上模座工艺规程编制及工装设计.pdf

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1、引言第一章 零件技术要求的结构分析第二章 毛坯类型及结构尺寸的确定第三章 机械加工工艺设计第四章 工艺过程卡引 言机械加工工艺设计是生产过程中不可缺少的一部分， 正确的工艺设计可以减少材料的损耗， 减少刀具的磨损， 加工出质量较高的零件，在实际生产中能起到事半功倍的效果。通过机械加工工艺设计的课设，我们也能学到很多课本上没有的知识，提高了自己的动手能力，为我们以后的实际生产打下基础。第一章 零件技术要求的结构分析1 精度要求：由图可知，所设计的为上模座的机械加工，外形比较一 零件技术要求简单。该零件尺寸采用统一的设计基准， 其固定模具的型腔精度要求为 7 级，上表面对下表面的平行度为0.01。

2、2 表面质量：该零件整体上粗糙度比较高，上下表面、固定模具的型腔、浇口衬套的导孔表面的粗糙度均为1.6，其余各个面的表面粗糙度为 6.3。二 零件的结构分析上模座指的就是定模的座板，是用来固定定模和塑压机的进料口的连接的。它前面装着定模， 后面装着进料的浇口套。它为模架中的A、B 板，上模座的导柱、 导套安装孔的孔距应一致 ，是安装与固定工作零件、导向零件、顶出零件、紧固和定位零件，并与设备滑块。工作台相连接的重要部件，要有足够强度和精度。第二章：毛坯类型及结构尺寸确定1 毛坯类型：材料为 45 钢，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，硬度不高易切削加工，模具中常用

3、来做模板，梢子，导柱等，但须热处理常在调质或正火状态下使用。热处理后的45 钢， 其 HB为 175225， 工件的力学性能比铸件好，使零件内部组织细密， 提高了模具的质量和使用寿命。 铸件可以生产出形状较复杂的毛坯，但是铸件毛坯上的气孔、砂眼、缩孔、裂纹等缺陷必须去除，并进行时效处理，消除内应力。综合考虑，应选用锻压件较为合适。2 毛坯结构尺寸及公差：根据结构分析中的零件图可知，零件的基本尺寸 直径 L=110mm，高度 H=40mm根据锻压件基本尺寸大小，公差等级为7 级， 确定锻压件尺寸公差值为1.1 查表取毛坯直径d=115mm 高 h=50mm。毛坯图如上图据零件粗糙度的要求，确定各

4、工序加工路线如下：平面加工：查文献，要使零件上下表面、固定模具的型腔、浇口衬套的导孔粗糙度达1.6 m，可确定加工方案为粗铣半精铣精铣。要使其他面的精度达到3.2 m，直接用粗铣便可。孔加工 ：查文献，孔的镗削加工，在铣床或摇臂钻等机床上采用坐标法或利用引导元件进行加工，用数控铣床或加工中心镗孔可以很方便的保证孔的位置精度和尺寸精度。第三章 机械加工工艺设计1 零件加工工艺过程工序一：准备毛坯准备基本尺寸 直径 为120mm, 高 为50mm 的锻造圆形毛坯工序二：热处理调质 28-32HRC工序三：铣边用铣床铣毛坯四周圆 面 至 直 径 为110mm工序四：粗磨上下表面粗磨上下表面，留余量

5、0.4工序五：固定孔粗加工粗铣留余量 0.5工序六：钻、扩、铰、镗孔钻浇口衬套导孔 20钻四个导套孔 18钻通孔10在通孔上镗孔16工序七：坐标磨床将孔磨至所需要求工序八：精磨上下平面磨上、下平面至图样要求工序九：终 检检查全部尺寸2切削加工的工序内容确定（1）工件装夹定位基准的选择 工件装夹选择夹具根据夹具是否使用方便、安全，夹持是否可靠，不能有打滑现象，做试验过程中，试样断点好。数据离散性小来选择合适的夹具，该零件的要求不是很高， 可以采用一般的夹具， 如平口钳、 平行夹头、火钳等等。 定位基准的选择在加工时，保证工件被加工表面相对与机床和刀具之间的正确位置，所使用的基准。 首先，应使工件

6、相对于机床处于一个正确的位置，并且要保证加工精度， 位于机床或夹具上的工件还必须相对于刀具有一个正确位置。定位基准的选择直接影响加工精度的高低，零件上各个表面的位置精度， 是一系列工序加工后获得的， 选用基准时， 有重合、 统一、自为、互为等原则，上模座的上下表面粗糙度均为1.6，可选用互为基准原则。为保证上模座固定模具的型腔加工余量均匀，则选取下表面为粗基准。上模座上下表面加工余量小，并且要求相近，都是需要粗磨上下面的工序来保证精度的，所以应尽可能的用加工表面自身为精基准。（自为基准原则）（2）加工余量的工序尺寸加工余量是毛坯尺寸与零件图的设计尺寸之差， 并且各工序的最小加工余量能保证被加工

7、表面在前道工序所产生的各种误差和表面缺陷被相邻的后续工序去除，使加工质量提高。确定加工余量一般有三种方法： 经验估算法： 采用类比法估计确定加工余量的大小， 多用于单件小批生产。分析计算法：以一定的经验资料和计算公式为依据， 对影响加工余量的诸因素进行逐项的分析计算以确定加工余量的大小。 仅在贵重材料及某些大批生产和大量使用中采用。 查表修正法： 以有关工艺手册和资料所推荐的加工余量为基础， 结合实际加工情况进行修正以确定加工余量的大小、 应用广泛。（3）工艺装备的选择机床的选择： 选用的机床与所加工的零件相适应，精度、主要尺寸规格和生产率的要求， 并且根据生产现场的实际设备条件和工人的技术水

8、平来确定机床的选择，综合考虑，上模座应选用通用的机床X62。夹具的选择：模具零件加工时尽量选择通用夹具，如标准卡盘、平口钳、转台等。刀具的选择： 主要取决于所确定的加工方法、工件材料、所要求的加工精度、生产率、经济性、机床类型等。应尽量选择标准刀具，如圆柱铣刀、平行砂轮、主铣刀、定心钻、钻头、砂轮、铰刀等等。（4）切削用量的选择和时间定额的确定正确选择切削用量，对保证加工质量、提高生产率和降低刀具损耗有重要意义。 时间定格是安排生产计划， 进行成本核算的主要依据。锻件毛坯图如图所示下表面毛坯工序余量：5mm 粗车：3mm 半精车：1.4mm上表面相同外圆柱面毛坯工序余量：5mm 粗车：3mm

9、半精车：1.4mm工序 1备料按直径d=115高 h=50的锻造成圆柱形毛坯选择材料 45 钢， 因为上模座在加工零件过程中起到固定零件的作用，对工作状态中承受力要求比较高，所以选用45 钢的毛坯锻件比较合适，刀具选用YT30硬质合金刀。始锻温度 1050-1100， 终锻温度 800-850,700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退火：将工件加热到Ac1或 Ac3 以上（发生相变）或Ac1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，

10、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 3加工外圆柱面至图样所示工序 4先粗铣下表面使下表面工序余量为 3mm，半精加工工序余量为1.4mm，以下表面为精基准，加工上表面，粗车半精车精车 ,加工后的零件如图所示工序 5孔加工钻、扩、铰、镗孔钻浇口衬套导孔 20钻四个导套孔 18钻通孔10在通孔上镗孔16工序 6在

11、坐标磨床上磨 20、 18、 16、 10孔至图样要求，坐标磨床具有精密坐标定位装置， 用于磨削孔距精度要求很高的精密孔和成形表面的磨床。工序 7在磨床上整体加工零件，选择磨床卧式轴矩台平面磨床类型为MM7112，加工至图样工序 8按图样检验要求分析3 热处理工艺设计1 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。预先热处理主要是细化晶粒， 使组织均匀化， 这样也可以降低材料自身的残余应力， 而淬火过程中的加热时间相对较短难以达到此效果。粗大的晶粒， 不均匀的组织及较大的残余应力都会增大淬火裂纹

12、出现的概率，所以一般要进行预先热处理。2 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-锻造-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，先提高零件表层的含碳量， 经淬火后使表层获得高的硬度， 而心部仍保持一定的强度和较高的韧性和塑性。 渗碳分整体渗碳和

13、局部渗碳。 局部渗碳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，所以渗碳工序一般安排在半精加工和精加工之间。 其工艺路线一般为： 下料锻造正火粗、半精加工渗碳淬火精加工。当局部渗碳零件的不渗碳部分采用加大余量后， 切除多余的渗碳层的工艺方案时， 切除多余渗碳层的工序应安排在渗碳后， 淬火前进行。（ 3 ）渗氮处理 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、疲劳强度和抗蚀性。由于渗氮处理温度较低、变形小、且渗氮层较薄（一般不超过 0.6 0.7mm），渗氮工序应尽量靠后安排。第四

14、章机械加工工序卡4.14.1 机械加工工序卡机械加工工序卡模具名称每台1件数上模座机械加工工艺设机机 械械 加加 工工计工工 艺艺 过过 程程零件名称工序内容设备工序简图上模座卡卡材料牌 45 钢号第 1 页毛胚种 模座类共 1 页工工序名称序号1毛坯按按直径 d=115 锻造高 h=50 锻造毛坯23加工外圆 加工外圆柱面至 铣床柱面图样要求尺寸热处理调质 28-32HRC4加工上下面铣床5孔 加钻浇 口衬套 导工钻、孔 20扩、铰、镗钻四个导套孔孔18立式铣床钻通孔10在通孔上镗孔166磨 20、 18、孔的精加磨床16、 10孔至图工样要求7整体加工 加 工 零件 至 图 平 面 磨 床 类 型 为零件样尺寸MM71128终检检查尺寸等要求 百分表、千分尺、尺量规公差计算通规上偏差=EI+Z+T/2=0.12下偏差= EI+Z-T/2=0.104止规上偏差=ES=0下偏差=ES-T=-0.008心得课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程 ”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句的真正含义，我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础参考文献互换性与技术测量廖念钊主编模具制造工艺黄毅宏、李明辉主编 模具设计与制造李集仁、翟建军主编