活塞定模板课程设计

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1、 表 8-3广东工业大学华立学院广东工业大学华立学院课程设计（论文）任务书课程设计（论文）任务书一、课程设计（论文）的内容活塞零件定模板模具机械制造工艺规程及工艺装备设计 二、课程设计（论文）的要求与数据1、绘制产品零件图（须严格按国标要求） 。2、绘制模具装配图（须严格按国标要求） 。3、确定模具主要零件毛坯的种类及制造方法，绘制毛坯图。4、针对模具主要零件的特点，制订工艺规程文件（机械加工的工艺过程卡及工序卡片） 。5、设计机床夹具（保证零件加工精度要求） 。6、编写课程设计说明书（5000 字） ，规范说明书书写格式。 三、课程设计（论文）应完成的工作1、零件图 1 张2、模具装配图 1

2、 张3、模具主要零件毛坯图 1 张4、机械加工工艺过程卡片 1 份5、机械加工工序卡片 1 套6、夹具设计装配图 1 张7、课程设计说明书 1 份四、课程设计（论文）进程安排序号设计（论文）各阶段内容地点起止日期题目名称活塞零件定模板模具机械制造工艺规程及工艺装备设计学生学部（系）机电与信息工程学部专业班级机械设计制造及其自动化姓 名池浩文学 号120111010051下达机械制造技术基础课程设计任务11052013.11.42熟悉零件图，准备各种资料11052013.11.83绘制零件图，模具装配图，毛坯图11052013.11.154制定模具主要零件的工艺规程文件11052013.11.2

3、25工艺装备设计11052013.11.296撰写设计说明书11052013.12.67上交所有资料11052013.12.15五、应收集的资料及主要参考文献1 王宛山、邢敏主编，机械制造手册，辽宁科学技术出版社，2002。2 陈宏钧主编, 实用机械加工工艺手册，机械工业出版社，2003。3 陈锡渠、彭晓南主编，金属切削原理与刀具，北京出版社，2006。4 吴宗泽、罗圣国主编，机械设计手册（第 3 版），高等教育出版社，2006。5 王光斗、王春福主编，机床夹具设计手册，上海科学技术出版社 2000。发发出任出任务书务书日期：日期：2013 年年 11 月月 1 日日 指指导导教教师签师签名：

4、名：计计划完成日期：划完成日期： 2013 年年 12 月月 13 日日 教学教学单单位位责责任人任人签签章：章：广东工业大学华立学院广东工业大学华立学院课课 程程 设设 计（论文）计（论文）课程名称 机械制造技术基础课程设计机械制造技术基础课程设计 题目名称 活塞零件定模板机械制造工艺规程及工艺装备设计学生学部（系）机电与信息工程学部专业班级 11 机械 X 班 学 号 12011101005 学生姓名 池浩文 指导教师 万志锋 2013年 12 月 15 日1、定模板零件图 1 张2、模具装配图 1 张3、模具主要零件毛坯图 1 张4、机械加工工艺过程卡片 1 份5、机械加工工序卡片 1

5、套6、夹具设计装配图 1 张1.定模板工艺分析1.1.零件图样分析（1）该零件轴段的加工精度要求较高，要有较高的形位公差，表面粗糙度最高达到了 1.6m。零 件的中心轴是设计基准和加工工艺基准。（2）零件 的外圆柱面要求与内圆柱的同轴度为 0.04mm。（3）零件 90mm 的圆柱左右端面要求与内圆柱面轴线垂直度为 0.02mm。（4）右端向左数第一个环槽两侧面要求与内圆柱面轴线的垂直度为 0.02mm（5）定模板环槽 入口倒角为 0.3 ，其余倒角为 1 。（6）该零件内圆柱面和环槽侧面的表面粗糙度要求较高为 1.6 . （7）该零件材料为 HT200，采用铸造工艺形成毛坯。（8）由于铸件易

6、形成应力集中等缺陷，因此，毛坯还需经过时效处理。1.2零件工艺分析（1）由于是批量生产，因此，毛坯采用铸件，并且进行时效处理消除内部应力。（2）该零件为旋转体，因此，大部分工艺采用车削。（3）该零件的位置精度要求较高，并且又是批量生产，因此可在中间生产环节采用专用夹具， 提高生产效率。1.3定模板环表面粗糙度，形状和位置精度要求与表面粗糙度要求如下表：加工表面尺寸偏差公差及精度等级表面粗糙度 形位公差外圆柱面 IT8 12.5 0.04 A两端的环槽 3.2 0.02A内圆柱面 IT7 1.6外环槽 IT7外环槽侧面1.6 0.02A槽间距 10中间环槽 IT9总长度 1321.4审查零件的结

7、构工艺性（1）该零件环槽较多，易产生应力集中，因此应有合理的圆角半径。（2）该零件在加工前应进行时效处理。（3）在其他尖角地方应进行 1 倒角。2.选择毛坯确定毛坯尺寸，设计毛坯图2.1毛坯选择由任务书要求可知该零件使用材料为 HT200.因此，毛坯直接采用铸件，进行各项机加工之前必须 对零件进行时效处理。2.2确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量（1）由于该零件的环槽较多，并且不利于铸造成型，并且尺寸又不是很大，因此，外圆柱面环 槽不铸造出来（2）该零件的内孔较大，因此直接的铸造出来，对于内圆柱面 的粗糙度 1.6 要求，对其加 工方案为粗车精车。 对于内孔。查工艺手册得：精车的加工余量为 1.

8、1，粗车的加工余量为 4.5，总得加工余量 6。 精车： 80-1.5=78.5粗车： 78.5-4.5=74确定个工序的加工经济精度和表面粗糙度。有工艺手册得：精车后的公差等级为 IT7，Ra 为 0.8 .粗车后的公差等级为 IT11，Ra 为 16 . 对于外圆柱面。由于对于铸件的余量要求量分别为 6mm，因此取总余量为 6mm。精车余量为 1mm，半精车加工为 2mm，粗车为 3mm.。精车： 134+1=135半精车： 135+2=137粗车： 137+3=140 对于轴端面尺寸的确定。由工艺手册得端面加工余量为 2，由此可知零件尺寸及形状如下图：3.选择定模板的加工方法制定工艺路线

9、3.1定位基准的选择（1）粗基准的选择粗基准的选择应能保证精基准加工面之间的位置精度，合理分配各加工面的余量，为后续工 序提供精基准，所以为了更便于定位，装夹和加工，可选择该毛坯的外圆柱面作为加工粗基准。（2）精基准的选择。根据零件的加工方便，装夹方便，定位准确，误差少的原则，选择零件的已加工外圆柱面， 内圆柱面及两端面作为精基准。3.2零件表面加工方法的确定根据零件图表加工要求，以及材料性质等各因素，各加工间的加工方法如下表：定模板环外圆柱面 IT8 12.5粗车半精车精车定模板环两端面12.5粗车精车定模板 3.2 半精车精车定模板内圆柱面 IT7 1.6 粗车精车定模板 环槽IT9 12

10、.5半精车定模板 环槽IT7 1.6 半精车粗车3.3 加工阶段的划分 划分的原因：保证加工余量合理，划分加工阶段能合理地使用机床设备，便与热处理工序的 安排，便于及时的发现毛坯的缺陷，保护槽加工过后的表面。 阶段的划分：由于该毛坯为铸件毛坯，内孔可直接形成，并且毛坯的厚度较大。因此，易形 成各种缺陷，因此，粗加工内外圆柱面及两端的加工，然后进行二次时效处理，到了半精加工因此，精加工时采用工序集中加工，精加工内圆柱面右端面，半精加工精加工 环槽，半精加工外 圆柱面，最后进行外圆柱面的环槽的半精加工、精加工。3.4 工艺路线的确定序号工序名 加工过程01 铸造铸造02 清砂清砂去冒口03 检验检

11、查铸件有无缺陷04 热处理 时效处理05 粗车夹毛坯外圆，粗车 mm 内孔至 78.9，平端面，见平即可，粗车外圆尺寸至 mm06 粗车调头夹 mm，粗车外圆尺寸到 mm，光滑接刀，车端面保证总长度为 134mm。07 热处理 二次时效处理08 检验检验工件有无气孔，夹渣等缺陷09半精车 以内孔 mm 定位夹紧，半精车外圆，留余量 1mm，按图样尺寸切槽 mm 至 6mm，车端面， 照顾尺寸 10mm，车 90mmx8mm 端槽，留加工余量 1mm10 精车调头装夹，夹外圆并找正，精车内孔至 mm，车端面，保证尺寸为 132.5mm，车定槽 mm，倒角 C1.5mm，调头夹紧，夹外圆并找正，车

12、定槽 mm，车端面保证总长度为 132mm，倒角 C1mm。11 精车以内孔定位，使用芯轴定位夹紧，精车外圆 mm，切各槽至图样尺寸 mm，内径 mm， 保证各槽间距 10mm，及各槽入口处倒角 C0.3，车中间环槽 40 mm12 检验检查各部分尺寸及精度。13 入库4.机床设备的选用4.1 机床的选用由于本例为批量生产，而且该零件是旋转体，表面粗糙度最高要求 1.6 ，车床即可选到要求，因 此选择机床为 C6140.4.2 工艺装备的选用由于是批量生产，因此可采用专用夹具，量具及普通工具，使用专用芯轴定位。5.工序加工余量的确定，工序尺寸及公差的计算5.1 定模板内圆柱面加工其加工工艺路线

13、为粗车精车。由工序 05、10 组成，据之前查到的加工质量得，粗车为 4.5，精 车为 1.5,总的加工余量为 6mm,计算各工序尺寸：精车前：80-1.5=78.5粗车前：78.5-4.5=74按照加工的方法能达到的经济精度给各工序尺寸的确定公差，查工艺手册可得到每道工序的经济 精度，所以对应值为：取精车的经济精度公差等级为 IT7，其公差值为 T1=0.03mm取粗车的经济精度公差等级为 IT12，其公差值为 T2=0.3mm其数据如下表：工序名称工序余量（mm）加工经济精度表面粗糙度 Ra（mm）工序基本尺寸（mm） 尺寸公差（mm）精车1.5 IT7 1.6 80 粗车4.5 IT12

14、12 78.5 现用计算法对磨削径向工序量进行分析：查表面 Z1=1.5.则粗车基本尺寸为 A2=80- 1.5=78.5mm，粗车的经济加工精度等级为 IT12 级，可确定其公差值为 0.3mm，故取 A1=（78.5 0.15）mm，工序最大余量为 Z1max=80+03034-（78.5-0.15）=1.684mm工序最小余量为 Z1min=80-（78.5+0.15）=1.35mm5.2 对于圆柱外圆柱面 其加工工艺路线为：粗车半精车精车。（由工序 05 ，06，09，11 组成）查表可得各个工序余量：精车余量为 1mm，半精车余量为 2mm，粗车余量为 3，总余量为 6mm。计算各项

15、工序尺寸：精车后达到图纸上的尺寸 ，精车前尺寸：134+1=135mm半精车前尺寸：135+2=137mm粗车前尺寸：137+3=140mm按照各项工序所得到的经济精度所对应值：精车的经济精度公差等级 IT8，其公差值 T1=0.08mm半精车的经济精度公差等级 IT10，其公差值 T2=0.16mm粗车的经济精度公差等级 IT12，其公差值 T3=0.4mm将上面的数据填入下表：工序名称工序余量（mm）加工经济精度表面粗糙度 Ra（mm）工序基本尺寸（mm） 尺寸公差（mm）精车1IT8 3.5 134 半精车 2IT105135 粗车3IT1212.5137 用计算法对精车径向工序量 Z2 进行分析：查表 Z2=1mm，则半精车的基本尺寸为 A2=134+1=135mm，半精车加工工序的经济加工精度达到 IT10，确定公差值为 0.16mm，所以 A1=（135 0.08）mm工序最大余量 Z2max=（135+008）-（134-0.08）=1.16mm工序最小余量 Z2min=（135-0.08）-134=0.92mm5.3 对 环槽的加工其工艺路线为：半精车精车，（由工序 09 ，11 组成）查表确定半精车加工余量为