后钢板弹簧吊耳设计

1、后钢板弹簧吊耳设计目录1 后钢板弹簧吊耳的工艺分析 22 确定毛坯的制造方法，初步确定毛坯形状 33 工艺过程设计 34 加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的确定 65 切削用量、时间定额的计算课程设计说明书1后钢板弹簧吊耳的工艺分析1.1后钢板弹簧吊耳的用途题目给出的零件是CA10B解放牌汽车后钢板弹簧吊耳。后钢板弹簧吊耳的主要 作用是载重后，使钢板能够得到延伸，伸展，能有正常的缓冲作用。因此汽车 后钢板弹簧吊耳零件的加工质量会影响汽车的工作精度、使用性能和寿命。汽 车后钢板弹簧吊耳主要作用是减震功能、阻尼缓冲部分功能、导向功能。两端 的卷耳用销子较接在车架的支架上。这样，通过钢板弹簧将车轿和车身

2、连接起 来，起到缓冲，减压，传力的作用。1.2后钢板弹簧吊耳的技术要求加工差表面尺寸及 偏差 /mm公差 /mm 及 精度等级表面粗 糙度 /um形位公/mm60mm面两端76 00.260.4 ，IT13Ra6.337mm 37 00 .050.05 ，IT9Ra1.630mm面孔端22Ra5030mm孔3000.0450.045,IT90.01A宽 为 4mm 的槽Ra501.3 审查后钢板弹簧吊耳的工艺性由后钢板弹簧吊耳零件图知可将其分为两组加工表面。它们相互间有一定 的位置要求。现分析如下：（1）以60mm两外圆端面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：。60mm两外圆端面的铣削

3、，加工 37+00.05 mm的孔，其中 60mm两外圆端面表面粗糙度要求为 Ra= 6.3m ，37+00.05mm 的孔表面粗糙度要求为Ra= 1.6m 。（2）以30+00.045mm 孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：2个30+00.045mm的孔，2个10.5mm的孔、2 个30+00.045 mm孔的内外两侧面的铣削， 宽度为 4 mm的开口槽的铣削，2 个在300+ 0.045 mm同一中心线上数值为 0.01的同 轴度要求。其中 2个300+0.045mm的孔表面粗糙度要求为 Ra= 12.5m ，2 个的孔 10.5mm 表面粗糙度要求为 Ra= 12.5m ，2

4、 个30+00.045 mm孔的内侧面表面粗糙 度要求为 Ra = 12.5m ，2 个30+00.045mm 孔的外侧面表面粗糙度要求为 Ra= 50m ，宽度为 4 mm的开口槽的表面粗糙度要求为 Ra= 50m。1.4 确定后钢板弹簧吊耳依设计题目知： Q=5000台/ 年，m=1件/ 台；结合生产实际，备品率 a%和废 品率 b%分别取 3&和 0.5%。）得N=5000*1*（1+3%）*（1+0.5%）=5175.75 件/ 年零件重量为 2.6kg, ，属于轻型零件；生产类型为大批量生产。2 确定毛坯的制造方法，初步确定毛坯形状2.1 选择毛坯零件材料为 35 钢，硬度

5、HBS为 149187, 考虑到该零件在汽车中的受力并 保证零件的工作可靠性，零件为中批生产，因此，毛坯可采用模锻成型。该吊 钩的的轮廓尺寸不大，且生产类型属大批生产，为提高生产率和锻件精度，宜 采用模锻方法制造毛坯。毛坯的拔模斜度为 53 工艺规程设计3.1 定位基准的选择基准选择应当满足以下要求：（1） 粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不 加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则 应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚 均匀、外形对称、少装夹等。（2） 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身

6、导 轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加 工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较 少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。（3）应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够 的加工余量。（4）应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证 定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要 时需经初加工。（5）粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的 多次使用难以保证表面间的位置精度。（6）精基准的选择。根据基准重合和互为基准原则，选用设计基准作为精 基准, 当设

7、计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。为了满足上述要求，基准选择以后钢板弹簧吊耳大外圆端面作为粗基准， 先以后钢板弹簧吊耳大外圆端面互为基准加工出端面，再以端面定位加工出工 艺孔。在后续工序中均用此端面作为精基准和工艺孔定位加工其他孔与平面。3.2 制定工艺路线由于生产类型为大批生产，应尽量使工序集中来提高生产率，除此之外， 还应降低生产成本。工艺方案一表 3.1 工艺方案一表工序 1：铣60mm两外圆端面工序 2：钻，扩，铰 37 00.05 mm孔，倒 1.5×30°工序 3：钻，扩10.5mm孔工序 4：钻，扩，铰 30+00.045mm孔，倒角 1×

8、45°工序 5：铣300+0.045 mm孔的内侧面工序 6：铣30+00.045mm孔的外侧面工序 7：铣宽度为 4mm 的开口槽工序 8：终检工艺方案二表 3.2 工艺方案二表工序 1：铣30+00.045mm孔的内侧面工序 2：铣孔300+0.045mm的外侧面工序 3：钻，扩10.5mm孔工序 4：钻，扩，铰30+00.045 mm孔，倒角 1×45°工序 5：铣宽度为 4mm 的开口槽工序 6：铣60mm两外圆端面工序 7：钻，扩，铰 3700.05 mm 孔，倒角 1.5×30°工序 8：终检工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特

9、点在于：方案一是先加工 60mm 两外圆端面，然后再以此为基面加工 3700.05mm孔，再加工10.5mm孔，30+00.045 mm孔，最后加工30+00.045mm孔的内外侧面以及宽度为 4mm的开口槽铣，则与方案二相反，先加工孔的30+00.045mm 内外侧面，再以此为基面加工 10.5mm孔，30+00.045mm 孔， 宽度为 4mm 的开口槽，最后加工两 60mm外圆端面， 3700.05mm孔，经比较可见，先加工两 60mm 外圆端面，以后位置度较易保证，并且定位 及装夹都较方便， 但方案一中先加工 10.5mm孔， 30+00 .045 mm 孔，300+0.045mm 再

10、 加工孔的内外侧面，不符合先面后孔的加工原则，加工余量更大，所用加工时 间更多，这样加工路线就不合理，同理，宽度为 4 mm的开口槽应放在最后一个 工序加工。所以合理具体加工艺如下：表 2.3 工艺方案表工序 1：铣两60mm外圆端面工序 2：铣30+00.045mm孔的内侧面工序 3：铣30+00.045mm孔的外侧面工序 4：钻，扩，铰 3700.05mm 孔，倒角 1.5×30°工序 5：钻，扩，铰 30+00.045mm孔，倒角 1×45°工序 6：钻，扩10.5mm孔工序 7：铣宽度为 4mm 的开口槽工序 8：终检4 加工余量、工序尺寸和毛坯

11、尺寸的确定4.1 铣30+00.045 mm孔的外侧面考虑其表面粗糙度要求为 Ra= 50m ，只要求粗加工， 根据查表 2.2-13 简明手 册，取 2Z=3mm已满足要求 。4.2 加工3000.045 孔考虑其表面粗糙度要求为 Ra = 1.6m ，其加工方式可以分为钻，扩，铰三步，根 据查表 2.3-9 简明手册，确定工序尺寸及余量： 钻孔：28mm铰孔： 3000.045mm2Z=0.2mm4.3 铣宽度为 4 mm的开口槽考虑其表面粗糙度要求为 Ra= 50m ，只要求粗加工， 根据查表 2.2-13 简明手 册，取 2Z=2mm已满足要求 。5 切削用量、时间定额的计算5.1 切

12、削用量及机动时间工序 3：铣30+00.045mm 孔的外侧面机床：卧式铣床 X6120刀具：圆柱铣刀 d= 65mm 粗齿数 Z= 6铣削深度 ap ：ap = 1.5mm每齿进给量 af ：根据切削手册表 3.9 ，取 af = 0.08mm / z铣削速度 V ：参照切削手册表 3.9 ，取V = 24m / min ，取V =24, d0=65 代入以下公式得机床主轴转速 n： n= 1000V = 1000×24 117r /min ，根据简明手册 d0 3.14 ×65表 4.2-39 ，取 n = 125r /min25.5m / min实际铣削速度 V

13、9;：V'= d0n= 3.14×65×1251000 1000取 fz=af = 0.08mm / Z ， Z = 6 ， nw =n = 125r / min代入以下公式得：工作台每分进给量 fm： fm= fzznw= 0.08×6×125 = 60mm/ min取 fm = 65mm / min根据简明手册表 6.2-7被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 l = 60mm刀具切入长度 l ：l1= 30mm刀具切出长度 l：l2= 2mm走刀次数 1取l = 60mm ， l1 = 30mm， l2 = 2mm， fm= 65mm / m

14、inl+l1+l2 60+ 30+ 2得：机动时间 t j1:t j1= 1 2 = = 1.42mm fm 65以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动时间：tf = 2tf1= 2×1.42= 2.84min工序 5：钻，扩，铰 30+00.045mm 孔机床： Z525型立式钻床(1)、钻28mm孔选择钻头：选高速钢麻花钻头，其直径为 d0= 28mm ，双锥修磨横刃切削深度 ap：ap = 1.25mm进给量 f ：根据切削手册表 2.7 ，取 f = (0.45 0.55)mm / r由于本零件在加工 28mm 孔时属于中等刚度零件，故进给量应乘系数0.75 ，则 f =

15、(0.45 0.55)×0.75mm/ r = (0.33 0.41)mm/ r根据上述资料和 Z525钻床技术资料切削用量简明手册表 2.13 ，取f = 0.36mm / r决定切削速度 V：由切削用量简明手册表 2.13 ，b = 530MPa 的35 钢加工性属 5 类。 f = 0.36mm/ r ，双横刃磨的钻头， d0= 28mm时， v=19m/min 。故机床主轴转速 n ：n= 1000v = 1000×19 r / min 216.1r / min ，根据 Z525 d0×28钻床技术资料简明手册表 4.2-15 ，取 n= 195r /mi

16、n实际切削速度 V '：V' = d0n= ×28×195 m/ min 17.14m / min1000 1000根据简明手册表 6.2-5被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 l = 22mm刀具切入长度 l ：l1= 20mm刀具切出长度 l ：l2 =3mm走刀次数 1取 l = 22mm , l1= 20mm, l2=3mm, f = 0.36mm/min , n=195r /min得：机动时间 t j1 :t j1=l+l1+ l2fn20+ 22+3195×0.36= 0.64mim以上为铣一个孔的机动时间，故本工序机动时间：tf =

17、2tf1= 2×0.64 = 1.28min选择刀具：选高速钢扩孔钻，其直径为 d0 = 29.8mm 。切削深度 ap：ap = 1.5mm进给量 f ：根据切削手册表 2.10 ，取 f = (0.8 1.0)mm / r由于本零件在加工 29.8mm 孔时属于中等刚度零件， 故进给量应乘系数0.75 ，则 f = (0.81.0)×0.75mm/r = (0.56 0.75)mm / r根 据上 述资 料和 Z525 钻床技术资料切削手 册 表 2.13 ，取f = 0.66mm / r故机床主轴转速 n：n= 1000v = 1000×14d0×

18、29.8切削速度 v ：参照切削手册表 2.13 ，取 v = 14m / minr /min 149.6r /min ，根据 Z525钻床技术资料简明手册表 4.2-15 ，取 n= 140r /min实际切削速度 v ：v' = d0n= ×29.8×140 m/ min 13.1m / min1000 1000根据简明手册表 6.2-5被切削层长度l ：由毛坯尺寸可知 l = 22mm刀具切入长度l ： l1 = 4mm刀具切出长度l ： l2 = 3mm走刀次数 1得：机动时间 tj1:tj1= l+l1+l2 = 4+22+3 = 0.314mim j1

19、j1 fn140 ×0.66以上为扩一个孔的机动时间，故本工序机动时间：t f = 2×t f1 = 2×0.314 = 0.63 min(3)铰 300+0.045mm 孔 选择刀具：选高速钢铰刀，其直径为 d0 = 30mm 。切削深度 ap：ap= 0.125mm进给量 f ：根据切削手册表 2.11 ，取 f = (0.81.8)mm/r由于本零件在加工 30mm 孔时属于中等刚度零件，故进给量应乘系数0.75 ，则 f = (0.8 1.8)×0.75mm/ r = (0.6 1.35)mm / r根据上述资料和 Z525 钻床技术资料切削手册

20、表 2.13 ，取f = 0.88mm / r故机床主轴转速 n：n= 1000v = 1000×12d0×30切削速度 v ：参照切削手册表 2.13 ，取 v = 12m / minr /min 127.4r /min ，根据 Z525钻床技术资料简明手册表 4.2-15 ，取 n= 140r /min实际切削速度 v：v'= d0n= ×30×140 m / min 13.2m / min 1000 1000根据简明手册表 6.2-5被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 l = 22mm刀具切入长度 l ：l1 = 5mm刀具切出长度 l ：

21、l2 = 20mm 走刀次数 1取 l = 22mm , l1= 5mm, l2 = 20mm, f = 0.88mm/ min , n = 140r /min得：机动时间 t j1 :t j1 =l+l1+ l2fn5+ 22+ 20140×0.88= 0.38 min以上为铰一个孔的机动时间，故本工序机动时间：t f = 2×t f1 = 2×0.38 = 0.76 min(4)倒角 1×45°。采用 90 °锪钻。为缩短辅助时间，取倒角是的主轴转速与 扩孔相同： n = 140r / min ，手动进给。工序 7：铣宽度为 4

22、mm的开口槽机床：立式铣床 X525刀具：槽铣刀 d= 63mm 粗齿数 Z = 20 L= 4铣削深度 aW = 22mm每齿进给量 af ：根据工艺人员手册表 10-5，取 af = 0.05mm/ Z ， 铣削速度 V ：参照工艺人员手册 表 10-124 ，取V = (20 40) m / min ，取V =28, d0=63 代入以下公式得：表 4.2-39 ，取 n = 125r /mind0n 3.14 ×63×125实际铣削速度 V：V = 0 =24.7m / min1000 1000取 fz=af = 0.05mm / Z ， Z = 20mm， nw =n = 125r / min代入以下公式得：工作台每分进给量 fm： fm= fzznw = 0.05×20×125 = 125mm/ min 根据简明手册