冲压设计工艺过程说明书

1、一、零件结构工艺性分析1.1零件图和产品功能侧板的结构如图所示，齿轮端面的弹性侧板起到端面间隙补偿的作用。弹性侧板是一片薄钢板，在它的一侧表面烧结了一层磷青铜，一保证侧板与齿轮端面有良好的摩擦性能。在侧板的背面开有小孔和油道，可以调整压油腔的液压力，并可以产生挠性变形，紧贴齿轮端面，自动补偿齿轮端面磨损量。由泵体内表面，齿轮外表面和轴承座内端面构成了密封容积，并由两齿轮的啮合线外隔开，在退出的啮合的一侧形成的吸油腔，在进入啮合的一侧形成了压油腔。随着工作压力的升高，液压油会从齿轮端面泄漏，通过在齿轮端面加弹性侧板，把压力引出，平衡内部的压力，保证泵的容积效率。1.2结构、工艺特点分析分析零件图

2、可知，侧板由钢面与铜面两部分组成，铜面层厚0.6-0.8mm，钢面与铜面要求的粗糙度要求较高需要精铣精抛因此要求毛坯铜层厚度大于0.8，其他外形表面粗糙度要求也较高需要精铣。侧板上镗有同轴的孔33.4mm和阶梯孔36.93mm深 4.48mm，两孔中心距为49.8mm。钢面铣槽要求槽深2.85mm，铜面铣槽要求槽深2.03mm和2.54mm。该件大量的铣削会产生大量毛刺需要去毛刺工序。1.3 主要加工表面和技术要求加工表面尺寸及偏差mm表面粗糙度 Ra公差精度等级形位公差mm铜面06-0.80.8钢面8.915-9.1151.6IT9外圆表面64.54 0.8IT8内孔表面33.4、36.93

3、3.2IT9 IT10铜面槽2.03、2.54 0.8IT17钢面槽2.851.6IT10二、 毛坯制造2.1 制造材料方法、尺寸 毛坯由Q235+CuPb10Sn10双金属烧结后制成。要求外形尺寸为115.8*66*10.02mm2.2 各个加工表面的总加工余量的确定底面粗磨加工余量为0.1mm精磨加工余量为0.02mm铜面研磨加工余量0.06mm。各底面总加工余量为0.1*2+0.02*2+0.06=0.3mm。外形面粗加工余量1.0mm，精加工余量0.46mm。三、 工艺规程设计3.1 粗精基准的选择（1） 粗基准的选择：粗铣外形和铣铜面槽以钢面为基准、内孔定位。（2） 精基准的选择：精

4、铣外形和铣钢面槽以铜面为基准、内孔定位。3.2 工艺方案的拟定方案一：工序1：定位孔 工序2: 去应力退火 工序3: 校 平 面 工序4: 双端面粗磨 工序5: 镗 孔 工序6: 粗铣外形 工序7: 铣铜面槽 工序8: 双端面粗磨 工序9: 精铣外形 铣钢面槽 工序10: 手工去毛刺 工序11: 研磨成品 工序12: 振动去毛刺 工序13: 校平面 工序14: 抛光 工序15: 清洗甩干 工序16: 终检 工序17: 浸油 包方案二：工序1：定位孔 工序2: 去应力退火 工序3: 校 平 面 工序4: 镗 孔 工序5: 双端面粗磨 工序6: 粗铣外形 工序7: 铣铜面槽 工序8: 双端面粗磨

5、工序9: 精铣外形 铣钢面槽 工序10: 研磨成品 工序11: 手工去毛刺 工序12: 振动去毛刺 工序13: 校平面 工序14: 抛光 工序15: 清洗甩干 工序16: 终检 工序17: 浸油 包装3.3方案比较：经过对方案的比较分析选择方案1。在工序4和工序5的顺序上应该依据先加工表面再加工孔的原则，该零件孔的表面精度要求较低而端面精度要求高因此应先磨端面。而且方案2中研磨成品前应该先手工去除零件上较大的毛刺以免在研磨时毛刺刮伤零件表面使零件达不到使用要求而报废。四、工序内容的拟定4.1工艺尺寸的确定 工序加工方法加工前尺寸mm加工后尺寸mm加工余量mm4双面粗磨10.029.820.15

6、镗孔32.433.4、36.931.0、1.7256粗铣115.8*6665.01.07铣槽9.827.72、7.122.1、2.78双面精磨9.829.780.029精铣及铣槽65.0 9.7864.54 6.930.23 2.8511研磨9.789.7150.0654.2机床、夹具的选择及加工内容工序所用机床定位基准加工内容1在钻床上钻出中心距为49.8±0.025mm的孔2予氧化炉调试好予氧化炉，转速：450r/min,温度：220±10°,侧板钢面朝下摆放3检查其平面度，不合格的校至0.08mm一下，整齐摆放，并填好数据，转车间临时仓库4卧式双端面磨床铜面

7、磨0.1mm，钢面磨0.1mm，粗磨至尺寸9.82±0.02mm5数控车床在数控车上镗孔33.4±0.02mm和镗台阶孔36.96±0.02mm深4.48mm，两孔中心距49.8±0.02mm6数控铣床以钢面为基准、内孔定位，粗铣外形至尺寸2-65mm。7数控铣床以钢面为基准、内孔定位，按图示加工铜面槽保证槽底厚7.72mm和7.12mm8卧式双端面磨床铜面磨0.02mm，钢面磨0.02mm，粗磨至尺寸9.78mm9加工中心检查铜面平面度并校至0.02mm以下，以铜面为基准、内孔定位按图示精铣外形2-64.54mm中心距49.8mm，换刀铣钢面槽，保证槽

8、底厚6.925mm10手工手工去除翻边大毛刺11研磨机检查产品平面度，校平到0.02mm以下并砂平基准毛刺，铜面朝上，放入研磨盘中，研磨至尺寸9.715mm，保证槽底厚7.175mm12震荡机在震荡机里进行侧板抛光13检查其平面度，不合格的校至0.01mm以下14抛光机铜面朝下，放入精抛设备中，铜面抛光15在清洗台中用毛刷刷除表面及其他槽内油污及其他污物，检查产品表面有无缺陷16据图检验17按包装规范操作五、切削用量的确定工序5（镗33.4mm孔1和36.93mm阶梯孔2）1.镗33.4mm孔1和36.93mm阶梯孔本机床采用的是CA6140卧式车床，采用YT5硬质合金刀具，根据加工条件和工件

9、材料查表得刀具参数为Kr=45、前角。=20、刃倾角=0、刀尖圆弧半径r1=0.6，r2=0.8。由表可知，选用杆部直径为=圆形镗刀。（1） 确定被吃刀量ap由前述可双边加工余量为1mm孔的直径为33.4mm，单边余量为:1：ap =0.5mm； 2: ap =1.765mm（2） 确定进给量f 根据查表可知，当镗刀直径为20mm， ap=0.5mm，镗刀伸出长度为100mm时，f=0.15-0.25mm/r。选择钻刀的刀具耐用度：t = 100min。按表，按照CA6140机床的进给量，选f=0.02。（3） 确定切削速度v：查表 得：v =CvTmapxvfyv 式中，Cv=291，xv=

10、0.15，yv=0.2，m=0.2。根据耐用度T=60min，得修正系数KTv=1.0；根据工件材料b=375-460Mpa，得修正系数KMv=1.44；根据毛坯表面状态得修正系数KSv=0.8；根据刀具材料得修正系数为Ktv=0.65；此处为镗孔，经差值计算得修正系数Kgv=0.765；主偏角Kr=45,得修正系数Krv=1.0。 V1=291/(600.20.50.150.20.2)*1.0*1.44*0.8*0.65*0.765*1.0=108.62m/min V2=291/(600.21.7650.150.20.2)*1.0*1.44*0.8*0.65*0.765*1.0=93.13m

11、/minn1=1000vd= 1035.13r/minn2=1000vd=802.7r/min查表，所选镗床为 CA6140 卧式镗床，转速范围 221120r/min，孔1选1120r/min，实际切削速度为：v=dn1000=117.52m/min孔2选900r/min, 实际切削速度为：v=dn1000=104.41m/min检验机床功率由表得切削力与切削功率公式为：Fz=CFzapxFzfyFzvnFzkFzPm=Fzv60*1000式中，CFz=2650，xFz=1.0，yFz=0.75，nFz=-0.15，kFz=KTFzKMFzKgFzKkFzKyFz根据耐用度T=60min，得

12、修正系数KTFz=1.0；根据工件材料b=235Mpa，得修正系数KMFz=0.83；根据前角得修正系数KyFz=1.04；此处为镗孔，经差值计算得修正系数KgFz=1.04；主偏角Kr=45,得修正系数KkFz=1.0。kFz=1.0*0.83*1.04*1.04*1.0=0.898所以，切削力为1孔：Fz=2650*0.5*0.20.75*117.52-0.15*0.898=174.08N2孔：Fz=2650*1.765*0.20.75*117.52-0.15*0.898=614.50N切削功率：1孔 Pm=174.08*117.52/(60*1000)=0.341kw2孔 Pm=614.

13、50*104.41/(60*1000)=1.069kw据表格，CA6140机床P=7.5kw，P<Pm，故上述切削用量可行。孔1：ap =0.5mm， f=0.2mm/r, v=117.52m/min(n=1120r/min)孔2：ap =1.765mm， f=0.2mm/r, v=104.41m/min(n=900r/min)2基本时间查表可知，Kr<90°的端铣刀对称铣削的基本时间为tm=(Lw+L1)/f*iLw-工件铣削部分长度，mm；Vf-工作台每分钟进给量，mm；L1-切入行程长度，mm；i-进给次数。已知vf=117.52mm/min，LW=25mm，查表得

14、切入行程长度L1=0.5-1.0mm，所以基本时间为tm=(104.9+0.8)/117.52*1=0.9min 工序6（粗铣外形）1切削用量的确定已知加工材料为Q235，b=375-460Mpa，机床为XA5023新型立式铣床，所选刀具为高速钢面铣刀，其参数：直径d=10mm，长L=50mm，齿数z=4。根据表确定铣刀角度，选择前角。=20、后角=12、主偏角Kr=45，,螺旋角=25。铣削背吃刀量ap=0.5mm。（1） 确定每齿进给量af，由表可知XA5023新型立式铣床的主电动机功率为7.5kw，当工艺系统刚度中等、高速钢面铣刀加工钢料时，每齿进给量af=0.08-0.15mm/z。本

15、工序背吃刀量中等，选0.1mm/z。（2） 选着铣刀磨钝标准和耐用度 根据表知，铣刀后刀面磨损极限值为1.8mm，铣刀直径d=10mm时，经差值计算得合理耐用度T=70min。（3） 确定切削速度v和工作台每分钟进给量vf 铣削速度可以通过计算得出，查表可知，高速钢铣刀铣削速度为15-35m/min,则所需铣床主轴转速范围是n=1000vd=477.46-1114.08r/min根据XA5032级床的标准主轴转速，由表选1180r/min,实际铣削速度为v=dn1000=37.1m/min工作台每分钟进给量为vf=f*n=af*zn=472mm/min根据表中工作台标准纵向进给量，选取vf=4

16、75mm/min则实际每齿进给量为af=vfzn=0.1 mm/z(4)校验机床功率 由表可知，铣削里Fz和铣削功率Pm计算功率如下：Fz =CFapxFafyFawuFd0qFnwFzKFz = 778*0.50.95*0.10.8*10.021.1101.12350*4*0.92=235.40NPm=Fzv/60*1000=0.146kwXA5032铣床主电动机功率为7.5Kw，故所选切削用量合适。最后所确定的切削用量为ap=0.5mm ; af=0.1mm ; vf=475mm/min;v=37.1m/min;(n=1180r/min)2.基本时间查表可知，Kr<90°的

17、端铣刀对称铣削的基本时间为tm=(Lw+L1)/f*iLw-工件铣削部分长度，mm；Vf-工作台每分钟进给量，mm；L1-切入行程长度，mm；i-进给次数。已知vf=475mm/min，LW=306.5mm，查表得切入行程长度L1=0.5-1.0mm，所以基本时间为tm=(306.5+0.8)/475*2=1.29min 工序7（铣铜面槽及倒角）切削用量的确定1.铣铜面槽切削用量已知加工材料为Q235，b=375-460Mpa，机床为XA5023新型立式铣床，所选刀具为高速钢面铣刀，其参数：直径d=5mm，长L=40mm，齿数z=4。根据表确定铣刀角度，选择前角。=20、后角=12、主偏角Kr

18、=45，,螺旋角=25。铣削背吃刀量ap=0.9mm。（1）确定每齿进给量af，由表可知XA5023新型立式铣床的主电动机功率为7.5kw，当工艺系统刚度小、高速钢面铣刀加工钢料时，每齿进给量af=0.06-0.10mm/z。本工序背吃刀量较大，选0.06mm/z。（2） 选着铣刀磨钝标准和耐用度 根据表知，铣刀后刀面磨损极限值为1.8mm，铣刀直径d=5mm时，经差值计算得合理耐用度T=65min。（3） 确定切削速度v和工作台每分钟进给量vf 铣削速度可以通过计算得出，查表可知，铣刀铣削速度为10-15m/min,则所需铣床主轴转速范围是n=1000vd=636.6-954.93r/min

19、根据XA5032级床的标准主轴转速，由表选950r/min,实际铣削速度为v=dn1000=14.9m/min工作台每分钟进给量为vf=f*n=af*zn=228mm/min根据表中工作台标准纵向进给量，选取vf=235mm/min则实际每齿进给量为af=vfzn=0.062 mm/z(4)校验机床功率 由表可知，铣削里Fz和铣削功率Pm计算功率如下：Fz =CFapxFafyFawuFd0qFnwFzKFz (N)= 778*0.90.95*0.060.8*81.151.12350*4*0.92=292.01NPm=Fzv/60*1000(kW)=0.073kwXA5032铣床主电动机功率为

20、7.5Kw，故所选切削用量合适。最后所确定的切削用量为ap=0.9 ; af=0.06 ; vf=235;v=14.9m/min;(n=235r/min)2.倒角的切削用量该工序中倒角在实际生产中并不需要详细计算，切削用量与铣槽相同即可。工序9（精铣外形及铣钢面槽）切削用量的确定1.精铣外形已知加工材料为Q235，b=375-460Mpa，加工中心加工，所选刀具为涂层合金铣刀，其参数：直径d=10mm，长L=50mm，齿数z=4。根据表确定铣刀角度，选择前角。=20、后角=12、主偏角Kr=45，,螺旋角=25。铣削背吃刀量ap=0.08mm。(1)确定每齿进给量af，由表可知主电动机功率为7

21、.5kw，当工艺系统刚度中等、高速钢面铣刀加工钢料时，每齿进给量af=0.08-0.15mm/z。本工序背吃刀量大，选0.08mm/z。(2)选着铣刀磨钝标准和耐用度 根据表知，铣刀后刀面磨损极限值为1.8mm，铣刀直径d=10mm时，经差值计算得合理耐用度T=70min。(3)确定切削速度v和工作台每分钟进给量vf 铣削速度可以通过计算得出，查表可知，高速钢铣刀铣削速度为15-35m/min,则所需铣床主轴转速范围是n=1000vd=477.46-1114.08r/min根据XA5032级床的标准主轴转速，由表选1180/min,实际铣削速度为v=dn1000=37.1m/min工作台每分钟

22、进给量为vf=f*n=af*zn=377.6mm/min根据表中工作台标准纵向进给量，选取vf=375mm/min则实际每齿进给量为af=vfzn=0.079mm/z(4)校验机床功率 由表可知，铣削里Fz和铣削功率Pm计算功率如下：Fz =CFapxFafyFawuFd0qFnwFzKFz = 778*0.080.95*0.790.8*10.021.1101.12350*4*0.92=58.61NPm=Fzv/（60*1000）=0.036 kwXA5032铣床主电动机功率为7.5Kw，故所选切削用量合适。最后所确定的切削用量为 ： ap=0.23 ; af=0.079 ; vf=375mm

23、/min;v=37.1m/min;(n=1180r/min)2.基本时间查表可知，Kr<90°的端铣刀对称铣削的基本时间为tm=(Lw+L1)/f*iLw-工件铣削部分长度，mm；Vf-工作台每分钟进给量，mm；L1-切入行程长度，mm；i-进给次数。已知vf=375mm/min，LW=297.5mm，查表得切入行程长度L1=0.5-1.0mm，所以基本时间为tm=(297.5+0.8)/375*1=0.8min 铣钢面槽切削用量已知加工材料为Q235，b=375-460Mpa，所选刀具为高速钢两面刃铣刀，其参数：直径d=5mm，长L=40mm，齿数z=4。根据表确定铣刀角度，

24、选择前角。=20、后角=12、主偏角Kr=45，,螺旋角=25。铣削背吃刀量ap=0.95mm。（1）确定每齿进给量af，由表可知XA5023新型立式铣床的主电动机功率为7.5kw，当工艺系统刚度小、高速钢面铣刀加工钢料时，每齿进给量af=0.06-0.10mm/z。本工序背吃刀量较大，选0.06mm/z。(2)选着铣刀磨钝标准和耐用度 根据表知，铣刀后刀面磨损极限值为1.8mm，铣刀直径d=5mm时，经差值计算得合理耐用度T=65min。(3)确定切削速度v和工作台每分钟进给量vf 铣削速度可以通过计算得出，查表可知，高速钢铣刀铣削速度为15-35m/min,则所需铣床主轴转速范围是n=10

25、00vd=636.6-954.93r/min根据XA5032级床的标准主轴转速，由表选950r/min,实际铣削速度为v=dn1000=14.9m/min工作台每分钟进给量为vf=f*n=af*zn=228mm/min根据表中工作台标准纵向进给量，选取vf=235mm/min则实际每齿进给量为af=vfzn=0.064mm/z(4)校验机床功率 由表可知，铣削里Fz和铣削功率Pm计算功率如下：Fz =CFapxFafyFawuFd0qFnwFzKFz = 778*0.950.95*0.060.8*6.51.151.12350*4*0.92=309.52 NPm=Fzv/60*1000=0.07

26、6kwXA5032铣床主电动机功率为7.5Kw，故所选切削用量合适。最后所确定的切削量为ap= 0.95 ; af=0.06 ; vf=235;v=14.9m/min;(n=950r/min)。 4.磨削用量.粗磨：本道工序是粗磨平面，已知加工材料为Q235和铜合金CuPb10Sn10。采用双端面磨床精度较低，是从工件两面向中心磨削，磨削单面背吃刀量ap=0.5mm,磨削两次。能达到精度Ra1.6-3.2。精磨：本道工序是粗磨平面，已知加工材料为Q235和铜合金CuPb10Sn10。采用双端面磨床精度较高，是从工件两面向中心磨削，磨削单面背吃刀量ap=0.01mm,磨削两次。能达到精度Ra0.

27、8-1.6研磨：本道工序是粗磨平面，已知加工材料为Q235和铜合金CuPb10Sn10。采用研磨机精度高，对铜面进行磨削，磨削单面背吃刀量ap=0.01mm,研磨六次。能达到精度Ra0.8以下。六、夹具设计为了保证加工精度、提高生产效率。减轻工人劳动强度，在机械零件制造的过程中常常采用专用夹具。6.1数控铣对专用夹具的基本要求（1） 为保持工件在程序中所需要完成的代加工面充分暴露在外，夹具要做的尽可能敞开，夹具上的一些组成件（如定位块、压板、螺栓等）不能与刀具运动轨迹发生干涉。因此，夹紧机构元件能低则低，一防止夹具与数控铣床主轴套筒或刀具、刃具在加工过程中发生碰撞。（2） 为保持零件安装方位与

28、机床坐标及机编程坐标系方向的一致性，夹具不仅能保证在机床上实现定向安装，还要求能协调零件定位面与机床之间保持一定的坐标联系。（3） 夹具刚性与稳定性要好。夹紧力应力求靠近主要支撑点或刚性好的地方，不能引起零件夹压变形。尽量不采用在加工过程中更换夹紧点的设计，当非要早加工过程中更换夹紧点时，要特别注意不能因更换夹紧点而破坏夹具或工件定位精度。（4） 夹具结构应力求简单，装卸方便，夹紧可靠，辅助时间尽量短。6.2镗孔夹具的设计 零件毛坯为金属板，因此可以将零件直接安装在固定夹具上，采用压板进行夹压，加工出2*13mm的两个定位孔（注：配合位销），孔距位49.8±0.01mm，夹具平面度在

29、0.03 mm以内，两定位销孔的中心线与机床Y轴平行，夹具平面要保证与机床工作台平面平行，利用百分表进行检验。1-零件2-压板3-螺栓4-固定夹具6.3铣外形夹具设计在加工完2*33.4mm的孔之后，该零件的定位可先采用“一面两销”定位，即以铜面以及33.4mm两个基准孔作为定位基准，配以带螺纹的定位销进行定位和夹紧。由于此工件同轴度要求比较高，加入说二次装夹，就达不到图面要求了。因为，二次装夹总有装夹误差，所以我采用二次装夹一次完成，也就是说，就加工好内腔，然后，先用圆柱带定位面的螺钉压紧零件，然后，再松外面的压板，然后调用加工外形的程序，铣削零件外轮廓及曲面槽。“一面两销”是箱体类、支架类

30、零件的常用定位方式，过去设计的夹具在装配调试时往往要花费很多时间和精力，经常出现的问题是工件不好装，需要重新修配定位销。这样不仅夹具的制造周期长，而且由于定位销被反复拆装，其装配精度降低，从而影响加工精度的保持性。要解决这个问题，需从定位销的设计入手。按常规方法设计制造夹具，在使用时往往会发生工件上的定位于夹具上的定位销干涉的现象。究其原因主要有以下3点：（1） 定位孔具有形状误差（2） 定位孔于定位平面具有垂直度误差（3） 工件上两定位孔轴线具有平行度误差 因此为满足工件装卸方便就必须使定位孔于定位销之间留有足够的间隙，即当工件以“一面两孔”定位时，夹具上的对应定位元件是“一面两销”，在“两

31、销”中都采用削边销，从而达到避免过压.1-零件2-压板3-螺栓4-固定夹具6.4铣端面槽夹具设计 采用一次定位，两次装夹的方法进行定位加紧，全过程保持内孔销定位不变，铣外形结束后拆掉中间夹板，换用侧夹板，进行下一道铣槽工序。1-定位销2-零件3-压板4-螺栓5-固定夹具七. 经验教训十几天的机械制造工艺课程设计结束了，在这次实践的过程中学到了一些除技能以外的其他东西,领略到了别人在处理专业技能问题时显示出的优秀品质,更深切的体会到人与人之间的那种相互协调合作的机制,最重要的还是自己对一些问题的看法产生了良性的变化. .在实习设计当中依靠与被依靠对我的触及很大,有些人很有责任感,把这样一种事情当成是自己的重要任务,并为之付出了很大的努力,不断的思考自己所遇到的问题.而有些人则不以为然,总觉得自己的弱势。其实在生活中这样的事情也是很多的,当我们面对很多问题的时候所采取的具体行动也是不同的,这当然也会影响我们的结果.很多时候问题的出现所期待我们的是一种解决问题的心态,而不是看我们过去的能力到底有多强,那是一种态度的端正和目的的明确,只有这样把自己身置于具体的问题之中,我们才能更好的解决问题. 在这种相互协调合作的过程中,口角的斗争在所难免,关键是我们如何的处理遇到的分歧,而不是一味的计较和埋怨.这不仅仅是在类似于这样的协调当中,生活中的很多事情都需要我们有这样的处理能力,面对