模具制造工艺学课程设计

《模具制造工艺学课程设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模具制造工艺学课程设计（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、目录引言1第一章、零件的技术要求分析 21.1零件结构分析21.2图纸技术要求分析2第二章、工艺规程的设并 32.1 毛胚类型的确定一 .一 . . . 32.2毛胚结构尺寸及公差的确定 _ 一 _ _一 _ .一 . 32.3 定位基准的选择42.4工艺方案的确定4第三章、加工余量及工序尺寸的确定4第四章、各工序切削用量的选择与计算一 5第五章、机械加工工艺过程卡片9总结10参考文献10引言本课程设计是在完成模具制造工艺学学习的基础上，为了达到理论和 实践结合的目的而进行的，对本人而言，我相信通过本次课程设计对自己未来 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

2、快的适应工作打下基础。本课程设计包括以下几个方面的内容：零件的技术要求分析及结构分析主要包括功能结构、尺寸精度、表面粗糙度、形位公差、表面质量、硬度 等机械性能要求、结构分析等。工艺规程设计毛坯的选择，根据零件的要求，进行毛坯尺寸和公差等零件锻件图的确 定。毛胚制造工艺设计。加工余量及切屑用量的设计电火花线切割和机械加工工艺设计，零件的机械加工工艺过程（工艺路 线）包括对零件的铣削和磨削，零件的孔隙加工及工序内容的确定。工序卡填写工艺过程综合卡片，根据前述各项内容以及加工简图，一并填入机械 加工工艺过程卡片中。第一章、零件的技术要求及分析1. 零件结构形状分析 该零件从形体上分析其总体结构为平

3、行六面体，上表面有4个直径为8，2个直 径为6的凹模通孔，中间为下凹的型腔，因此其结构形状较简单。2.图纸技术要求分析如图可知，该零件形状比较简单，外形尺寸也不大。要求的尺寸标注采用统的基准即设计基准，零件内腔各表面的粗糙度要求较高，下凹部分的表面粗糙 度达到Ra0.4。另外，该零件有一个固定孔，其精度要求Ra为0.4,平面部分 位Ra0.8。另外零件上孔比较多，要求有一定的位置精度。零件上各孔的精 度，垂直度和孔间距要求。常用零件各孔径的配合精度一般为 IT7 IT6， Ra0.4 1.6um 对安装滑动导柱的零件，孔轴线与上下模座平面的垂直度要求 为 4 级精度。零件上各孔之间的孔间应保持

4、一致，一般误差要求在 0.02mm 以 下。材料的机械性能分析T10A强度及耐磨性均较T8和T9高，但热硬性低、淬透性不高且淬火变形 大。适于制造切削条件差、耐磨性要求较高，且不受忽然和剧烈振动，需要一 定韧性及具有锋利刀口的各种工具，如车刀、刨刀、钻头、切纸机、低精度而 外形简单的量具（如卡板等），可用作不受较大冲击的耐磨零件。该钢在退火状态下进行粗加工，然后淬火低温回火至高硬度，再精加工。 获得高的耐磨性和镜面抛光性。进行低碳马氏体低温淬火，使具有较高的耐磨 星河强韧性，预防和减少变形和开裂现象第二章、工艺规程的设计1. 毛胚类型的确定由于技术要求说明零件材料为45钢，查文献5表可知，T1

5、0A热处理状态为淬 火760780C，水冷。其硬度为60HRC左右，可用硬质合金和高速钢刀进行切屑加 工。考虑到在工作过程中力学性能要求高，所以应选择锻件，已使零件金属纤维尽 量不被破坏，保持零件工作可靠性。由于该零件坯料只需单件小批量生产，且零件 坯料结构简单，查文献9表2-10可选自由锻。2. 毛胚结构尺寸及公差的确定（1）毛胚加工余量的确定： 经过查表（模具机械加工工艺-吴泊良，附表 5）可知，初步选取毛胚余量为5mm （单边余量），亦即长宽高都加上10mm。（2）毛胚结构尺寸公差的确定经过查询机械加工工艺手册电子版，可知毛胚各尺寸公差如下长：+1，-1宽：+1，-1高：+1， -1 （

6、mm）（3）毛胚零件图确定如下（4）毛坯制造工艺设计锻件毛坯由于经锻造后可得到连续和均匀的金属纤维组织。因此锻件的力 学性能较好，常用于受力复杂的重要钢质零件。其中自由锻件的精度和生产率 较低，主要用于小批生产和大型锻件的制造。模型锻造件的尺寸精度和生产率 较高，主要用于产量较大的中小型锻件。板类毛坯是用板材冲裁出来的可以是圆形，也可以是八边形或六边形。在 用于锻造前的一些准备工序一般有：板材f冲压f退火f润滑处理f锻造。3. 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

7、零件大批量的报废，使生产无法正常进行。对于垫板作如 下基准选择： 选择上下平面，相邻互相垂直的两侧面为定位基准面，即三基面体系定位，符 合基准统一原则。按 135X110X25调质 28-32HRC用铣床铣4边至图样要求 尺寸 125X100粗磨上下面，留余量0.44. 工艺方案的确定 加工的零件其工艺过程如下 工序一：准备毛坯 工序二：热处理 工序三：铣4边 工序四：粗磨上下面 工序五：铣内矩形工序六：电火花线切割工序七、钳工划线工序八：加工孔系钻8孔至7.8 绞8孔至8钻6孔至5.9绞6孔至6工序九：精磨上平面、内腔至图样要求工序十：终检第三章、加工余量及工序尺寸的确定六个平面加工余量：(

8、1)粗铳 查表取粗铳后半精铳加工余量z=1.7mm,。 (2)半精铳 半精铳后留磨削加工余量z=0.3mm。6(1)加工余量的确定钻：z=5.0mm (查表2-28)粗铰：z=0.95mm 精铰:z=0.05mm(2)工序基本尺寸及偏差的确定 钻5,粗铰5.95,精铰12 钻：公差等级IT12，公差值0.18mm 粗铰：公差等级IT9，公差值0.043mm 精铰：公差等级IT7，公差值0.018mm 按“入体”原则标注工序尺寸如下 钻 5mm 0, 0.18 粗铰 5.95mm 0,0.043 精铰 6mm 0,0.0188(1)加工余量的确定钻：z=7.0mm (查表 2-28)粗铰：z=0

9、.95mm精铰：z=0.05mm(2)工序基本尺寸及偏差的确定 钻7，粗铰7.95，精铰8 钻：公差等级IT12，公差值0.18mm 粗铰：公差等级IT9，公差值0.043mm 精铰：公差等级IT7，公差值0. 018mm 按“入体”原则标注工序尺寸如下 钻 7mm 0, 0.18 粗铰 7.95mm 0,0.043 精铰 8mm 0,0.018第四章、各工序切削用量的选择与计算工序1准备毛坯按135X 110X25 mm将毛坯锻造成型。由于要求凹模具有较高的强度，硬度，耐磨性，适用于连续落料冲孔，而且 结构形状简单所以选用锻件毛坯比较合理。为了满足为了满足推件板的硬度和 刚度要求，可选择零件

10、材料T10A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1050-1100C，终锻温度800- 850C,700C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Ac 1或Ac3以上（发生相变）或Ac 1以下（不发生相 变），保温后，缓冷下来，通过相变已获得珠光体型组织，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3h。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

11、序作准 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。工序三：铣4边1. a 被吃刀量的确定,该工序有两个工步（ 1）以下面为基准,粗铣上面；p（2）以上面为基准,粗铣下面 背吃刀量取3 .7mm （粗铣加工余量）2. 进给量f = 0.05mm/z （每齿）3切削速度：公式n= 1000Vc兀d w查表5-9,按镶齿铳刀，v可取48.4m/min由公式可算出n=189.5r/min参照表4-15所列，x5012型立式铳床主轴速度，取转速n=188 r/min代入公式可得v

12、实际=47.2256m/min工序四：粗磨上下面1. 背吃刀量取1.0mm2. 查表 2-5，按 Ra2.5 取 f=0.3mm/r3选取 v 为 54.6m/min,n=222.58r/min查表，取 n=263r/min,代入 v 实际=66.066m/in工序五：铣内矩形1. 背吃刀量取3.7mm2. 查表 2-5，按 Ra2.5 取 f=0.03mm/r3选取 v 为 48.4m/min,n=189.5r/min查表，取 n=188r/min,代入 v 实际=47.2256m/in工序六：电火花线切割1线切割机器的选择 由于加工零件的表面粗糙度要达到0.4um，加工质量要 求较高，所以

13、采用低速走丝，其加工误差 0.005mm。2. 切割速度的确定 低速走丝线切割机器的速度是由表面粗糙度来决定的，所 以这里选择速度在3040mm2/ min。3. 电极丝材料及直径的选择 电火花线切割加工使用的电极丝材料有钼丝、钨 丝、黄铜丝。钼丝韧性好，丝质不易变脆，不易断丝，成本比较高，所以一般 高速走丝都采用钼丝。而且对于一般工件可选用钼丝，对于厚度较大或加工时 间较长的工件，可选用钨钼合金丝。对于单向走丝的线切割机，目前均采用黄 铜丝和符合镀锌丝。黄铜丝加工的表面粗糙度和平直度比较好，蚀屑附着少。所以这里我们选择黄铜丝。电极丝直径选择d=0.15，单面放电间隙为0.01。线切割加工程序

14、编制1.编程前的准备（1）确定电极丝的偏移量f电极丝具有一定的直径d，加工时又有一定的放电间隙S，使电极丝中心的 运动轨迹与加工面相差了距离f，即f二d/2+S。因此，加工零件时，电极丝中心 相对于加工轮廓应偏置偏移量f=0.15/2+0.01=0.085（2）安装用的夹具对编程的影响 采用适当的夹具，可使编程简化，或可用一般编程方法使加工范围扩大。这里可以选用固定分度夹具。（3）工件在工作台上的装夹位置对编程的影响a. 适当的定位可以简化编程工作b. 合理的定位可充分发挥机床的效能c. 合理定位可以提高加工稳定性2编写加工程序（1）加工凹模铜丝中心运动轨迹如下：2）程序的走向及起点的选择为了

15、避免材料内部组织及应力对加工精度的影响，除了考虑工件在坯料中 的取出位置之外，还必须合理选择程序的走向和起点.走向为OfABfCD fEfFGHA利用ISO编制上图所示的凹模线切割加工程序如下凹模刃口轮廓交点及圆心坐标穿丝孔选在O点，切割顺序为OfAfBfCfDfEfFfGfHfA切割程序如下：AM1G92X0Y0G41D85G01X-11Y 3G01X-24Y3G01X-24Y30G01X30Y30G01X30Y38G01X-30Y38G01X-30Y-3G01X-11Y-3G03X-11Y-3工序八：加工孔系R-11.5（1）钻孔工步背吃刀量取2. 9mm根据台式钻床查表5-22，可知，选取该工步每