终时间随批量大小而不同，批量越大，每一零件的准终时间越少。在大量生产中，产品终年不变，可不计准终时间。工时定额管理规定一、工时定额制定的目的为了提高公司计划管理水平，增加公司经济效益，并为成本核算、劳动定员提供数据，体现按劳分配的原则，特制定本规定。二、工时定额制定的原则1、制定工时定额必须走群众路线，使其具有坚实的群众路线。2、制定工时定额应有科学依据，力求做到先进合理。3、制定工时定额要考虑各车间、各工序、各班组之间的平衡。4、制定工时定额必须贯彻“各尽所能，按劳分配”的方针。5、制定工时定额必须要“快、准、全”。6、同一工序，同一产品只有一个定额，称为定额的统一性。三、工时定额制定的方法1、经验估工法。工时定额员和老工人根据经验对产品工时定额进行估算的一种方法，主要应用于新产品试制。2、统计分析法。对多人生产同一种产品测出数