凹凸模工藝設(shè)計(jì)模具工藝設(shè)計(jì)

凹凸模工藝設(shè)計(jì)模具工藝設(shè)計(jì),凹凸,工藝,設(shè)計(jì),模具 -模具制造工藝課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目：凹凸模工藝設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)者指導(dǎo)教師年月日前 言在學(xué)完機(jī)械制造專(zhuān)業(yè)群技術(shù)平臺(tái)課程后，以模具為對(duì)象，綜合刀具、機(jī)床、加工工藝、設(shè)備操作相關(guān)知識(shí)一門(mén)核心課。歸納起來(lái)可以說(shuō)企業(yè)迫切需要以下人員：（1）模具典型零件加工工藝編制人員（2）模具關(guān)鍵加工設(shè)備操作人員（3）模具鉗工與裝配人員（4）模具調(diào)試人員這正是模具制造工藝課程核心任務(wù)。 模具是制造業(yè)的重要基礎(chǔ)工藝裝備。模具設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè)的高技能人才培養(yǎng)越來(lái)越受到高度重視。 模具制造工藝是綜合性和專(zhuān)業(yè)性非常強(qiáng)的核心專(zhuān)業(yè)方向課程，隨著汽車(chē)、電子、航空航天工業(yè)產(chǎn)品以及民用產(chǎn)品技術(shù)含量的的快速提升，模具技術(shù)已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志之一，不僅模具設(shè)計(jì)越來(lái)越重要，模具制造工藝也越來(lái)越凸顯出其重要性，模具制造質(zhì)量，模具制造周期制約著模具制造企業(yè)的快速發(fā)展，模具制造企業(yè)對(duì)具有高技能的模具制造工的需求不僅在數(shù)量上，更重要是在質(zhì)量上有強(qiáng)烈的需求本課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完模具制造工藝學(xué)課程之后進(jìn)行的。其目的是訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用模具制造的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，分析模具零件的加工工藝性，擬定加工工藝方案及裝配工藝方案，能編制相應(yīng)的加工工藝卡及裝配工藝卡，能進(jìn)行電火花線(xiàn)切割程序的編制，懂得使用國(guó)標(biāo)、工具書(shū)和設(shè)計(jì)資料，提高合理設(shè)計(jì)模具的綜合應(yīng)用能力。目 錄1.設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)12.模具零件工藝分析23.生產(chǎn)類(lèi)型24.毛坯選擇33.定位基準(zhǔn)的選擇44.工藝路線(xiàn)的制訂55.設(shè)備選擇66.加工余量確定76.1毛坯技術(shù)要求76.2加工余量的確定及工序間尺寸與公差的確定76.3確定工序的切削用量及時(shí)間定額86.4編寫(xiě)工藝文件1111.設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1）課程介紹模具制造工藝學(xué)是一門(mén)實(shí)踐性、應(yīng)用性強(qiáng)的課程，通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，使同學(xué)們深入。全面和系統(tǒng)掌握這門(mén)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)理論，并將理論知識(shí)貫穿到實(shí)踐應(yīng)用中，提高大家分析、研究和應(yīng)用能力。2）任務(wù)零件圖1張毛坯圖1張機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 1套機(jī)械加工工序卡片 1套課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1份3） 要求（1） 模具零件的工藝分析（2） 制定零件的制造工藝方：制訂工藝路線(xiàn)選擇定位基準(zhǔn)，進(jìn)行必要的工序尺寸計(jì)算 選擇機(jī)床及工、夾、量、刃具 加工余量及工序間尺寸與公差的確定切削用量的確定（3）畫(huà)毛坯圖：在加工余量已確定的基礎(chǔ)上畫(huà)毛坯圖，要求毛坯輪廓用粗實(shí)線(xiàn)繪制，零件的實(shí)體尺寸用雙點(diǎn)畫(huà)線(xiàn)繪出。比例取1 ：1 。同時(shí)應(yīng)在圖上標(biāo)出毛坯的尺寸、公差、技術(shù)要求、毛坯制造的分模面、圓角半徑和起模斜度等。（4） 填寫(xiě)機(jī)械加工工藝卡片2.模具零件工藝分析1） 本零件是復(fù)合模中的復(fù)合模，其作用是做落料凹模作用 由于該零件在模具中的作用，采用Cr12MoV，熱處理6064HRC，由于該尺寸較多，所以采用配加工。保證雙邊間隙0.080.12mm。2)其工作部分尺寸150，33 ，R20 按IT67級(jí)制造，精度較高。是模具加工重要部位。零件形狀對(duì)稱(chēng)加工方便。3） 由于零件采用Cr12MoV,零件材料較硬，其技術(shù)要求6064HRC，其結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，采用線(xiàn)切割加工較好。3.生產(chǎn)類(lèi)型由于模具零件都采用Cr12MoV，模具材料較貴，其加工過(guò)程精度較高，本身模具是生產(chǎn)大批量工件的，所以采用小批量生產(chǎn)。4.毛坯選擇1） 模具的材料常采用鑄件，鍛件，型材及焊接件。鑄件毛坯常用于制作形狀復(fù)雜的零件，如上下模架等。鍛件毛坯適合制造強(qiáng)度，剛度等力學(xué)性能要求高但形狀不復(fù)雜的零件。如中小型凸模，凹模。型材常用于形狀與某些零件相仿的毛坯。焊接件多用于某些結(jié)構(gòu)件類(lèi)型的零件毛坯。 由于該零件簡(jiǎn)單對(duì)稱(chēng)，力學(xué)性能要求高，所以本模具采用鍛件。采用自由鍛造，鍛造前準(zhǔn)備工序一般有：板材鍛造退火潤(rùn)滑處理。2） 鍛件如圖下 采用矩形鍛件。圖2.1 毛坯零件綜合圖3.定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇將直接影響到加工精度的高低，同樣作為定位基準(zhǔn)的部位加工質(zhì)量的好壞也影響到定位的準(zhǔn)確性和加工質(zhì)量，使安裝誤差和定位誤差增大，零件上的各個(gè)表面間的位置精度，是通過(guò)一系列工序加工后獲得的，這些工序的順序和原始的大小，標(biāo)注方式和零件圖上要求直接相關(guān)。選用基準(zhǔn)時(shí)有基準(zhǔn)重合、同一、自為、互為等原則，在使用時(shí)要注意。該零件加工中，由于上下表面的精度要求比較高，可以采用互為原則。(1)粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于此凸凹模，上表面可選擇下表面做為粗基準(zhǔn)。(2)精基準(zhǔn)的選擇對(duì)于此零件，外形的加工由下表面作為基準(zhǔn)，研磨加工工序要求加工余量小且均勻，因此應(yīng)盡可能用加工表面自身為基準(zhǔn)，該表面的位置之間的位置精度應(yīng)由先行工序確定。4.工藝路線(xiàn)的制訂根據(jù)圖表面粗糙度和尺寸位置形狀精度要求，確定個(gè)加工工序如下：平面加工：對(duì)于此零件上下平面表面粗糙度要求為0.8較高，也是接觸下模坐板和工件，因此銑削加工是優(yōu)先選擇，應(yīng)用最廣的立式銑床和萬(wàn)能銑床的立銑加工，選用高速，小用量銑削，工件精度達(dá)IT8級(jí)，表面粗糙度達(dá)0.8，符合圖紙要求。查文獻(xiàn)2，可確定加工方案為粗銑半精銑精銑磨削。對(duì)于沖孔孔：對(duì)于次零件，由于孔的精度要求為IT7級(jí)，孔的表面粗糙度為0.8，經(jīng)查文獻(xiàn)2可采用：鉆孔擴(kuò)孔精絞孔來(lái)加工。鉆孔屬于粗加工，可達(dá)到的尺寸公差等級(jí)別為IT13IT11，表面粗糙度5012.5.擴(kuò)孔是用擴(kuò)鉆對(duì)已鉆出的孔做進(jìn)一步加工，以擴(kuò)大孔徑并提高精度，降低表面粗糙度值。擴(kuò)孔可達(dá)到尺寸公差等級(jí)IT11IT10，表面粗糙度為12.56.3，屬于半精加工方法，常做絞削的預(yù)加工，絞孔是半精加工的基礎(chǔ)上對(duì)孔進(jìn)行的一種精加工方法。精絞尺寸精度IT67，表面粗糙度0.322.5。由于零件外形帶有圓弧面，不是規(guī)則圖形，采用線(xiàn)切割較方面，線(xiàn)切割主要用于熱處理后較硬的工件，因?yàn)楣ぜ崽幚砗?064HRC，所以符合。線(xiàn)切割可以達(dá)到經(jīng)濟(jì)精度0.0050.01mm,表面粗糙度1.252.5，需要進(jìn)行最后進(jìn)行鉗工研磨，經(jīng)濟(jì)精度IT56級(jí)，粗糙度達(dá)到0.0250.05。1） 制定工藝路線(xiàn)制定工藝路線(xiàn)的出發(fā)點(diǎn)，因當(dāng)是零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求達(dá)到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)確定的單件小批生產(chǎn)條件下，可以考慮采用式銑床加工和線(xiàn)切割機(jī)床。除此之外，還應(yīng)該考慮選定加工方法能否達(dá)到所需的加工精度和表面粗糙度，并符合經(jīng)濟(jì)性的要求。擬定工藝路線(xiàn)1. 工序一 ：準(zhǔn)備毛坯 310X310X652. 工序二：熱處理 調(diào)質(zhì)4550HRC3. 工序三：銑削 將毛坯銑刀刨成六面體4. 工序四： 粗銑上下面 粗銑上下面，留余量1.55. 工序五： 鉆、擴(kuò)、絞 按各孔的位置打工藝孔 鉆9的孔至通孔至8.8 絞9的孔至8.9 鉆15孔至深度至14.8 絞15孔至15 鉆孔攻絲4-M106. 工序六：銑削 銑削158X41深22.5至圖樣要求7. 工序七：對(duì)上下表面進(jìn)行銑削半精加工，留余量0.3mm8. 工序八：熱處理 淬火 高溫回火6064HRC9. 工序九 線(xiàn)切割 按圖紙編制線(xiàn)切割加工程序并進(jìn)行線(xiàn)切割 加工10. 工序十 精磨上下平面11. 工序十一 鉗工 研磨工作部分達(dá)到圖紙要求12. 工序十二 終檢5.設(shè)備選擇機(jī)床：選用的機(jī)床與所加工的零件相適應(yīng)，精度、尺寸規(guī)格等和生產(chǎn)率的要求等。該零件屬于小批量生產(chǎn)，因此用臥式床機(jī)床XA6132。線(xiàn)切割機(jī)床采用DK7752系列。刀具：一般先采用標(biāo)準(zhǔn)刀具根據(jù)該零件的工藝及實(shí)際條件確定其刀具為：圓柱銑刀、平行砂輪、主銑刀、定心鉆、鉆頭、砂輪、絞刀等，其線(xiàn)切割采用慢走絲機(jī)構(gòu)，采用單個(gè)脈沖能力小，脈寬窄，頻率高正極性加工，工作液采用去離子水。電極絲采用0.10.3mm。6.加工余量確定確定加工余量有三種方法：查表法，分析計(jì)算法，經(jīng)驗(yàn)估算法。1)計(jì)算法:如果對(duì)影響加工余量的因素比較清楚，則采用計(jì)算法確定加工余量比較準(zhǔn)確。要弄清影響余量的因素，必須具備一定的測(cè)量手段，掌握必要的統(tǒng)計(jì)分析資料。在掌握了各種誤差因素大小的條件下，才能比較準(zhǔn)確地計(jì)算加工余量。2)查表法:此法主要以根據(jù)工廠(chǎng)的生產(chǎn)實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)研究積累的經(jīng)驗(yàn)所制成的表格為基礎(chǔ)，并結(jié)合實(shí)際加工情況對(duì)數(shù)據(jù)加以修正，確定加工余量。這種方法方便、迅速，在生產(chǎn)上應(yīng)用較廣泛。3)經(jīng)驗(yàn)法:由一些有經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員或工人，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定加工余量的大小。由經(jīng)驗(yàn)法確定的加工余量往往偏大，這主要是因?yàn)橹饔^(guān)上怕出廢品的緣故，這種方法在模具生產(chǎn)中廣泛采用。本零件采用查表法如圖根據(jù)零件尺寸H=310mm.B=65mm,工件長(zhǎng)度L=310mm，查模具制造工藝書(shū)中關(guān)于矩形鍛件表面最后加工余量可知6.1毛坯技術(shù)要求鍛件加工余量：鍛件應(yīng)保證合理的機(jī)械加工余量。如果鍛件機(jī)械加工的加工余量過(guò)大，則不僅浪費(fèi)了材料，同時(shí)造成機(jī)械加工工作量過(guò)大，增加了機(jī)械加工工時(shí)；如果鍛件機(jī)械加工的加工余量過(guò)小，使鍛造過(guò)程中產(chǎn)生的鍛造夾層、表層裂紋、氧化層、脫碳層和鍛造不平現(xiàn)象無(wú)法消除，則得不到合格的模具零件。6.2加工余量的確定及工序間尺寸與公差的確定(1)加工9 , Ra0.8工序名稱(chēng)工序間余量/mm工序間工序間尺寸/ mm工序間經(jīng)濟(jì)精度/mm表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m坐標(biāo)磨0.1H7（）0.8990.8精絞孔0.1H8()0.89-0.1=8.98.90.8鉆孔5.8H13(）168.9-0.1=8.88.816毛坯孔006.3確定工序的切削用量及時(shí)間定額正確選擇切削用量，對(duì)保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)率和降低刀具損耗有重要意義。工序1備料 按310X310X65mm將毛坯鍛造成型。由于要求凸凹模具有較高的強(qiáng)度，硬度，耐磨性，適合復(fù)合模落成沖孔，而且結(jié)構(gòu)形狀簡(jiǎn)單所以選用鍛造比較合理。選用Cr12MoV高鉻模具剛。選用三向鐓拔的方式鍛成方形毛坯。始鍛溫度1100-1120,終鍛溫度500-520,700以上風(fēng)冷。工序2退火 ：將工件加熱至Ac1或者Ac3以上（發(fā)生相變）或Ac1以下（不發(fā)生相變），保溫后，緩冷下來(lái)，通過(guò)相變已變成珠光體型組織，或不發(fā)生形變以消除應(yīng)力降低硬度的一種熱處理方法。鍛件的退火工藝：選擇高溫保濕時(shí)間3h, 低溫降火溫度3h。降低硬度，提高塑性，改善切削加工性能和壓力工作性能。細(xì)化晶粒，調(diào)整組織，改善機(jī)械性能，為下步工序做準(zhǔn)備。工序3銑削：將毛坯外面氧化層，銑削成比較規(guī)則的圖形（1） 選擇切削深度：參考中107頁(yè)可知切削深度ap=2mm（2） 選擇進(jìn)給量：參考中108表3-28選擇每齒進(jìn)給量af=0.35mm（3） 選擇切削速度：查中111頁(yè)表3-16選取v=0.25m/s（4） 確定刀具參數(shù)：根據(jù)中270頁(yè)表5-41選擇D=100mm,齒數(shù)Z=12（5）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 按機(jī)床選取nw=47.5r/min 實(shí)際切削速度： （6）計(jì)算切削工時(shí)由文獻(xiàn)10中2-82頁(yè)表7-7查得 工序4銑削;銑削上下平面，留余量1.7mm.根據(jù)上面同理的采用同樣的切削用量。(1) 選擇切削深度：參考文獻(xiàn)10表2.1-77可知切削深度ap=1mm(2) 選擇進(jìn)給量：參考文獻(xiàn)10表2.1-77選取每齒進(jìn)給量af=0.1mm(3) 選擇切削速度：參考文獻(xiàn)10表2.1-81選取v=0.35m/s(4) 確定刀具參數(shù)：參考文獻(xiàn)10選擇刀具D=100mm,齒數(shù)Z=12,d=32,B=50(5) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按機(jī)床選?。簄w=75r/min實(shí)際切削速度：（6）計(jì)算切削工時(shí)工序5鉆 擴(kuò) 絞首相確定鉆削的切削用量1） 選擇鉆頭選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑d=8.4mm。鉆頭幾何形狀2.1：標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，其參數(shù)2=118=715.=2432（1） 選擇進(jìn)給量：參考文獻(xiàn)14443頁(yè)9-33取=0.66mm/r（2） 選擇切削速度：參考文獻(xiàn)14446頁(yè)9-34取v=0.35m/s（3） 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：選取機(jī)床轉(zhuǎn)速nw=200r/min實(shí)際切削速度（4）計(jì)算切削工時(shí)工序7(1) 選取切削深度：參考文獻(xiàn)10表2.1-77可知切削深度ap=1.5mm(2) 選擇進(jìn)給量：參考文獻(xiàn)10表2.1-77選擇每齒進(jìn)給量af=0.35mm(3) 選擇切削速度：參考文獻(xiàn)10表2.1-81選取v=0.25m/s(4) 確定刀具參數(shù)：參考文獻(xiàn)10表2.1-28立式角銑刀，D=60，Z=18(5) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按機(jī)床選取nw=75r/min實(shí)際切削速度(6)計(jì)算切削工時(shí)查文獻(xiàn)10表2.1-99得工序8熱處理：采用二次硬化（11001120高溫淬火+500520高溫回火三次）具有一定的熱硬性，在用于韌性不足而開(kāi)裂、崩刃的模具上。工序9線(xiàn)切割采用單個(gè)脈沖能量小，脈寬窄，頻率高的電參數(shù)進(jìn)行加工。根據(jù)材料Cr12MoV,采用DK7752慢走絲線(xiàn)切割機(jī)床，選擇工作液采用去離子水，脈沖寬度t1/us=8 脈沖間隔to/us=85 加工電流I/A=0.2，切削速度=13Vwi/mm2min-1，其采用黃銅絲0.1mm,單邊放電間隙0.02mm,凸凹模配合間隙0.02mm。序號(hào)程序段BXBYBJGZ1SCB5000BB005000GXL12CDB9050B7978B034056GYNR23DABB26042B026042GYL24ABB9050B7978B034056GYNR45BCBB26042B026042GYL46CSB5000BB005000GXL37D工序10精密上下平面采用圓形工作臺(tái)平磨查精密磨床砂輪寬度選用40bs/mm其工作臺(tái)縱向進(jìn)給量f/(mm/r)=20,工件速度V/(m/min)=10,磨頭單行程磨削深度ap(mm/st)=0.0215。工序十一研磨零件工作部分達(dá)到圖紙要求。工序十二檢驗(yàn)：按圖紙要求檢驗(yàn)合格6.4編寫(xiě)工藝文件工藝過(guò)程卡片及工序卡片請(qǐng)見(jiàn)附件WORD。參考文獻(xiàn)模具制造工藝，張榮清主編，高等教育出版社，2006年。模具制造工藝，黃毅宏主編，機(jī)械工業(yè)出版社，1989年。實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)，許發(fā)樾主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2001年。模具制造工藝學(xué)，滕宏春主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2010年。模具零件的工藝設(shè)計(jì)與實(shí)施，熊建武主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2001年。機(jī)械制造與模具制造工藝學(xué)，陳國(guó)香主編，清華大學(xué)出版社，2007年。金屬工藝學(xué)，王英杰主編，高等教育出版社，2009年。機(jī)械制造裝備，王鶴汀主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2001年。