推杆固定板机械加工工艺设计

经典word整理文档，仅参考，转Word此处可删除页眉页脚。本资料属于网络整理，如有侵权，请联系删除，谢谢！课程设计课程题目09年月2日一．零件的技术要求分析零件的作用1.11.2零件技术要求分析1.3硬度等机械性能要求1.4零件结构工艺分析二．毛坯的选择及工艺分析三．机械加工工艺设计四．机械加工工艺过程卡4.1五．总结本课程设计是在完成《模具制造工艺学》学习的基础上，为了达程设计对自己未来从事的工作有一定的作用，从中锻炼自己处理问题、分析问题的能力，为今后很快的适应工作打下基础。第一章零件技术要求及结构分析回转曲面和非回转曲面两种。得多，其加工工艺概括起来有以下3个方面：1.用机械切屑加工配合钳工修整进行制造，该工艺不需要特殊的加工修整。它的劳动强度大，生产率低，质量不易保证。在制造过程中应充分利用各种设备的加工能力，尽可能减少钳工的工作量。2.应用仿形、电火花、超声、电化学加工及化学加工等专用设备进行加工，可以大大的提高生产效率，保证型腔的加工质量。但工艺准备周期长，在加工中工艺控制复杂，有的还污染环境。3.采用数控加工或模具计算机辅助设计与制造（即模具CAD/CAM）技术，可以加快模具的研制速度，缩短模具的生产周期，优化模具制向。1.1零件的作用题目所给的零件是型芯固定板机械加工工艺设计（如图1.1板上压出凹坑，从而影响型芯的正确位置。为了避免模座的损坏，在坑，从而影响凸模的正确位置。为了避免模座的损坏，在型芯固定板之间，因为同样的原因也需要加装一块垫板。设计时，一般根据需要T7T8钢，热处理的淬火硬度为48～52HRC。加工要求，即上表面粗糙度不超过0.8μ，所有浇口表面的粗糙度不超过1.6μ，其余表面粗糙度不超过3.2μ。三、图纸总体分析如图1.1所示，该长为，宽为145mm，高为20mm的板类零件，它由4个部分成型面，浇口、浇注系统和4个螺纹孔组成。其中4个螺纹孔用于安装连接固定定模座板.。1.3硬度等机械性能要求45钢是最常用的碳素结构钢，用于强度要求较高、韧性中等的零件，常在调质或正火状态下使用。45钢调质后再高频要比未调质高频效果要好得多.高频淬火的主要原理是通过快速加热获得较大的过热度.奥氏体晶粒来不及转化而保持较细的晶粒来达到强化的目的.调质主要是为了使组织均匀化,增加高频淬火时奥氏体形核数量,避免碳偏析形成软点,有利于细化晶粒因此高频后性能较好.1.4零件结构工艺分析设计的零件加工出来，就必须对零件的结构工艺性进行具体的分析。零件切屑加工的结构工艺性涉及到零件加工时的装夹、对刀、测量、切屑效率等。零件的结构工艺性差会造成加工困难，耗费工时，甚至装配条件和技术条件等因素有关。对于固定板可做如下分析：（1）由图可知，结构尺寸都是规范化的，这样可以采用标准刀具和通用量具，使生产成本降低。（2）型腔的结构形状简单，布局合理，并且各加工表面相互平行或垂直，这样方便了加工和测量。（3）型腔对于各表面的精度和表面粗糙度要求合理。（4）该零件，便于安装，易于定位，夹紧可靠，有相互垂直的表面，基本能在一次装夹加工中完成。2.1一、毛坯选择依据确定毛坯主要考虑下列因素：a.零件的材料及力学性能零件材料大致确定了毛坯的种类，而力学性能的高低。也会一定程度上的影响毛坯的种类，如力学性能的要求较高的钢件，其毛培最好用锻件而不用型材。本零件选用锻件为佳。b.生产类型不同的生产类型决定厂不同毛坯制造方法。在大批量生产中，应采用精度和生产率都较高的先进的毛坯制造方法。该零件为锻件，因采用模锻口还应考虑用新工艺、新技术和新材料的可能性。c.零件的结构形状和外形影响毛坯的种类和制造方法。该设计为板类零件应选用锻件制坯。为了满足定模板硬度及刚度要求，可选择零件材料为45钢。查文献5表1-1可知，45HB为175~225，可用硬质合金和高速钢刀进行切屑加工。考虑到注单件小批量生产，且零件坯料结构简单，查文献9表2-10可选自由锻。二、毛坯结构尺寸的确定即毛坯加工余量。毛坯制造时，同样会产生误差，毛坯制造的尺寸公毛坯尺寸第三章、机械加工工艺设计一、制定工艺路线制定工艺路线的出发点，因当是零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能达到合理的保证。在生产纲领以确定的为单件小批生产的条件下，可以考虑采用立式铣床加工。除此之外，还应当考虑所选定的加工方法能否达到所需的加工精度和表面粗糙度，并符合经济性的要求。据图1.1上零件粗糙度的要求，确定各工序加工路线如下：平面加工：查文献3图，要使外四侧的粗糙度达1.6，可确定加工方案为粗铣→半精铣→精铣，要使配合面的精度达到0.8μ，可确定加工路线为粗铣→半精铣→磨削。孔加工3图2-212mm的孔直径为10mm的螺纹的粗糙度值不超过3.2μ0.2μ确定加工方案为粗铣→半精铣→粗磨→精磨。工艺路线方案：工序1备料按170145×20锻造毛坯退火硬度小于等于240工序2热处理工序3铣4边铣4边至图样要求尺寸粗磨上下表面，留余量0.4划4*M10Φ16Φ10孔中心线铣浇道圆球铣SR4工序4粗磨上下面工序5划线工序6铣浇道工序7加工孔系工序8铣型腔及浇口工序9攻螺纹加工Φ16Φ104*M10孔工序10热处理工序11磨六个面工序12磨所有型腔及浇道，浇口工序13检验一、机械加工的内容设计工件的定位装夹、定位基准的选择（）工件的定位装夹工件定位的方法有三种：（a）直接找正法定位找正工件加工面的设计基准使其获得正确位置的定位方法。工件。(b）划线找正法定位划线找正法定位是在机床上使用划针按毛坯或半成品上待加工处预先划出的线段找正工件，使其获得正确的位置的定位方法。此法受划线精度和找正精度的限制，定位精度不高。主要用于批量小，毛坯精度低及大型零件等不便于使用夹具进行加工的粗加工。(c)使用夹具定位夹具定位即是直接利用夹具上的定位元件使工件获得正确位置调整好，故工件定位时不必再逐个调整。此法定位迅速、可靠，定位精度较高，广泛用于成批生产和大量生产中。（2）定位基准的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会出现问题，更为严重的还会造成零件大批量的报废，使生产无法正常进行。（a）粗基准的选择因为定模板型腔属于板类零件，根据基准选择原则可选用下表面为粗基准。(b)精基准的选择主要应该考虑基准统一原则。采用同一基准可以简化加工工艺和夹具的设计与制造工作，减少加工中的位置误差。定模板属板类零件的加加工余量（工序余量）达到工序尺寸一、六个平面加工余量（1）粗铣查表取粗铣后半精铣加工余量z1=1.7mm，用盘铣刀进给速度为0.2m/min。(2)半精铣半精铣后留磨削加工余量z2=0.3mm。其锻件毛坯如图3.1所示二、各工序内容的设计工序1备料按170145×20mm将毛坯锻造成型。由于定模板在工作压力状态中承受能力要求较高，而且结构形状简单所以选用锻件毛坯比较合理。为了满足为了满足定模板的硬度和刚度要求，可选择零件材料45钢，刀具选YT30硬质合金刀。选用三向镦拔的方式锻成方形毛坯。始锻温度℃，终锻温度800-850℃℃以上风冷，加热时咬经常翻动，加热时间为1-1.5min，最后得到所要锻件。工序2热处理退火：将工件加热到Ac1或Ac3以上（发生相变）或Ac1以下或不发生相变以消除应力降低硬度的一种热处理方法。锻件的退火工艺：选择高温保温时间3h，低温降火时间。退火主要目的：（1）降低硬度，提高塑性，改善切屑加工性能和压力工作性能。（2）细化晶粒，调整组织，改善机械性能，为下步工序作准备。工序3铣4边：铣4边至图样要求尺寸。工序4粗磨上下面：磨上下表面，留余量0.4。工序5划线：根据孔径尺寸，手工进行划线。弹簧中心冲用于划线和打中心眼。使用时，将锥尾装入9机床主轴锥孔内，利用硬质合金顶尖在工件上划线或打中心眼。打中心眼时，只要转动手轮，是手轮上的斜面将栓销向上推，顶尖提升并压缩弹簧。当栓销达到斜面后位置而继续以划线为定位基准，首先利用弹簧中心冲在工件各孔中心上画出互相垂直的线，而后，移动工作台利用光学中心测定器进行找正时机床主轴中心对准被加工的中心。工序6Z518功率为1KW转速为940r/min选择直柄麻花钻（GB143685）加工达到尺寸要求，留有精加工余量，再通过铣床对其进行粗铣，半精铣留磨削余量工序。工序7加工孔系：钻Φ16孔并扩孔，Φ10孔，Φ10Φ19,15mm螺纹孔。选择钻头分别对16和10的孔进行加工，转速为0.25mm/r，材料为S2S3，切屑速度为21m/min，钻好后换扩孔钻对16的孔进行扩孔使符合尺寸要求，在进行绞孔。工序81mm的球头铣刀，对号中心眼，选粗向里进给（3-0.81）mm的量，留0.81的余量，在精铣进给，留0.31mm的磨削余量。在换2mm的球头铣刀，对好中心眼，先粗铣4-0.81，在精铣进给，留0.31mm的磨削余量。工序9攻M10W18Cr4V直径为10mm的螺纹查表的取其螺距P=1.5mm15m/min，进给到一定深度。攻完后在铣螺纹，使螺纹达到技术要求。工序10热处理：整体热处理是对工件整体加热，然后以适当哦能够有的速度冷却，以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。退火是将工件加热到一定的温度，根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间，然后进行缓慢冷却，目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态，获得良好的工艺性能和使用性能，或者为近一步淬火作组织准备。正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，正火的效果同退火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料的切屑性能，也有时用于对一些要求不高的的零件作为最终热处理。淬火是将钢加热到临界温度以上某一温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体1化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。回火是将淬火钢加热到奥氏体转变温度以下，保温1到2小时后冷却的工艺。回火往往是与淬火相伴，并且是热处理的最后一道工序。经过回火，钢的组织趋于稳定，淬火钢的脆性降低，韧性与塑性提高，消除或者减少淬火应力，稳定钢的形状与尺寸，防止淬火零件变形和开裂，高温回火还可以改善切削加工性能。工序11磨六个面：根据板类零件的尺寸选择卧式轴矩台平面磨床类型为，功率为2.625kw，砂轮轴转速为2810r/min。先粗磨0.2的量，在精磨0.1mm的量即达到要求。工序12MZ208进行粗磨所有型腔及浇口，预留精磨余量，再选MM7132卧式轴矩台平面磨床磨浇道，预留精磨余量工序0.1mm在精磨，预留研磨余量再选研磨机对所有型腔、浇道、浇口进行研磨达到技术要求。工序13检验：按图纸检验是否符合要求。三、热处理工序设计预先热处理为解决最终热处理中难以解决的问题或使最终热处理的可靠性提高的热处理都可以称为“预先热处理”。比如：退火、调质、去应力、正火等。出现的概率，所以一般要进行预先热处理。最终热处理最终热处理的目的是提高硬度、耐磨性和强度等力学性能。（1）淬火淬火有表面淬火和整体淬火。其中表面淬火因为变形、氧化及脱碳较小而应用较广，而且表面淬火还具有外部强度高、耐磨性好，而内部保持良好的韧性、抗冲击力强的优点。为提高表面淬火零件的机械性能，常需进行调质或正火等热处理作为预备热处理。其一般工艺路线为：下料--正火（退火）粗加工--调质--半精加工表面淬火--精加工。（2）渗碳淬火渗碳淬火适用于低碳钢和低合金钢，先提高零时对不渗碳部分要采取防渗措施（镀铜或镀防渗材料）。由于渗碳淬火变形大，且渗碳深度一般在0.5~2mm之间，所以渗碳工序一般火→粗、半精加工→渗碳淬火→精加工。行。（3渗氮是使氮原子渗入金属表面获得一层含氮化合物的处理方法。渗氮层可以提高零件表面的硬度、耐磨性