模具制造工藝課程設計--鏈片沖孔落料復合模

1、<p>　　模具制造工藝課程設計說明書</p><p>　　專業(yè)　數(shù)控加工與模具設計 </p><p>　　姓名　　　　　 　　　</p><p>　　指導教師　　　　　　　</p><p><b>　　設計題目</b></p><p>　　“鏈片沖孔落料復合?！蓖拱寄Ａ慵臋C械加工

2、工藝過程及工藝裝備的設計</p><p><b>　　1、裝配圖</b></p><p><b>　　2、凸凹模零件</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　前言4</b></p><p>　

3、　2 零件的工藝分析7</p><p>　　2.1 確定零件毛坯7</p><p>　　3 擬定零件工藝路線9</p><p>　　3.1 定位基準9</p><p>　　3.2 加工方法9</p><p>　　3.3 工藝路線確定9</p><p>　　4 編制加工工藝11<

4、;/p><p>　　4.1加工余量的確定11</p><p>　　4.2確定工藝內(nèi)容11</p><p>　　4.3 工藝過程卡片13</p><p>　　4.5編制切割程序15</p><p>　　表4-5線切割程序表設計總結(jié)15</p><p><b>　　設計總結(jié)16&l

5、t;/b></p><p><b>　　參考文獻17</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　《模具制造學》課程設計是在完成模具制造學理論課后進行的一個重要的實踐教學環(huán)節(jié)，通過本次課程設計要求達到的基本目的：</p><p>　　鞏固融會貫通模具制造學課程所學的

6、內(nèi)容，深刻理解模具零件部件制造的方法與模具的裝配技術(shù)，掌握制定模具制造工藝規(guī)程的方法。</p><p>　　綜合運用本專業(yè)所學其他課程和本課程的知識，解決生產(chǎn)實踐中的問題，從而全面提高學生從事工程技術(shù)工作的能力。包括設計能力、繪圖能力、技術(shù)分析與決策的能力、文獻檢索能力以及撰寫技術(shù)論文的能力等等。</p><p>　　本課程設計時間為期一周，內(nèi)容為要求學生獨立完成給定沖壓模具或注射模具的主

7、要典型零件的制造工藝規(guī)程和整套模具的裝配工藝規(guī)程的編制。</p><p>　　此次課程設計的主要目的是為了培養(yǎng)學生的綜合運用所學知識的能力以及團隊合作的能力。需要學生把所學的知識重新溫習一遍，并且能夠靈活運用，同時要求學生要學會主動積極的去查閱手冊，來了解模具制造工藝學所學的內(nèi)容。最終通過一組成員的共同努力來設計制造出合理的模具零件制造工藝和模具裝配工藝規(guī)程。</p><p>　　因為課程

8、設計時間有限，加上所學的知識結(jié)構(gòu)尚未強化，希望老師能夠批評指正。</p><p><b>　　1 工藝設計任務書</b></p><p><b>　　1）課程介紹</b></p><p>　　《模具制造工藝學》是一門實踐性、應用性強的課程，通過本次課程設計，使同學們深入。全面和系統(tǒng)掌握這門學習的基礎理論，并將理論知識貫穿到

9、實踐應用中，提高大家分析、研究和應用能力。</p><p><b>　　2）任務</b></p><p><b>　　要求</b></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，進行必要的工序尺寸

10、計算 ③選擇機床及工、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>　　畫毛坯圖：在加工余量已確定的基礎上畫毛坯圖，要求毛坯輪廓用粗實線繪制，零件的實體尺寸用雙點畫線繪出。比例取1 ：1 。同時應在圖上標出毛坯的尺寸、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>　　填寫機械加工工藝過程綜合</p><p

11、><b>　　課程設計說明書</b></p><p>　?、倌夸?； ②工藝設計任務書； ③零件分析； ④確定生產(chǎn)類型； ⑤選擇毛坯， ⑥擬定工藝路線； ⑦工序設計（選擇機床和工藝裝備，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圖，確定工時定額）； ⑧給定夾具的工作原理的簡單說明，定位方案分析，定位元件的組成，夾緊

12、方案分析，夾緊機構(gòu)的組成，定位誤差的計算等（選作內(nèi)容)。</p><p><b>　　2 零件的工藝分析</b></p><p>　　此零件是鏈片沖孔落料復合模凸凹模，可以在一次沖壓中完成沖孔落料兩個工序, Ф9孔為沖孔凹模,外形為落料凸模。其固定方式是以Ф24等外輪廓與凸凹模固定板4鉚接固定。</p><p>　　零件的外輪廓作為凸模刃口較為

13、簡單,由兩個Ф24的圓弧和寬度18的方肩圍成，高度為44mm。比較適合機械加工和線切割加工。Ф9作為凹模刃口，為了能夠達到裝配及產(chǎn)品的要求，零件外表面精度要求比較高，粗糙度為0.8, Ф12的廢料通道粗糙度要求較低為3.2。本零件尺寸齊全、要求合理、結(jié)構(gòu)工藝性好。</p><p>　　鏈片復合沖裁模具凸凹模的主要技術(shù)要求：</p><p>　?。?）尺寸精度：凸、凹模刃口尺寸在0.013m

14、m內(nèi)。</p><p>　　（2）硬度：60~64HRC。可以使用Cr12MoV經(jīng)淬火、回火后得到。</p><p>　?。?）表面粗糙度：零件外表面和孔內(nèi)上側(cè)粗糙度為Ra0.8，孔內(nèi)下側(cè)粗糙度為Ra3.2。</p><p>　　2.1 確定零件毛坯</p><p>　　本零件是模具最重要的工作零件，模具刃口在壓力和摩擦力的作用下，經(jīng)常出現(xiàn)磨

15、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。直接對工件進行沖壓，要求硬度高、強度好，故應選擇鍛件為毛坯形式。因模具為單件生產(chǎn)，故可用自由鍛制造。</p><p>　　2.2 工藝方案對比</p><p>　　根據(jù)該零件的加工工藝性條件，可以采用兩個方案：</p><p>　　方案

16、一：備料—粗銑（數(shù)控銑床）—半精銑—粗磨（成型磨床）—熱處理（淬火、回火）—精磨—檢驗。</p><p>　　方案二：備料—粗銑—半精銑—熱處理—電加工—精磨—檢驗。</p><p>　　工藝方案的比較與確定</p><p>　　方案一采用傳統(tǒng)機床加工，工藝相對麻煩對設備和技術(shù)人員的要求較高，且模具加工設備多，生產(chǎn)周期長不宜采用。</p><p&

17、gt;　　方案二采用線切割特種加工技術(shù)，工藝簡單，精度高，模具加工設備少，生產(chǎn)周期短還可以一件多用，割下的工件為凸模，留下的預料可作為凹模。</p><p>　　2.3 確定工藝方案</p><p>　　綜上所述，應使用方案二作為加工方案。</p><p>　　3 擬定零件工藝路線</p><p><b>　　3.1 定位基準<

18、;/b></p><p>　　本零件為套形零件。外圓尺寸Ф24，與內(nèi)孔尺寸Ф9、Ф12為同心圓。一般可按照基準統(tǒng)一原則，故選擇銑削后側(cè)表面為精基準，而選擇毛坯外表面為粗基準。</p><p><b>　　3.2 加工方法</b></p><p>　　表面加工方法應依據(jù)其加工精度與表面粗糙度要求參照各種表面典型加工路線來確定。經(jīng)查閱[1]，

19、確定本零件各表面的加工方法如表3-2：</p><p><b>　　表3-2加工方法表</b></p><p>　　3.3 工藝路線確定</p><p>　　（1）下料：毛坯鍛成長方形并退火處理。</p><p>　　（2）銑：銑六個面，將毛坯銑成六面體。</p><p>　?。?）鉗：鉆穿絲孔在

20、程序加工起點（圖所示A點和兩個Ф9圓心）處鉆出2~3mm的穿絲孔并作為兩個Ф12的中心孔。</p><p>　?。?）鉆：用Ф12鉆頭鉆孔至37mm深度。</p><p>　　（5）熱處理：淬火、回火并檢查硬度是否為60~64HRC。</p><p>　?。?）磨：磨削上下平面。</p><p>　?。?）電加工：按圖樣編制線切割加工程序并進

21、行線切割加工。</p><p>　?。?）鉗：研磨凸凹模工作部分。</p><p><b>　　4 編制加工工藝</b></p><p>　　4.1加工余量的確定</p><p>　　根據(jù)[1]表1.6確定毛坯余量為單邊3mm，即鍛件為72 mm×30 mm×50 mm，如圖所示。</p>

22、<p><b>　　表4-1毛坯余量圖</b></p><p>　　確定粗銑余量為1.4mm確定精銑余量為0.5mm，確定上下端面磨削余量長方向為0.5mm。</p><p><b>　　4.2確定工藝內(nèi)容</b></p><p>　　工序一：銑零件各個外表面</p><p>　　工件

23、材料：CrWMn合金工具鋼退火，鍛件。</p><p>　　機床：銑床X62W(xA6132)。</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,切削部分長度l=65mm,齒數(shù)z=3。</p><p>　　切削深度 ap=1.25 mm</p><p>　　每齒進給量 fz=0.2mm/齒<

24、/p><p>　　切削速度V=20m/min，切削液選用含硫極壓切削油</p><p><b>　　工序二：鉆穿絲孔 </b></p><p>　　把工件劃線定中心孔并裝夾在工作臺上。</p><p>　　機床：通用型鉆床Z5125。</p><p>　　刀具：選擇Φ3mm的高速鋼麻花鉆，進給量0.0

25、6mm/r,切削速度10m/min，切削液選擇乳化液。</p><p>　　刀具：選擇Φ12mm的高速鋼麻花鉆，進給量0.1mm/r,切削速度37m/min，切削液選擇乳化液。</p><p><b>　　工序三：熱處理</b></p><p><b>　　淬火： </b></p><p>　　第一

26、次預熱：300～500℃，第二次預熱840～860℃；淬火溫度：1020～1040℃；冷卻介質(zhì)：油，介質(zhì)溫度：20～60℃，冷卻至油溫；隨后，空冷。 </p><p><b>　　回火： </b></p><p>　　經(jīng)過以上淬火工藝，可以達到降低硬度的作用，具體回火工藝如下： </p><p>　　加熱溫度400～425℃，得到HRC=60～

27、64。</p><p>　　工序四：磨零件上下端面</p><p>　　目的：為了消除熱處理對表面的影響，以達到設計要求。</p><p>　　磨床：MYS250 (砂輪直徑140～200mm，砂輪內(nèi)經(jīng)75mm，砂輪寬度20mm）</p><p>　　磨頭主軸轉(zhuǎn)速2810r/min，左右平面磨削。</p><p>　　

28、軸向進給量 fa=0.5B=10mm(雙行程）</p><p>　　徑向進給量 fr=0.020mm/雙行程</p><p><b>　　工序五：電加工</b></p><p>　　機床型號：DK7732B-CG </p><p>　　已知凹、凸凹模雙面配合間隙為0.08~0.12，取間隙為0.1鉬絲直徑Φ0.13，單邊

29、放電間隙0.01。</p><p>　　先從內(nèi)孔穿絲順時針方向加工兩個Φ9內(nèi)孔。斷絲后如圖示從O點穿絲，按順時針方向加工完外輪廓，完成零件加工。</p><p>　　4.3 工藝過程卡片</p><p>　　根據(jù)以上的工藝設計的內(nèi)容，填寫機械加工工藝過程綜合卡表4-3：</p><p>　　表4-3機械加工工藝過程綜合表</p>

30、<p>　　4.4 編制線切割加工程序</p><p>　?。?）確定計算坐標系</p><p>　　由圖形的對稱軸為坐標系的X、Y軸，如圖4-4所示。由于圖形的對稱性，只需要計算一個象限點坐標，其余坐標可按對稱性換算得到。</p><p>　　圖4-4線切割坐標系</p><p><b>　　計算鉬絲偏移量f：<

31、/b></p><p><b>　　計算各點中心坐標：</b></p><p>　　顯然圓心O2的坐標為（21000,0），交點b的坐標為：</p><p>　　因此，在計算坐標系中，b點坐標為（13096,8925），其余象限中各交點的坐標均可根據(jù)對稱關(guān)系得到：</p><p>　　a（-13096,8925）c

32、（13096,-8925）d（-13096,-8925）</p><p>　　圓心O1點的坐標為（-21000,0）。為了編制程序，還需要計算各交點在切割坐標系中分別以O1、O2為原點的坐標：</p><p>　　a在O1點為原點的坐標系中坐標為：</p><p>　　d在O1點為原點的坐標系中坐標為：</p><p>　　d(7904,-8

33、925)</p><p>　　b在O2點為原點的坐標系中坐標為：</p><p>　　b(-7904,8925)</p><p>　　c在O2點為原點的坐標系中坐標為：</p><p>　　c(-7904,-8925)</p><p><b>　　確定切割順序</b></p><

34、;p>　　鉬絲的切割順序為逆時針方向為：</p><p><b>　　計數(shù)方向與計數(shù)長度</b></p><p>　　圓弧ad的終點是d，且有，所以計數(shù)方向為GY，計數(shù)長度則應取各段圓弧在Y軸上投影長度之和，即：</p><p>　　J=11997×2+（11997-8925）×2 = 30138</p>

35、<p>　　同理圓弧cb的計數(shù)方向取GY，計數(shù)長度為30138</p><p><b>　　4.5編制切割程序</b></p><p>　　編制外輪廓線切割程序如下：</p><p>　　表4-5線切割程序表設計總結(jié)</p><p>　　根據(jù)設計的要求，我設計的是“鏈片沖孔落料復合?！蓖拱寄Ａ慵臋C械加工工藝

36、過程及工藝裝備的設計。在規(guī)定的時間內(nèi)完成從模具裝配、結(jié)構(gòu)及零件的工藝設計。經(jīng)歷了一周，除了自己的努力外，更多的是要感謝老師在我設計過程中對我的指導以及同學們對我的幫助。 在他們的幫助下，我修正了設計中一個又一個錯誤，更重要的是我從中學到了很多東西，這些在原來學過的教材中是無法找到的，這些也是我以后學習和工作中很寶貴的財富。</p><p>　　本次課程設計讓我認識到自己所學的知識非常有限，想要制定一整套合理的模具

37、零件制造工藝以及裝配流程并非易事，需要我們綜合運用所學的知識以及與公差測量等我們沒學到的知識，并且還要考慮實際生產(chǎn)中所出現(xiàn)的問題。必須要全面綜合的考慮問題。</p><p>　　本次課程設計讓我學到了很多有用的知識，其中包括綜合運用自己所學的知識、正確查閱各種手冊的方法。提高了我與老師同學們正確有效的進行溝通交流的能力。</p><p>　　總之，本次的模具制造工藝學課程設計讓我受益匪淺。

38、</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 《模具制造工藝》，張榮清主編，高等教育出版社，2006年。</p><p>　　[2] 《模具制造工藝》，黃毅宏主編，機械工業(yè)出版社，1989年。</p><p>　　[3] 《機械制造與模具制造工藝學》，陳國香主編，清華大學出版社，2007年。