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模具制造工藝課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書
?
設(shè)計(jì)題目 “鏈片沖孔落料復(fù)合?!蓖拱寄A慵慵?
機(jī)械加工工藝過(guò)程及工藝裝配的設(shè)計(jì)(單件生產(chǎn))
?
?
設(shè)計(jì)者
指導(dǎo)教師
?
年 月 日
一、 設(shè)計(jì)題目
“鏈片沖孔落料復(fù)合?!蓖拱寄A慵臋C(jī)械加工工藝過(guò)程及工藝裝備的設(shè)計(jì)
1、裝配圖
圖1.1鏈片沖孔落料復(fù)合總裝圖
2、凸凹模零件
圖1.2凸凹模
前 言
在學(xué)完機(jī)械制造專業(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業(yè)性非常強(qiáng)的核心專業(yè)方向課程,隨著汽車、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)行電火花線切割程序的編制,懂得使用國(guó)標(biāo)、工具書和設(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.工藝設(shè)計(jì)任務(wù)書 1
2.零件分析 1
3.生產(chǎn)類型 2
4.選擇毛坯 2
4.1選擇毛坯類型 2
4.2毛坯形狀 2
4.3加工余量的確定 3
4.4毛坯的技術(shù)要求 4
5.制定凸凹模零件機(jī)械加工工藝路線 4
5.1制定工藝路線 4
5.2定位基準(zhǔn)的選擇 5
5.3工藝裝備的選擇 6
5.4加工余量的確定及工序間尺寸和公差的確定 6
5.5切削用量的確定 7
6.參考文獻(xiàn) 14
15
1.設(shè)計(jì)任務(wù)書
1)課程介紹
《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。
2)任務(wù)
零件圖
1張
毛坯圖
1張
機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片
1張
課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書
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: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
(3)畫毛坯圖:在加工余量已確定的基礎(chǔ)上畫毛坯圖,要求毛坯輪廓用粗實(shí)線繪制,零件的實(shí)體尺寸用雙點(diǎn)畫線繪出。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。
(4) 填寫機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片
1. 零件的分析
1) 本零件是鏈片式復(fù)合模中的復(fù)合模,其作用是做落料凹模的凸模作用,也做沖孔的凹模作用。由于該零件在模具中的作用,采用Cr12MoV,熱處理60~64HRC,由于該尺寸較多,所以采用配加工。保證雙邊間隙0.08~0.12mm。
2)其工作部分尺寸 φ9 φ24 按IT6~7級(jí)制造,精度較高。42
其表示兩孔的位置精度較高。除了漏料孔其他表面粗糙度為0.8較高。是模具加工重要部位。零件形狀對(duì)稱加工方便。
3) 由于零件采用Cr12MoV,零件材料較硬,其技術(shù)要求60~64HRC,其結(jié)構(gòu)對(duì)稱,采用線切割加工較好。
3. 生產(chǎn)類型。
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. 選擇毛坯。
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)件類型的零件毛坯。 由于該零件簡(jiǎn)單對(duì)稱,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) 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^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=44mm.B=24mm,工件長(zhǎng)度L=66mm,查《模具制造工藝》書中關(guān)于矩形鍛件表面最后加工余量可知,工件最小加工余量2b=4和2l=4
4) 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。
5. 制定凸凹模零件零件的機(jī)械加工路線
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IT13~IT11,表面粗糙度50~12.5.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)IT11~IT10,表面粗糙度為12.5~6.3,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IT6~7,表面粗糙度0.32~2.5。
由于零件外形帶有圓弧面,不是規(guī)則圖形,采用線切割較方面,線切割主要用于熱處理后較硬的工件,因?yàn)楣ぜ崽幚砗?0~64HRC,所以符合。線切割可以達(dá)到經(jīng)濟(jì)精度0.005~0.01mm,表面粗糙度1.25~2.5,需要進(jìn)行最后進(jìn)行鉗工研磨,經(jīng)濟(jì)精度IT5~6級(jí),粗糙度達(dá)到0.025~0.05。
1) 制定工藝路線
制定工藝路線的出發(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
1. 工序一 :準(zhǔn)備毛坯 74*32*52
2. 工序二:熱處理 調(diào)質(zhì)28~32HRC
3. 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1.7
5. 工序五: 鉆、擴(kuò)、絞 按各孔的位置打工藝孔
鉆φ9的孔至通孔至φ8.8
絞φ9的孔至φ8.9
鉆φ12孔至深度至φ11.8
絞φ12孔至φ12
6. 工序六: 坐標(biāo)磨床 磨φ9的孔至圖樣要求
7. 工序七:對(duì)上下表面進(jìn)行銑削半精加工,留余量0.3mm
8. 工序八:熱處理 淬火 高溫回火60~64HRC
9. 工序九 線切割 按圖紙編制線切割加工程序并進(jìn)行線切割
加工
10. 工序十 精磨上下平面
11. 工序十一 鉗工 研磨凸凹模工作部分達(dá)到圖紙要求
12. 工序十二 終檢
2) 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。
3) 工藝裝備的選擇
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φ0.1~0.3mm。
4) 加工余量的確定及工序間尺寸與公差的確定
(1)加工Φ9 , Ra0.8
工序名稱
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/μm
尺寸公差/mm
表面粗糙度/μm
坐標(biāo)磨
0.1
H7()
0.8
9
Φ9
0.8
精絞孔
0.1
H8()
0.8
9-0.1=8.9
Φ8.9
0.8
鉆孔
5.8
H13()
16
8.9-0.1=8.8
Φ8.8
16
毛坯孔
8.8-5.8=3
Φ3
(2)加工 φ24 Ra0.8
工序名稱
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/μm
尺寸公差/mm
表面粗糙度/μm
鉗工研磨
0.015
h6()
0.05
24
Φ24
0.05
線切割
0.01mm
2.5
24+0.015=24
.015
Φ24.015
2.5
銑削
1
1mm
6.3
31
31
6.3
毛坯孔
31+1=32
32
5) 切削用量的確定
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74*32*52mm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。
圖3.1毛坯
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
選用背吃刀量ap=1mm,
(1)刀具的選擇
銑刀的直徑的大小直接影響切削力,扭矩,刀具的損耗,不能任意選取,表3.1可作為初步參考。根據(jù)表3.1銑削銑削厚度ae<=5mm濕時(shí)候,直徑do=80mm,銑削深度 ap=31mm, 故應(yīng)根據(jù)銑削深度ap<=90mm,選擇 d=70mm,由于采用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀,所以z=8.
(2)選擇切削用量
1)決定銑削寬度ae
由于加工余量不大,故可在一次內(nèi)切完,則
ae =h=1mm
2) 決定每齒進(jìn)給量fz
根據(jù)XA6132型銑床說(shuō)明書,其功率為7.5KW,中等功率強(qiáng)度。
根據(jù)表3.3 fz=0.12~0.20mm/z
實(shí)取 fz=0.2mm/z。
4) 決定切削速度Vc和每分鐘進(jìn)給量Vf
根據(jù)XA6312型銑床說(shuō)明書,選擇 nc=37.5r/min, Vfc=60mm/min
因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為
Vc=πd0nc/1000=3.14*70*37.5/1000=83m/min
Fzc=Vfc/ncz=60/37.5*8=0.20mm/z
圖3.2銑削六個(gè)面
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。
圖3.3粗銑上下平面
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)2ψ=118α=7~15.β=24~32
2) 選擇切削用量
(1)按加工要求決定進(jìn)給量:根據(jù)表2.7,檔加工H12~13精度,鋼的強(qiáng)度800~1000Mpa,d=9mm時(shí),f=0.17~0.21mm/r
(2)按鉆頭強(qiáng)度決定經(jīng)給量:根據(jù)表2.8,依據(jù)強(qiáng)度和鉆頭直徑,其進(jìn)給量f=0.38mm/r
根據(jù)以上選擇f=0.21/r
圖3.4鉆、鉸沖孔及漏料孔
3)決定切削速度
根據(jù)查表Vc=17m/min
對(duì)于絞孔
采用手動(dòng)即可,對(duì)于工作部分采用坐標(biāo)磨床。
工序六
采用坐標(biāo)磨床磨φ9mm孔至圖紙要求,坐標(biāo)磨床具有定位裝置,用于磨削孔距精度要求很高的精密孔和成型表面磨床。
圖3.5 精磨沖孔
工序7
根據(jù)切削用量手冊(cè)查得
采用Vc=80m/min和fz=0.20mm/z 留余量0.3mm
如圖3.6 精磨上下平面
工序8
熱處理:采用二次硬化(1100~1120高溫淬火+500~520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
B
X
B
Y
B
J
G
Z
1
SC
B
5000
B
B
005000
GX
L1
2
CD
B
9050
B
7978
B
034056
GY
NR2
3
DA
B
B
26042
B
026042
GY
L2
4
AB
B
9050
B
7978
B
034056
GY
NR4
5
BC
B
B
26042
B
026042
GY
L4
6
CS
B
5000
B
B
005000
GX
L3
7
D
圖3.7 線切割加工
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
五、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。
江蘇省高等教育自學(xué)考試
模具制造工藝課程設(shè)計(jì)任務(wù)書
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題目: “鏈片沖孔落料復(fù)合?!蓖拱寄A慵臋C(jī)械加工工藝過(guò)程及工藝裝備的設(shè)計(jì)(單件生產(chǎn))
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內(nèi)容:1.零件圖 1張
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?。矗n程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 ?。狈?
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?完成時(shí)間: 年 月 日
專業(yè)
姓名
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“鏈片沖孔落料復(fù)合?!蓖拱寄A慵臋C(jī)械加工工藝過(guò)程及工藝裝備的設(shè)計(jì)
1、裝配圖
2、凸凹模零件
二、設(shè)計(jì)要求
根據(jù)裝配圖和零件圖設(shè)計(jì)凸凹模零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程及工藝裝備,生產(chǎn)綱領(lǐng)為單件或小批生產(chǎn)。設(shè)計(jì)的要求包括以下幾個(gè)部分:
零件圖
1張
毛坯圖
1張
機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片
1張
課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書
1份
三、設(shè)計(jì)的內(nèi)容、方法、步驟
1、對(duì)零件進(jìn)行工藝分析,畫零件圖
考生在得到設(shè)計(jì)題目之后應(yīng)首先對(duì)零件進(jìn)行分析,其主要內(nèi)容包括:
(1)分析零件的作用及零件圖上的技術(shù)要求;
(2)分析零件主要加工表面的尺寸、形狀及位置精度、表面粗糙度以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)等;
(3)分析零件的性質(zhì)、熱處理及機(jī)械加工、電加工的工藝性。
零件圖應(yīng)按機(jī)械制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)仔細(xì)繪制。除特殊情況經(jīng)指導(dǎo)教師同意外,均按1:1比例畫出(并繪制造型圖)。
2、選擇毛坯的制造方式
毛坯的選擇應(yīng)該從生產(chǎn)批量的大小、零件的復(fù)雜程度、加工表面及非加工表面的技術(shù)要求、零件的受力狀況等幾個(gè)方面的綜合考慮,正確的選擇毛坯的制造方式,可以使整個(gè)工藝過(guò)程更加經(jīng)濟(jì)合理,故應(yīng)慎重對(duì)待。其步驟為:
(1)確定毛坯類型,即選擇鑄件、鍛件還是型材等;
(2)確定毛坯形狀;
(3)規(guī)定毛坯精度等級(jí);
(4)確定毛坯余量(查表法)
(5)給出毛坯技術(shù)要求;
(6)繪制零件-毛坯綜合圖。
3、制訂模具零件的機(jī)械加工工藝路線
(1)制訂工藝路線
在對(duì)零件進(jìn)行工藝分析的基礎(chǔ)上,制訂零件的工藝路線和劃分粗、精加工階段。對(duì)于比較復(fù)雜的零件,可以先考慮幾個(gè)加工方案,分析比較后,再?gòu)闹羞x擇比較合理的加工方案。
(2)選擇定位基準(zhǔn),進(jìn)行必要的工序尺寸計(jì)算
根據(jù)粗、精基準(zhǔn)選擇原則合理選定各工序的定位基準(zhǔn)。當(dāng)某工序的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不相符時(shí),需對(duì)它的工序尺寸進(jìn)行換算。
(3)選擇機(jī)床及工、夾、量、刃具
機(jī)床設(shè)備的選用應(yīng)當(dāng)既要保證加工質(zhì)量,又要經(jīng)濟(jì)合理。在單件生產(chǎn)條件下,一般應(yīng)采用通用機(jī)床。
(4) 加工余量及工序間尺寸與公差的確定
根據(jù)工藝路線的安排,要求逐工序逐表面地確定加工余量。其工序間尺寸公差,按經(jīng)濟(jì)精度確定。一個(gè)表面的總加工余量,則為該表面各工序間加工余量之和。
在本設(shè)計(jì)中,對(duì)各加工表面的余量及公差,可根據(jù)指導(dǎo)教師的決定,也可在各加工表面留出4~5mm 的余量。
(5)切削用量的確定
在機(jī)床、刀具、加工余量等已確定的基礎(chǔ)上,要求用公式計(jì)算l ~2 道工序的切削用量,其余各工序的切削用量可由切削用量手冊(cè)中查得。
(6)畫毛坯圖
在加工余量已確定的基礎(chǔ)上畫毛坯圖,要求毛坯輪廓用粗實(shí)線繪制,零件的實(shí)體尺寸用雙點(diǎn)畫線繪出。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。
(7) 填寫機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片 將前述各項(xiàng)內(nèi)容以及各工序加工簡(jiǎn)圖一并填人機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片。
4、編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書和準(zhǔn)備答辯
學(xué)生在完成上述全部工作之后,應(yīng)將前述工作依先后順序編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份,要求字跡工整,語(yǔ)言簡(jiǎn)練,文字通順。說(shuō)明書應(yīng)以A4 紙書寫,四周留有邊框,并裝訂成冊(cè)。
(1)設(shè)計(jì)說(shuō)明書的作用
設(shè)計(jì)說(shuō)明書作為零件工藝設(shè)計(jì)的重要技術(shù)文件之一,是設(shè)計(jì)圖樣加工的基礎(chǔ)和理論依據(jù),也是進(jìn)行設(shè)計(jì)審核、教師評(píng)分的依據(jù)。因此,編寫說(shuō)明書是工藝設(shè)計(jì)工作的重要環(huán)節(jié)之一。對(duì)于課程設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),說(shuō)明書是反映工藝設(shè)計(jì)思想、工藝設(shè)計(jì)方法以及工藝設(shè)計(jì)結(jié)果的主要文件,是評(píng)判課程設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要資料。工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書是審核工藝設(shè)計(jì)是否合理的主要技術(shù)文件,它在于說(shuō)明工藝設(shè)計(jì)的正確性。
從課程設(shè)計(jì)開(kāi)始,設(shè)計(jì)者就應(yīng)隨時(shí)逐項(xiàng)記錄設(shè)計(jì)內(nèi)容、計(jì)算結(jié)果、分析見(jiàn)解和資料來(lái)源。每一設(shè)計(jì)階段結(jié)束后,隨即整理、編寫出有關(guān)部分的說(shuō)明書,課程設(shè)計(jì)結(jié)束時(shí),再歸納、整理,編寫正式說(shuō)明書。
(2)設(shè)計(jì)說(shuō)明書的內(nèi)容格式
a .封面。設(shè)計(jì)說(shuō)明書封面格式見(jiàn)后。
b .前言。前言主要是對(duì)設(shè)計(jì)背景、設(shè)計(jì)目的和意義進(jìn)行總體描述,使讀者對(duì)該設(shè)計(jì)說(shuō)明書有一個(gè)總的了解。
c .目錄。目錄應(yīng)列出說(shuō)明書中的各項(xiàng)標(biāo)題內(nèi)容及其頁(yè)次,包括設(shè)計(jì)任務(wù)書和附錄。
d .設(shè)計(jì)任務(wù)書。設(shè)計(jì)任務(wù)書一般包含設(shè)計(jì)要求、使用條件、圖樣及主要設(shè)計(jì)參數(shù)等。
e .說(shuō)明書正文。說(shuō)明書正文內(nèi)容包括:零件在模具中的地位,擬定零件的工藝性分析(零件的作用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)工藝性、關(guān)鍵部位技術(shù)要求分析等),零件毛坯的選擇,制訂零件加工工藝規(guī)程,主要表面在加工時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題及采取的措施。
f .其他需要說(shuō)明的內(nèi)容及設(shè)計(jì)心得體會(huì)。
g .參考文獻(xiàn)。參考文獻(xiàn)前編列序號(hào),以便正文引用。
(3) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書的要求
說(shuō)明書要求內(nèi)容完整,分析透徹,文字簡(jiǎn)潔通順,計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確,書寫工整清晰,并按合理的順序及規(guī)定的格式編寫。計(jì)算部分只需寫出計(jì)算公式,代入有關(guān)數(shù)據(jù),即直接得出計(jì)算結(jié)果,不必寫出全部運(yùn)算及修改過(guò)程。
編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書時(shí)應(yīng)注意:
a .設(shè)計(jì)說(shuō)明書應(yīng)按內(nèi)容順序列出標(biāo)題,做到層次清楚,重點(diǎn)突出。計(jì)算過(guò)程列出計(jì)算公式,代入有關(guān)數(shù)據(jù),寫出計(jì)算結(jié)果,標(biāo)明單位,并寫出根據(jù)計(jì)算結(jié)果所得出的結(jié)論或說(shuō)明。
b .引用的計(jì)算公式或數(shù)據(jù)要注明來(lái)源,主要參數(shù)、尺寸、規(guī)格和計(jì)算結(jié)果可在每頁(yè)右側(cè)計(jì)算結(jié)果欄中列出。
c .為清楚地說(shuō)明計(jì)算內(nèi)容,設(shè)計(jì)說(shuō)明書中應(yīng)附有必要的簡(jiǎn)圖(如工序圖等)。
d .設(shè)計(jì)說(shuō)明書要用鋼筆或用計(jì)算機(jī)按規(guī)定格式書寫或打印在A4 紙上,按目錄編寫內(nèi)容、標(biāo)出頁(yè)碼,然后左側(cè)裝訂成冊(cè)。
(4) 答辯準(zhǔn)備及成績(jī)考核
a .答辯是課程設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程的最后環(huán)節(jié),準(zhǔn)備答辯的過(guò)程也是系統(tǒng)回顧、總結(jié)和學(xué)習(xí)的過(guò)程??偨Y(jié)時(shí)應(yīng)注意對(duì)以下方面深人剖析:零件在模具中的地位,擬定零件的工藝性分析(零件的作用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)工藝性、關(guān)鍵部位技術(shù)要求分析等),零件毛坯的選擇,制訂零件加工工藝規(guī)程,主要表面在加工時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題及采取的措施,工藝性和使用維護(hù)性等。全面分析所設(shè)計(jì)加工工藝的優(yōu)缺點(diǎn)。在做出系統(tǒng)總結(jié)的基礎(chǔ)上,通過(guò)答辯,找出設(shè)計(jì)計(jì)算和圖樣中存在的問(wèn)題和不足,把還不甚清晰或尚未考慮到的問(wèn)題分析理解清楚,深化設(shè)計(jì)成果,使答辯過(guò)程成為課程設(shè)計(jì)中繼續(xù)學(xué)習(xí)和提高的過(guò)程。
b .課程設(shè)計(jì)的全部圖樣及說(shuō)明書應(yīng)有設(shè)計(jì)者及指導(dǎo)教師的簽字。未經(jīng)指導(dǎo)教師簽字的設(shè)計(jì),不能參加答辯。設(shè)計(jì)者本人應(yīng)首先對(duì)自己的設(shè)計(jì)進(jìn)行10~15min 的講解,然后進(jìn)行答辯。每個(gè)學(xué)生的答辯總時(shí)間,一般不超過(guò)30~40min。課程設(shè)計(jì)成績(jī)根據(jù)平時(shí)的工作情況、工藝分析的深人程度、工藝裝備的選擇水平、圖樣的質(zhì)與量、獨(dú)立工作能力以及答辯情況綜合衡量,由答辯小組討論評(píng)定。
c .通過(guò)課程設(shè)計(jì)答辯,教師根據(jù)設(shè)計(jì)圖樣、設(shè)計(jì)說(shuō)明書和答辯中回答問(wèn)題的情況,并考慮考生在設(shè)計(jì)過(guò)程中的表現(xiàn),綜合評(píng)定成績(jī)。答辯成績(jī)定為五級(jí):優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格。
四、要點(diǎn)說(shuō)明
1、零件-毛坯綜合圖繪制方法
零件-毛坯綜合圖實(shí)質(zhì)上是一個(gè)疊加圖。綜合圖=零件圖+簡(jiǎn)化的毛坯圖。
(1)零件-毛壞綜合圖目的
使工藝人員明確從毛坯到零件,其形狀和尺寸形成過(guò)程,表明了零件加工工藝對(duì)毛坯的要求,作為設(shè)計(jì)毛坯圖的依據(jù)(也可代替毛坯圖使用)。
(2)畫法
a .畫出零件圖(生產(chǎn)中直接采用零件圖,在零件圖紙上繪制綜合圖)。
b .在零件圖上找出加工表面,用紅色線將毛坯余量疊加在加工表面上。其中要求:
· 需要在毛坯實(shí)體上加工的孔、槽,用紅色線畫× ;
· 紅色交叉網(wǎng)狀線表示毛壞余量;
· 用紅色線標(biāo)注加工表面的毛坯尺寸及其公差和余量(余量值不要注公差);
· 在零件-毛坯綜合圖上注明對(duì)毛坯的技術(shù)要求。
2、機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡格式
其規(guī)格根據(jù)工廠的習(xí)慣選用。
3、選定切削用量的原則
(1)首先確定背吃刀量ap
粗加工選取盡可能大的背吃刀量,中等功率機(jī)床上,背吃刀量ap 值可達(dá)8~1Omm ;半精加工背吃刀量ap為0.5 ~2mm ;精加工背吃刀量ap為0.1~0.4mm。
(2)其次選定進(jìn)給量f
按查表法選擇,粗加工中進(jìn)給量選擇“進(jìn)給量推薦表”中較大的值,但由此產(chǎn)生切削力增大,所以選定進(jìn)給量后,應(yīng)計(jì)算所需要切削功率,切削功率必須小于機(jī)床所能提供的功率。精加工時(shí),要根據(jù)加工表面粗糙度的要求,選擇合理的進(jìn)給量(具體數(shù)值可查閱《 機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 )。
(3)最后選定切削速度
采用計(jì)算法或查表法選定切削速度,選用查表法時(shí),初學(xué)者應(yīng)選擇“切削速度推薦表”中較小的值;計(jì)算法選定切削速度可參考《 機(jī)械加工工藝手冊(cè)》.
4、選擇切削用量的實(shí)用方法
按下述步驟選擇切削用量:
(1)選擇背吃刀量ap
一般情況下1 次切除余量,即ap 等于余量。
(2)選擇機(jī)床轉(zhuǎn)速n
采用查表法,初選切削速度值;計(jì)算出機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速;從所用機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速級(jí)中,按照與計(jì)算值相近的值.選定主軸轉(zhuǎn)速n;由該選定的轉(zhuǎn)速值計(jì)算出實(shí)際切削速度值vc。
(3)選定進(jìn)給量f
采用查表法,初選進(jìn)給量值(單位為mm/r或mm / z)。由初選值計(jì)算出進(jìn)給速度vf(mm /min) ;從所用機(jī)床的進(jìn)給速度級(jí)中,按照與計(jì)算值相近的值,選定進(jìn)給速度值;由該選定的進(jìn)給速度值計(jì)算出實(shí)際進(jìn)給量f 。
(4)粗加工中背吃刀量和進(jìn)給量較大,因此產(chǎn)生的切削力較大,所以選定進(jìn)給量后,應(yīng)驗(yàn)算所需要切削功率,切削功率必須小于機(jī)床所能提供的功率。精加工時(shí),根據(jù)加工表面粗糙度的要求,選擇的進(jìn)給量小,切削功率小,不需要驗(yàn)算切削功率。
5、工序簡(jiǎn)圖的畫法要求
在機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡中采用工序簡(jiǎn)圖表明一道工序加工工藝的要求,工序簡(jiǎn)圖的畫法如下。
(1)工序簡(jiǎn)圖中工件位置按其加工位置繪出??砂幢壤s小,并可簡(jiǎn)化零件細(xì)節(jié),盡量用較少投影繪出。
(2)工序簡(jiǎn)圖中工件上本工序需加工表面用粗實(shí)線畫,不加工表面用細(xì)實(shí)線畫。
(3)本工序中對(duì)工件的定位.夾緊表面用規(guī)定符號(hào)標(biāo)明。
(4)只標(biāo)注本工序的工序尺寸、公差、表面粗糙度及技術(shù)要求。
6、專用夾具繪制步驟(選做內(nèi)容)
(1)繪制夾具裝配圖。未注尺寸按圖上實(shí)測(cè)尺寸成比例繪制。標(biāo)注夾具裝配圖尺寸和技術(shù)要求。
(2)分析工件的定位方案及所選擇的定位元件,并計(jì)算定位誤差。
(3)分析刀具的對(duì)刀或引導(dǎo)方式。
(4)分析工件的夾緊方案及夾緊機(jī)構(gòu)。
(5)分析夾具及其指定零件,繪制其三維造型圖。
7、說(shuō)明書一般格式
說(shuō)明書的重點(diǎn)是對(duì)工藝設(shè)計(jì)方案進(jìn)行論證和分析,充分表達(dá)工藝人員在編制工藝過(guò)程中考慮各種問(wèn)題的出發(fā)點(diǎn)和最后選擇的依據(jù)。此外就是有關(guān)的計(jì)算和說(shuō)明,給定夾具的工作原理分析。
說(shuō)明書一般應(yīng)包括下面項(xiàng)目:
(1)目錄;
(2)工藝設(shè)計(jì)任務(wù)書;
(3)零件分析;
(4)確定生產(chǎn)類型;
(5)選擇毛壞,
(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》;
五、參考文獻(xiàn)
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江蘇省高等教育自學(xué)考試
模具制造工藝課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書
?
設(shè)計(jì)題目 “ ××××”××零件的機(jī)械加工
工藝過(guò)程及工藝裝配的設(shè)計(jì)(單件生產(chǎn))
?
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設(shè)計(jì)者
指導(dǎo)教師
?
年 月 日