沖孔凹模加工課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　題目： 沖孔凹模 </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p><b>　　指導(dǎo)教師： </b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)題目：</b></p>

2、<p>　　沖孔凹模機(jī)械加工工藝規(guī)程</p><p><b>　　技術(shù)要求</b></p><p>　　1. 淬火硬度58~60HRC</p><p><b>　　2. 未注圓角R5</b></p><p>　　二、原始數(shù)據(jù)和技術(shù)要求：</p><p>　　生產(chǎn)

3、類型：?jiǎn)渭∨可a(chǎn)。</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　加強(qiáng)課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)是提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，鍛煉學(xué)生的獨(dú)立性、創(chuàng)造性和實(shí)踐性能力的有效途徑，也是目前高等教育改革正在積極推進(jìn)的重要內(nèi)容。</p><p>　　本設(shè)計(jì)參考了機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教材，以課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的順序編寫(xiě)，包括設(shè)計(jì)時(shí)所必需的有關(guān)

4、毛坯的選擇，加工余量的確定，機(jī)床、切削刀具、量具的選擇，切削用量的選擇及機(jī)動(dòng)時(shí)間的計(jì)算等，采用最新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及部頒標(biāo)準(zhǔn)，涉及內(nèi)容全面。</p><p>　　希望通過(guò)本次設(shè)計(jì)能鞏固、擴(kuò)大和強(qiáng)化自己所學(xué)到的理論知識(shí)與技能，提高自己設(shè)計(jì)、計(jì)算、制圖、編寫(xiě)技術(shù)文件的能力，學(xué)會(huì)在與困難的時(shí)候利用手邊的資料和查閱工具書(shū)的習(xí)慣，并在設(shè)計(jì)中培養(yǎng)自己理論聯(lián)系實(shí)際認(rèn)真去工作的工作作風(fēng)和獨(dú)立工作能力，為以后踏入社會(huì)參加工作打下一個(gè)良好的

5、基礎(chǔ)。</p><p>　　由于本人水平有限，編寫(xiě)時(shí)間緊迫，涉及中難免有錯(cuò)誤和不妥之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。</p><p><b>　　2013年5月</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1.零件的工藝分析...........................

6、.............5</p><p>　　1.零件的功用、結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)...............................5</p><p>　　2.主要加工表面及其要求.................................5</p><p>　　3.毛坯的選擇.......................................

7、....5</p><p>　　4.確定毛坯的技術(shù)要求...................................5</p><p>　　5.繪制毛坯圖...........................................6</p><p>　　2.基準(zhǔn)的選擇.........................................

8、...7</p><p>　　擬定機(jī)械加工工藝路線..................................7</p><p>　　1.確定各表面的加工方法.................................8</p><p>　　2.工藝路線方案的分析和比較.............................8</p>

9、<p>　　4.確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差......................8</p><p>　　5.選擇機(jī)床及工藝裝備....................................9</p><p>　　1.選擇機(jī)床.............................................9</p><p>　

10、　2.選擇刀具.............................................9</p><p>　　3.選擇夾具.............................................10</p><p>　　4.選擇量具.............................................10</p><

11、;p>　　6.確定切削用量及基本工時(shí)................................11</p><p>　　1.工序10...............................................11</p><p>　　2.工序20..............................................12</p>

12、<p>　　3.工序30...............................................12</p><p>　　4.工序40...............................................13</p><p><b>　　1.設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</b></p><p><

13、b>　　1）課程介紹</b></p><p>　　《模具制造工藝學(xué)》是一門實(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。</p><p><b>　　2）任務(wù)</b></p><p><b>　　要求</b&

14、gt;</p><p><b>　　模具零件的工藝分析</b></p><p>　　制定零件的制造工藝方：①制訂工藝路線②選擇定位基準(zhǔn)，進(jìn)行必要的工序尺寸計(jì)算 ③選擇機(jī)床及工、夾、量、刃具 ④加工余量及工序間尺寸與公差的確定⑤切削用量的確定</p><p>　?。?）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)線繪制，零件的

15、實(shí)體尺寸用雙點(diǎn)畫(huà)線繪出。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。</p><p>　　填寫(xiě)機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</b></p><p>　?、倌夸?； ②工藝設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)； ③零件分析； ④確定生產(chǎn)類型； ⑤選擇毛壞

16、， ⑥擬定工藝路線； ⑦工序設(shè)計(jì)（選擇機(jī)床和工藝裝備，確定工序余量、工序尺寸及公差．確定各工序的切削用量，繪制各工序的工序簡(jiǎn)圖，確定工時(shí)定額）； ⑧給定夾具的工作原理的簡(jiǎn)單說(shuō)明，定位方案分析，定位元件的組成，夾緊方案分析，夾緊機(jī)構(gòu)的組成，定位誤差的計(jì)算等（選作內(nèi)容)。</p><p><b>　　一、零件的工藝分析</b></p><p>　　零

17、件的功用、結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)：</p><p>　　該零件是以Φ 118.49孔做沖孔凹模，為便于落料，凹模內(nèi)做階梯孔為Φ 128并用Φ 10的孔與固定卸料板定位，上面有四個(gè)帶凹臺(tái)的螺紋孔用于板料的導(dǎo)向定位，下面有四個(gè)用以凹模與下模座固定的螺紋孔M10，側(cè)面帶有固定側(cè)壓板的 兩個(gè)螺紋孔M5。</p><p>　　由于沖孔凹模工作時(shí)承受一定的壓力，因此要求有一定的強(qiáng)度，剛度，韌度。</p>

18、;<p>　　主要加工表面及其要求：</p><p><b>　　⑴凹模上表面</b></p><p>　　⑵內(nèi)孔Φ 118.4 Ra=0.8；</p><p><b>　　⑶臺(tái)階倒角45°；</b></p><p>　　⑷下表面Φ 210；</p><p

19、>　?、射N釘孔Φ 10Ra=0.8；</p><p>　?、拾寂_(tái)中螺紋孔M10深度T15；</p><p>　　⑺切面上的兩個(gè)螺紋孔M6；</p><p>　?、滔卤砻媛菁y孔M10T20。</p><p><b>　　毛坯的選擇</b></p><p>　?、糯_定毛坯的類型，制造方法和尺寸及

20、公差；</p><p>　?、僖蛄慵牧蠟镃r12MoV是合金工具鋼，（高耐模具鋼）高耐磨，高強(qiáng)韌性鋼屬于小批量生產(chǎn)，鑄件性能好，　　　　　　　　　　　　　　　　　　尺寸精度高，故采用熔模鑄造；Cr12MoV，熱處理60~64HRC</p><p>　　②鑄件尺寸公差等級(jí)為CT5（見(jiàn)[1]表3-1）加工余量等級(jí)為CT5MA-E（見(jiàn)　　　　　　[1]表3-2、表3-3）；</p>

21、<p>　?、塾嗔喀?18.4的孔單邊余量為1.5mm。下表面余量為0.8mm，上表面加工余量為1.5mm，側(cè)面的加工余量為2mm。</p><p>　　確定毛坯的技術(shù)要求：</p><p>　　淬火處理硬度為58-60HRC淬火：850度保溫1小時(shí)+960度保溫2小時(shí)油淬回火：200度保溫3小時(shí)</p><p><b>　　繪制毛坯圖

22、</b></p><p><b>　　基準(zhǔn)的選擇</b></p><p><b>　　定位基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　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

23、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。</p><p>　　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。</p><p>　　該零件中較多的尺寸及形位公差是以凹模下表面為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的，因此必須首先加工出凹模下表面為后續(xù)工序作為基準(zhǔn)，根據(jù)粗精基準(zhǔn)的選擇原則，確定各加工表面的基準(zhǔn)，

24、如表1-1所示：</p><p>　　三、擬定機(jī)械加工工藝路線</p><p>　　確定各表面的加工方法</p><p>　　根據(jù)各加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，選定如下加工方法：凹模上下表面加工方法為銑削，凹臺(tái)2個(gè)Φ 10的銷釘孔用鉆、擴(kuò)、鉸的方法加工，4個(gè)M10的螺紋孔、2個(gè)M6的螺紋孔、4個(gè)凹臺(tái)的螺紋孔都用鉆床加工。</p><p&

25、gt;<b>　　具體加工方法如下：</b></p><p>　?、虐寄Ｉ舷卤砻婧蛡?cè)面;未注公差尺寸、公差等級(jí)按IT14，表面粗糙度為 Ra=12.5um,查表4-2及表4-5，需進(jìn)行粗銑。</p><p>　?、痞?118.4的孔：表面粗糙度為0.8um,公差等級(jí)為IT8查表4-3可采用粗鏜——半精鏜——精鏜。</p><p>　?、撬械?/p>

26、螺紋孔：采用先鉆孔后攻絲。</p><p><b>　　表4-1加工方案一</b></p><p>　　表4-2 加工方案二</p><p>　　2.工藝路線方案的分析和比較</p><p><b>　　方案一</b></p><p>　　按工序集中原則組織工序，其優(yōu)點(diǎn)：工

27、藝路線短、減少了工件的裝夾次數(shù)、 易保證加工面的相互位置精度、減少了工件在工序間的運(yùn)輸、減少輔助時(shí)間和準(zhǔn)備時(shí)間。</p><p><b>　　方案二</b></p><p>　　按工序分散原則，先在一個(gè)鉆床上鉆孔，再換一個(gè)鉆床擴(kuò)孔和鉸孔，采用流水線加工。其優(yōu)點(diǎn)是：減少工作強(qiáng)度、降低了工作難度、提高了工作效率。其缺點(diǎn)是：工藝路線長(zhǎng)、增加了工件的裝夾次數(shù)、增加了尺寸裝備

28、的要求。</p><p>　　根據(jù)以上方案的分析，因?yàn)槭菃渭∨可a(chǎn)，所以盡量是工序集中以降低生產(chǎn)成本和保證質(zhì)量的需要。所以最后確定工藝路線為方案一為零件加工的工藝路線。</p><p>　　確定機(jī)械加工余量工序及尺寸公差</p><p><b>　　加工余量確定</b></p><p>　　確定加工余量有三種方法：查

29、表法，分析計(jì)算法，經(jīng)驗(yàn)估算法。</p><p>　　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。</p><p>　　2)查表法:此法主要以根據(jù)工廠的生產(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

30、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。</p><p>　　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^上怕出廢品的緣故，這種方法在模具生產(chǎn)中廣泛采用。</p><p><b>　　采用查表法</b></p><p>　　加工余量可采用查表修正

31、法確定，確定工序尺寸的一般方法是：由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件圖樣的要求標(biāo)注。 凹模零件第一道工序無(wú)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換。其余個(gè)表面的加工用統(tǒng)一基準(zhǔn)且基準(zhǔn)重合。 故只需查得加工余量便可確定工序尺寸。</p><p>　　根據(jù)上述原始資料和加工工藝，查各種表面加工余量表分別確定個(gè)加工表面</p><p>　　的加工余量，工序尺寸及公差。如表1-3機(jī)械加工余量及工序尺寸:<

32、/p><p><b>　　選擇機(jī)床及工藝設(shè)備</b></p><p><b>　　選擇機(jī)床</b></p><p><b>　　⑴工序10</b></p><p>　　由于加工零件輪廓尺寸不大，在車端面時(shí)采用C336-1型回輪式轉(zhuǎn)塔車床</p><p>&l

33、t;b>　?、乒ば?0</b></p><p>　　對(duì)Φ118.4的孔進(jìn)行加工采用T612臥式銑鏜床</p><p><b>　　⑶工序30、40</b></p><p>　　因所加工材料硬度較高，故采用功率較大的機(jī)床A3025鉆床</p><p><b>　　選擇刀具</b>&l

34、t;/p><p>　　該零件無(wú)特型表面，一般采用通用或標(biāo)注刀具，車床用來(lái)粗車凹模上、下表 面和側(cè)面，用P10端面車刀。</p><p>　　Φ118.4的孔用階梯孔鏜刀，4個(gè)M10T20、4個(gè)M10T15、2個(gè)M6T10的螺紋孔都用直柄麻花鉆;</p><p>　　Φ10的孔采用鉆--擴(kuò)----鉸的形式，其中擴(kuò)和鉸都用硬質(zhì)合金鉆頭，凹臺(tái)處用短柄麻花鉆。<

35、/p><p><b>　　選擇夾具</b></p><p>　　鏜床夾具、專用夾具和車床夾具</p><p><b>　　選擇量具</b></p><p>　?、胚x擇凹模上、下表面和側(cè)面量具，按計(jì)量器具的不確定度選擇該表面加工時(shí)所 用的量具。</p><p>　　凹模上、下

36、表面及側(cè)面公差T=0.7mm.按表5-56計(jì)量器具不確定允許值 V1=0.054，根據(jù)表5-59選用分度值0.056～500mm的游標(biāo)卡尺。</p><p>　?、沏@所有的螺紋孔的量具</p><p>　　所有尺寸公差T=0.70mm按表5～56計(jì)量器具不確定允許值V1=0.054，根據(jù) 表5-59選用分度值0.056～500mm的游標(biāo)卡尺。</p><p>

37、;　?、铅?0的銷釘孔的量具公差為T=0.015，選擇0～200（精度為0.02mm）的 游標(biāo)卡尺.</p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)類型和滿足被加工零件的技術(shù)要求，且結(jié)合工廠現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，各工序所用的機(jī)床設(shè)備和工藝裝備如表1-4所示：</p><p>　　表1—4機(jī)床設(shè)備和工藝裝備的選擇</p><p>　　確定切削用量及基本工時(shí)</p><p&

38、gt;<b>　　工序10</b></p><p><b>　　凹模上表面</b></p><p>　?、俅_定背吃刀量ap：端面總加工余量為1.5mm,一次走刀加工ap=1.5mm</p><p>　?、诖_定進(jìn)給量f：根據(jù)表5-102查得f=0.6～0.9mm，查表5—4根據(jù)機(jī)床的橫向進(jìn)</p><p&

39、gt;　　給量取f=0.39。</p><p>　?、鄞_定切削速度Vc：根據(jù)表5-109和表5-110查得Cv=242 Xv=0.18 Yv=0.40</p><p>　　m=0.10,修正系數(shù)Kv=0.6 ，KHv=1.24，Khv=0.8，Krv=0.81 ，Ktv=1，刀具 壽命T=60min</p><p>　　V==242×0.6×

40、;1.24×0.18×0.81×1/(60×0.10×1.5×0.18× 0.39×0.40)=23.6m/min</p><p>　?、艽_定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n：</p><p>　　n==1000x 23.6/(3.14x 148)=50.78r/min</p><p><b>

41、;　?、萦?jì)算基本時(shí)間Tj</b></p><p>　　切削加工長(zhǎng)度L=148mm</p><p>　　端面車刀選用主偏角Kr=90度，背吃刀量ap=1.5mm查表5-138和表5-139得： L1=(ap/tankr)+（2～3）取L1=4mm,L2=(3～5)mm</p><p>　　=(148-118)/2+4+4+0=23mm</p>

42、<p>　　Tj=L/nf=23/50.78x0.39=1.16min</p><p>　?、掭o助時(shí)間Tf：查表5-152得裝夾工件的時(shí)間為0.8min，啟動(dòng)機(jī)床的時(shí)間為 0.02min，啟動(dòng)調(diào)節(jié)切削液的時(shí)間為0.05min，取量具并測(cè)量尺寸的時(shí)間為0.5min</p><p>　　共計(jì)Tf=1.37min。</p><p><b>

43、　　凹模下表面</b></p><p>　　步驟同上計(jì)算得出Vc=31m/min，n=47r/min</p><p>　　Tj=L/nf=49/(47X0.39）=2.67min</p><p><b>　　凹模側(cè)面</b></p><p>　　計(jì)算得出Vc=38m/min，n=400r/min</p&

44、gt;<p>　　Tj=1.5min，Tf=0.5min</p><p><b>　　工序20</b></p><p>　　粗鏜Φ 118.4至116.9，f=0.3mm/r，Vc=40m/min</p><p>　　n==1000×40/(3.14×116.9)=3301r/min</p>&l

45、t;p>　　Tj=L/nf=(L+L1+L2+L3)/fn=(10+2+3)/(0.3×3301)=0.015min</p><p><b>　　Tf=0.1min</b></p><p>　　精鏜Φ 118.4至Φ 118.4</p><p>　　Tj=0.02min，Tf=0.1min</p><p>

46、;<b>　　工序30</b></p><p>　　鉆凹臺(tái)處的四個(gè)螺紋孔至Φ9</p><p><b>　　步驟如下：</b></p><p><b>　?、俅_定進(jìn)給量f</b></p><p>　　根據(jù)表5-113取f=0.02，d0=0.02×9=0.18mm/r

47、，根據(jù)C336-1回輪式轉(zhuǎn)塔 車床（見(jiàn)表5-4）實(shí)際縱向進(jìn)給量取f=0.35mm/r</p><p><b>　?、诖_定切削速度Vc</b></p><p>　　按表5-113，取Vc=20m/min</p><p><b>　?、鄞_定機(jī)床轉(zhuǎn)速n</b></p><p>　　n==1000

48、15;20/(3.14×9)=707.9</p><p>　　根據(jù)表5-4，按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=700r/min</p><p>　　實(shí)際切削速度Vc=18m/min</p><p><b>　?、苡?jì)算基本時(shí)間Tj</b></p><p>　　被加工孔長(zhǎng)度為L(zhǎng)=15mm</p><p>

49、　　切入量Y=（do/2)×cotΦ+(1～2）=3.9～4.9mm</p><p>　　式中d0為鉆頭直徑（單位：mm)，Φ 為鉆頭半頂角常取60°</p><p>　　取Y=4mm.切出量△=2mm</p><p>　　Tj=(L+△+Y)/nf=(15+4+2）/（700×0.35）=0.086min</p><

50、;p><b>　?、荽_定輔助時(shí)間Tj</b></p><p>　　查表5-153得變換刀架的時(shí)間為0.05min，變速或變換進(jìn)給量的時(shí)間為 0.02min，啟動(dòng)的調(diào)節(jié)切削液的時(shí)間為0.05min，共計(jì)Tj=0.12min</p><p>　　絲錐凹臺(tái)處的四個(gè)螺紋孔至M10</p><p>　　D=10mm，f=0.2mm/r，

51、n=60=0/min</p><p>　　l1=(1～3)p l2=(2～3)p p=1.5㎜</p><p>　　l1=3㎜ l2=4㎜</p><p>　　Tj=()i=(15+3+4)×1/（0.2×600）=0.37min</p><p>　　鉆凹模下表面的四個(gè)螺紋孔至Φ9</p>

52、<p>　　步驟同上得f=0.18mm/r，n=700r/min，Vc=18m/min</p><p>　　Tj=(L+Y+△)/nf=(20+4+2）/（700×0.35）=0.11min</p><p>　　Tf=0.12min</p><p>　　絲錐凹模下表面四個(gè)螺紋孔至M10</p><p>　　Tj=(20+

53、3+4)×(2/0.2×600)=0.45min</p><p>　　鉆側(cè)面的兩個(gè)螺紋孔至Φ 5</p><p>　　f=0.02×5=0.1mm/r，取實(shí)際f=0.14mm/r</p><p>　　Vc=15m/min，n=955r/min</p><p>　　查表選n=1000r/min</p>

54、<p>　　實(shí)際切削速度Vc=17m/min</p><p>　　絲錐兩個(gè)側(cè)面的螺紋孔至M6</p><p>　　f= 0.12mm/r，取f=0.14mm/r</p><p>　　n=955r/min，取n=1000r/min</p><p>　　Tj=00.24min，Tf=0.13min</p><p&g

55、t;<b>　　工序40</b></p><p><b>　　鉆銷釘孔至Φ 9</b></p><p><b>　　步驟同上</b></p><p>　　f=0.18mm/r，取f=0.35mm/r</p><p>　　n=707.9r/min， Vc=18m/min</

56、p><p>　　Tj=(45+14+12)/（700×0.35）=0.289min</p><p>　　Tf=0.12min</p><p><b>　　擴(kuò)銷釘孔至Φ9.8</b></p><p>　　Tj=0.3min，Tf=0.12min</p><p><b>　　鉸銷釘孔至

57、Φ10</b></p><p>　　查表5-117，背吃刀量ap=0.1mm選進(jìn)給量f=0.23mm/r，主軸轉(zhuǎn)速198r/min， 切削速度Vc=9.33m/min</p><p>　　基本時(shí)間Tj=0.88min,輔助時(shí)間Tf=0.22min</p><p><b>　　鉆凹臺(tái)至Φ15</b></p>&