模具制造工艺课程设计说明书。
设计课题:设计落料拉深模及注塑模零件机械加工工艺规程。
设计要求:零件图4张。
机械加工工艺过程卡片及工序卡片4套。
课程设计说明书1份。
班级:模具设计与制造2007级。
姓名: 张伟光
指导老师: 李钢
自2023年12月28日至2023年01月01日。
一、 结构工艺性分析。
题目所给的零件为落料拉深模(图1、图2)及注塑模(图3、图4)的部分零件,如下图。分别对各个零件进行工艺分析。
图1落料凸模。
图2拉深凸模。
图3斜滑块。
材料20钢,淬火、低温回火58-62hrc
图4导套。落料凹模。
该零件机构简单,由于是落料凹磨,其刃口部分的精度要求较高。主要加工方法为钻、镗、车。可分四部分进行加工:
1、以外圆柱面为中心的一组加工,外圆柱面的尺寸精度及粗糙度要求都不高,一次粗车就可完成。
2、以内圆柱面为中心的一组加工,包括φ151.5mm和φ171.5mm的内圆柱面,其中,尺寸φ151.
5mm为刃口尺寸,精度要求较高,必须控制在公差范围之内,其内圆柱面的表面粗糙度为。
3、钻孔,包括螺钉孔、定位孔,定位孔有一定的精度要求,其内圆柱面粗糙度为。
4、以左右端面为一组的加工,总高度为71mm。
拉深凸模。从零件图可以看出,该零件结构简单,但加工精度要求高,其主要加工可分为三个部分。
1、以中心线为基准的外圆柱面的加工,包括φ74.51mm、φ76.5mm、φ81.5mm的外圆柱面及2x1的槽。尺寸φ74.51mm的外圆柱面的表面粗糙度为。
2、钻两个相互垂直的孔,尺寸为φ12mm。
3、以左右端面为一组的加工。总长度为88mm,两端面的粗糙度值为。
斜滑块。由图可看出该零件结构不是很复杂,其加工精度要求较高,主要加工可分三个部分进行加工。
1、对零件各表面的加工,由于零件的特殊性,需要采用电火花线切割,其中15的斜滑面可采用钳工磨削的方法完成,斜滑面粗糙度为。
2、以斜滑面为基准钻φ6mm的孔,其内圆柱面粗糙度为。
3、以中心线为基准铣型腔,其表面粗糙度为。
导套。该零件属于套类零件,其结构简单,但由于是导套,其加工精度要求较高。主要加工方法为钻、镗、车磨。主要分三个部分进行加工:
1、以外圆柱面为中心的一组加工,这组加工包括:长110mm的外圆住面,3mm的槽,43mm的外圆住面。长43mm的外圆住面的表面粗糙度为。
2、以内孔为中心的一组加工,这组加工包括:φ32mm和φ33mm的内圆柱面及两个r1.5的槽。φ32mm的内圆柱面的表面粗糙度为。
3、以左右端面为中心的一组加工。总长度为110mm。
二、技术要求工艺性。
1、主要表面及其加工方案。
落料凹模。主要表面为内圆柱面φ151.5mm,上下两端面,粗糙度,其加工方案:
对于内圆柱面φ151.5mm为钻——粗镗——半精镗——粗磨——精磨;对于上下两端面为车——粗磨——精磨。
拉深凸模。主要表面为外圆柱面φ74.51mm和φ76.
5mm,左右两端面,粗糙度为,其加工方案:对于外圆柱面为粗车——半精车——粗磨——精磨;对于两端面为车——粗磨——精磨。
斜滑块。主要表面为斜滑面、导滑面、合模面、型腔面以及斜孔内圆柱面,主要面的加工顺序为斜滑面、斜孔内圆柱面、导滑面、合模面、型腔面。其加工方案:
铣六方——磨六方——钳工划线——磨斜滑面——钻斜孔——磨导滑面——精磨合模面——铣型腔面。
导套。主要表面为内圆柱面φ32h7,外圆柱面φ45r6,其加工方案:内圆柱面为钻——粗镗——半精镗——粗磨——精磨;对于外圆柱面为粗车——半精车——粗磨——精磨。
2、定位基准。
选择定位基面,需要同时考虑以下三个问题:
1)、以哪一个表面作为加工时的精基面或统一基准,才能保证加工精度,使整个机械加工工艺过程顺利的进行。
2)、为加工上述精基准面或统一基准,应采用哪一个表面作为粗基面。
3)、是否有个别工序为了特殊的加工要求。需要采用统一基准以外的精基面。
落料凹模。粗基面的选择:为了保证位置精度,应以外圆φ250表面和顶尖作为粗。
基面。精基面的选择:为保证内圆柱面的精度,以外圆柱面为基准加工内圆柱面,再以端面及中心线为基准加工螺钉孔、定位孔。
拉深凸模。粗基面的选择:为了保证位置精度,应以外圆φ81.5表面和顶尖作为粗。
基面。精基面的选择:基准统一原则,以顶尖作为定位基准凸模。
斜滑块。粗基面的选择:以车床的导轨为基准面,加工零件的各个端面,再以上端面为基准面加工导滑面、斜滑面和斜孔。
精基面的选择:以车床的导轨面为基准加工合模面及型腔。
导套。粗基面的选择:为了保证位置精度,应以外圆φ48表面和顶尖作为粗。
基面。精基面的选择:以外圆面为基准加工内圆面。
3、热处理方法的选择。
落料凹模。落料凹模材料为cr12mov,因落料凹模刃口硬度要求较高,则热处理为淬火60-64hrc、低温回火。
拉深凸模。拉深凸模材料为cr12mov,因拉深凸模硬度要求较高,则热处理为淬火60-64hrc、低温回火。
斜滑块。斜滑块材料为cr12,因斜滑块易磨损,硬度要求高,则热处理为淬火大于等于55hrc,低温回火。
导套。导套材料为20钢渗碳,则热处理为渗碳,淬火58-62hrc、低温回火。
4、技术关键及其采取的措施。
落料凹模。1)、主要表面内圆柱面刃口部分的尺寸精度要求较高,表面粗糙度值也很小。
采取的措施:划分加工阶段,工艺路线采用钻——粗镗——半精镗——粗磨——精磨——研磨;选择精密机床;控制切削用量;充分冷却。
2)、主要表面下端面的精度要求也较高,表面粗糙度值很小。
采取的措施:划分加工阶段,工艺路线采用车——粗磨——精磨;选用普通车床车端面,用手工精磨端面。
总的工艺路线:下料——锻造——退火——车外圆、下端面——钻镗内孔——掉头车上端面——划线——孔加工——热处理——磨平面——磨内孔——精加工——手工研磨刃口——清洗——检验。
拉深凸模。1)、主要表面外圆柱面的尺寸及圆角部分的精度要求较高,粗糙度值1.6。
采取的措施:划分加工阶段,工艺路线采用粗车——半精车——粗磨——精磨;选择精密机床;控制切削用量;充分冷却。
2)、主要表面两端面的精度要求高,右端面的粗糙度值很小。
采取的措施:划分加工阶段,工艺路线采用粗车——粗磨——精磨;选用普通车床车端面,用手工精磨端面。
总的工艺路线:下料——热处理(正火)——车端面——钻中心孔——粗车。
外圆表面——检验——热处理(渗碳)——研磨中心孔——精车端面——磨外圆表面——研磨外圆表面——钻通气孔——清洗——检验。
斜滑块。1)、主要表面导滑面、合模面、型腔面的精度要求高及表面粗糙度值也很小。
采取的措施:划分加工阶段,工艺路线采用粗铣——粗磨——精磨——研磨。
2)、主要表面与合模面成15度角的斜滑面,为能顺利开模其加工精度要求较高,表面粗糙度较小。
采取的措施:划分加工阶段,工艺路线采用粗磨——精磨——研磨;在虎钳上进行手工完成。
3)、主要表面斜滑孔的内圆面,为能顺利开模,斜滑孔可平行于斜滑面进行加工,其加工精度要求较高,内圆柱面粗糙度值很小。
采取的措施:划分加工阶段,工艺路线采用钻——粗镗——半精镗——粗磨——精磨——研磨;选择精密机床;控制切削用量;充分冷却。
4)、主要表面型腔面,为能注射成型出合格的零件,其加工精度要求较高,表面粗糙度值可根据塑料见表面而定。
采取的措施:划分加工阶段,工艺路线采用粗铣——精铣——粗磨——精磨——研磨;选择精密机床;控制切削用量。
总的工艺路线:下料——热处理(退火)——粗刨六面——热处理(调质)——磨平面——钳工划线——磨导滑面、斜滑面——钻斜滑孔——铣型腔——热处理(淬火)——磨各平面、斜孔内圆面、型腔面——钳工精修——清洗——检验。
导套。1)、主要表面内圆柱面的尺寸公差等级高,表面粗糙度值很小。
采取的措施:划分加工阶段,工艺路线采用钻——粗镗——半精镗——粗磨——精磨——研磨;选择精密机床;控制切削用量;充分冷却。
2)、主要表面外圆柱面的尺寸公差等级高,表面粗糙度值很小。
采取的措施:划分加工阶段,工艺路线采用粗车——半精车——粗磨——精磨。机床的选用、切削用量的控制方面的要求与内圆柱面加工相同。
3)、外圆柱φ45r6对内孔φ32h7径向跳动要求高。
采取的措施之一:以非配合外圆柱面定位夹紧,一次装夹磨销内孔φ32h7、外圆柱φ45r6,即一刀下的方法。但此法调整机床频繁,辅助时间长,生产效率低,仅适用于单件生产。
采取的措施之二:利用内圆柱面采用锥度心轴限位,以心轴两端中心孔定位磨销外圆柱面。此方法操作方便,生产效率高,质量稳定可靠,但需要制造专用机床夹具,因此,适用于成批生产。
总的工艺路线:下料——热处理——车端面钻中心孔——粗车外圆表面——车另一端面——粗车、半精车内孔——渗碳——去渗碳层——切槽、倒圆、倒角——热处理——粗磨、精磨内孔——粗磨、精磨外圆表面——研磨内孔——检验。
三、机械加工顺序安排。
落料凹模。先车端面,先车作为定位基准的非配合的外圆柱面,然后钻孔,镗孔,再磨孔。其中,内孔的精加工应在外圆柱面精加工之后进行。
拉深凸模。先车端面,先车作为定位基准的非配合的外圆柱面,然后加工配合圆柱面,最后钻通气孔。
斜滑块。先铣六面,以其基准加工导滑面、斜滑面,精加工合模面,铣型腔。
导套。先车端面,先车作为定位基准的非配合的外圆柱面,然后钻孔,镗孔,再磨孔。其中,内孔的精加工应在外圆柱面精加工之后进行。
四、加工阶段的划分。
热处理前为粗加工、半精加工,热处理后为精加工。
落料凹模。粗加工阶段:车端面、车外圆、钻孔。
半精加工阶段:精车内、外圆柱面、车端面。
精加工阶段:磨端面、精磨内圆柱面。
拉深凸模。粗加工阶段:车端面、车外圆、钻中心孔。
半精加工阶段:研磨中心孔、精车外圆、端面,车沟槽。
精加工阶段:磨外圆表面、端表面、沟槽。
斜滑块。粗加工阶段:铣六个面、磨导滑面、斜滑面、合模面。
半精加工阶段:精磨各面、精铣型腔。
精加工阶段:研磨各面及型腔。
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