模具制造課程設(shè)計---模具凹模典型零件的加工工藝

1、<p>　　模具凹模典型零件的加工工藝</p><p><b>　　摘要:</b></p><p>　　本次課程設(shè)計選取典型沖裁凹模板進(jìn)行加工，主要指定設(shè)計加工尺寸、加工方法及加工過程中必要的熱處理方法，使我們對一般模具設(shè)計、制造到成品的過程，有了初步的認(rèn)識，也為我們以后真正的模具設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。</p><p>　　零件的技術(shù)要求及

2、結(jié)構(gòu)分析</p><p>　　本次設(shè)計的零件圖為鏈板級進(jìn)沖裁模具凹模板（如圖1-1）</p><p><b>　　圖1-1</b></p><p><b>　　1.1功能結(jié)構(gòu)分析</b></p><p>　　此零件是鏈板級進(jìn)沖裁模具凹模，凹模型孔的外輪廓作為凸模刃口， 24， 8作為凹模刃口，為了能

3、夠達(dá)到裝配及產(chǎn)品的要求，零件外表面精度要求比較高，粗糙度為0.8。其次，模具刃口在壓力和摩擦力的作用下，經(jīng)常出現(xiàn)磨損失效，尤其是沖頭受力較大，而且在一次沖裁過程中經(jīng)受兩次摩擦（沖入和退出各一次），因而沖頭的磨損較快，因此對零件的硬度有較高的要求。最后，凹模的左右表面的平行度也比較高。</p><p>　　1.2鏈板級進(jìn)沖裁模具凹模的主要技術(shù)要求</p><p>　　位置精度：左右平面的平行

4、度控制在0.02mm內(nèi)</p><p>　　硬度：淬火≥62HRC</p><p>　　表面粗糙度：零件外表面粗糙度Ra0.8，孔內(nèi)粗糙度Ra3.2</p><p>　　1.3、技術(shù)關(guān)鍵及其采取的措施</p><p>　　1）左右平面間平行度公差等級高，采取措施：互為基準(zhǔn)，磨削加工。</p><p>　　2）垂直面的磨

5、削，采取措施：磨好左右平面，工件裝夾在精密角鐵上，用百分表找正后磨削出垂直面，而后用磨出的面為基準(zhǔn)面，在磁力臺上磨對稱平行面及兩圓柱面。</p><p>　　結(jié)合這些要求選擇合金工具鋼Cr12。</p><p><b>　　毛坯制造工藝設(shè)計</b></p><p>　　2.1確定鍛件的加工余量</p><p>　　根據(jù)機(jī)

6、械設(shè)計手冊確定粗銑余量為1.4mm，確定精銑余量為0.6mm，確定磨削余量長方向?yàn)?.5mm（單邊），寬方向?yàn)?.3mm（單邊），高方向?yàn)?.5mm（單邊）。再根據(jù)零件尺寸及下料精度得鍛件尺寸為200.8mm×200.2mm×31mm,繪制鍛件圖如圖2-1</p><p>　　圖2-1鏈板復(fù)合沖裁模具凸凹模鍛件圖</p><p>　　2.2確定鍛造溫度范圍</p&

7、gt;<p>　　查[3]表2-8得始鍛溫度1100℃，終鍛溫度850℃</p><p><b>　　鍛件的退火工藝曲線</b></p><p>　　加熱到770～790℃保溫，680～700℃等溫爐冷.</p><p><b>　　機(jī)械加工工藝設(shè)計</b></p><p><b

8、>　　3.1制定工藝路線</b></p><p>　　圖1-1為所要機(jī)加工的零件。其工藝過程如下：</p><p>　　工序一：銑零件各個外表面</p><p><b>　　工序二：鉆 </b></p><p><b>　　工序三：鉸孔</b></p><p&g

9、t;<b>　　工序四：加工螺紋孔</b></p><p><b>　　工序五：熱處理</b></p><p>　　工序六：磨零件各個外表面</p><p><b>　　工序七：檢驗(yàn)</b></p><p>　　3.2、機(jī)械加工余量、工序尺寸和定位基準(zhǔn)的確定</p>

10、<p>　　1）粗銑余量為1.4mm(單邊)，精銑余量為0.6mm（單邊）,磨削在長度方向上余量為0.5mm（單邊），寬度方向上余量為0.3mm（單邊）,高度方向上余量0.5mm（單邊）。</p><p><b>　　2）孔加工</b></p><p>　　鉆 8mm </p><p>　　鉸 24mm

11、 2Z=0.4mm</p><p>　　鉆穿絲孔 3mm </p><p><b>　　3)定位基準(zhǔn)</b></p><p>　　選擇A及其對面平面、相鄰互相垂直的兩側(cè)面為定位基準(zhǔn)面，即三基面體系定位，符合基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則</p><p>　　3.3、確定工藝內(nèi)容</p><

12、;p>　　工序一：銑零件各個外表面①粗銑基準(zhǔn)面A</p><p><b>　　1.加工條件</b></p><p>　　工件材料：Cr12合金工具鋼退火，鍛件。</p><p>　　機(jī)床：X52K立式升降臺銑床。</p><p>　　刀具：高速鋼粗齒錐柄立銑刀，刀具尺寸直徑D=20mm,總長L=195mm,切削部

13、分長度l=65mm,莫氏錐度號數(shù)2，前角γ0=15°，后角α0=14°，螺旋角 =45°，齒數(shù)z=3</p><p><b>　　2.確定切削用量</b></p><p>　　切削深度 ap=1.4 mm</p><p>　　每齒進(jìn)給量 fz=0.08mm/齒</p><p>　　切削速度V

14、=25m/min，切削液選用含硫極壓切削油</p><p>　?、诖帚娕c基準(zhǔn)面A相接的四周面</p><p>　　1.刀具：高速鋼粗齒錐柄立銑刀，刀具尺寸直徑D=40mm,總長L=195mm,切削部分長度l=65mm, 莫氏錐度號數(shù)4，前角γ0=15°后角α0=14°，螺旋角 =45°，齒數(shù)z=4</p><p><b>　　

15、2.確定切削用量</b></p><p>　　切削深度 ap=1.4 mm</p><p>　　每齒進(jìn)給量 fz=0.2mm/齒</p><p>　　切削速度V=25m/min，切削液同上</p><p><b>　　③精銑基準(zhǔn)面A</b></p><p>　　1. 刀具：高速鋼細(xì)齒錐

16、柄立銑刀，刀具尺寸直徑D=14mm,總長L=115mm,切削部分長度l=32mm,莫氏錐度號數(shù)2，前角γ0=15°，后角α0=14°，螺旋角 =35°，齒數(shù)z=5</p><p><b>　　2.確定切削用量</b></p><p>　　切削深度 ap=0.6 mm</p><p>　　每齒進(jìn)給量 fz=0.05m

17、m/齒</p><p>　　切削速度V=25m/min，切削液同上</p><p>　?、芫娕c基準(zhǔn)面A 相接的四周面</p><p>　　1.刀具：高速鋼細(xì)齒錐柄立銑刀，刀具尺寸直徑D=25mm,總長L=155mm,切削部分長度l=50mm,莫氏錐度號數(shù)3，前角γ0=15°，后角α0=14°，螺旋角 =35°，齒數(shù)z=6</p&

18、gt;<p><b>　　2.確定切削用量</b></p><p>　　切削深度 ap=0.6 mm</p><p>　　每齒進(jìn)給量 fz=0.07mm/齒</p><p>　　切削速度V=25m/min，切削液同上</p><p>　　⑤粗銑基準(zhǔn)面的對面平面</p><p><

19、;b>　　同工步①</b></p><p>　?、蘧娀鶞?zhǔn)面的對面平面</p><p><b>　　同工步①</b></p><p><b>　　工序二：鉆 </b></p><p>　　把工件裝夾在工作臺上以直角坐標(biāo)定位進(jìn)行加工，把零件圖上的尺寸換算成直角坐標(biāo)尺寸。如圖3-1&l

20、t;/p><p><b>　　圖3-1</b></p><p>　　直接用立銑刀工作臺的縱、橫走刀來控制平面孔系的坐標(biāo)尺寸。</p><p>　　刀具：選擇 8mm（4個）的高速鋼麻花鉆，進(jìn)給量0.18mm/r,切削速度13m/min，轉(zhuǎn)速420r/min,切削液選擇乳化液。</p><p>　　工序八：鉆 24mm孔（1個

21、）</p><p>　　刀具：選擇 24mm的高速鋼麻花鉆，進(jìn)給量0.32mm/r，切削速度17m/min,轉(zhuǎn)速385r/min，切削液與上道工步相同。</p><p><b>　　工序三：鉸 </b></p><p>　　①鉸 8mm，刀具：選擇高速鋼直柄機(jī)用鉸刀， 8mm，L=110mm,l=22mm，齒數(shù)Z=6，單邊余量為0.2mm，切削

22、速度5m/min,進(jìn)給量1.0mm/r,切削液選擇含硫的極壓切削油。刀具示意圖如圖</p><p><b>　　圖3-2</b></p><p>　?、阢q 24mm孔，刀具：選擇高速鋼直柄機(jī)用鉸刀， 24mm，L=150mm，l=25mm,齒數(shù)Z=6，單邊余量為0.2mm，切削速度5m/min,進(jìn)給量1.0mm/r,切削液選擇含硫的極壓切削油。刀具類型和上道工步一樣。

23、</p><p><b>　　工序四：加工螺紋孔</b></p><p><b>　　加工M10的螺紋孔</b></p><p><b>　　先鉆孔再攻絲</b></p><p><b>　?、巽@孔：</b></p><p>　　底

24、孔鉆頭直徑的選擇：</p><p>　　鉆底孔鉆頭直徑的計算公式：</p><p>　　當(dāng)t≤1時， =d-t</p><p>　　當(dāng)t＞1時, ≈d-(1.04～1.08)t</p><p>　　式中 t——螺距（mm）；</p><p>　　d——螺紋公稱直徑（mm）；</p><p>　

25、　——攻絲前鉆頭直徑（mm）。</p><p>　　②M10的螺紋孔粗牙螺距為1.25mm，所以按公式 ≈d-(1.04～1.08)t計算：</p><p>　　=d-1.06×1.25=8-1.3=6.70mm</p><p>　　Cr15屬于合金工具鋼，鉆頭選用高速鋼標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆，因此根據(jù)[5]表7-14得切削用量中進(jìn)給速度：0.17毫米/轉(zhuǎn),切削速度：

26、10米/分,轉(zhuǎn)速：640轉(zhuǎn)/分，切削液選用硫化乳化液</p><p><b>　　攻絲：</b></p><p>　　由[5]表6-27查得并計算該機(jī)用絲錐攻絲的切削速度為8.1米/分,攻螺紋切削液的選用：硫化乳化液</p><p><b>　　工序五：熱處理</b></p><p>　　淬火：加熱

27、溫度800～830 ，保溫0.4～0.5h,淬火硬度≥62HRC，油冷。</p><p>　　回火：為了改變淬火組織，等到一定的強(qiáng)度、韌性的配合，消除淬火應(yīng)力和回火中的組織轉(zhuǎn)變應(yīng)力?；鼗饻囟?40～160 。CrWMn的淬火和回火工藝如圖3-3。</p><p><b>　　圖3-3</b></p><p>　　工序六：磨零件各個外表面<

28、/p><p>　　目的：為了消除熱處理對表面的影響，以達(dá)到設(shè)計要求。</p><p>　　1.磨床：MM7112(砂輪直徑140～200mm，砂輪內(nèi)經(jīng)75mm，砂輪寬度20mm）</p><p><b>　　2.左右平面磨削</b></p><p>　?。?）砂輪的選擇。見[5]中第12章各表，結(jié)果為</p>

29、<p>　　GBD80ZRA6P200×20×75</p><p>　　其含義為：砂輪磨料為單晶白剛玉（代號GBD），粒度為80#，硬度為中軟（代號為ZR），陶瓷結(jié)合劑(代號為A)，6號組織，平形砂輪（代號為P），其尺寸為200×20×75(D×B×d)。安全線速度為35m/s。</p><p>　　（2）切削用量的選擇

30、。磨頭主軸轉(zhuǎn)速2810r/min</p><p>　　軸向進(jìn)給量 fa=0.5B=10mm(雙行程）</p><p>　　徑向進(jìn)給量 fr=0.020mm/雙行程</p><p><b>　　3.垂直平面磨削</b></p><p>　　用精密角鐵和平行夾頭裝夾工件。砂輪類型和切削用量和左右平面磨削一樣。</p&g

31、t;<p><b>　　工序七：檢驗(yàn)</b></p><p><b>　　四、填寫工藝過程卡</b></p><p>　　根據(jù)以上的工藝設(shè)計的內(nèi)容，填寫機(jī)械加工工藝過程綜合卡表3-1。</p><p><b>　　表3-1</b></p><p><b>

32、;　　4、心得體會</b></p><p>　　現(xiàn)在已經(jīng)完成了模具制造工藝學(xué)課程設(shè)計。首先我要感謝老師在這次實(shí)訓(xùn)中給予的幫助，其次還要感謝我的同學(xué)在我查詢資料，整理資料過程中給我的幫助和支持。</p><p>　　通過這次課程設(shè)計，我認(rèn)識到，機(jī)械制造工藝的制定并不是我們想象中的那么簡單，它需要專業(yè)人耐心而細(xì)致的計算和多次的查閱資料，最后制定出滿意的設(shè)計參數(shù)。此次課設(shè)鍛煉了我們的

33、耐心和信心，而且讓我再次CAD制圖，為以后的畢業(yè)設(shè)計夯實(shí)了基礎(chǔ)，更為以后的工作做好技能上的準(zhǔn)備。希望學(xué)院及老師多安排這樣切合我們以后工作的課程設(shè)計。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]曾珊琪，丁毅主編.模具壽命與失效.北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2005</p><p>　　[2]戴枝榮主編.工程材料.北京：高等