模具制造工藝課程設計

1、目錄序言 11、準備工作 21.1所拆畫零件的材料選擇和毛坯加工方法 21.2拆畫零件圖 21.2.1、確定零件圖上的尺寸 21.2.2、零件圖上的技術要求 31.3生產(chǎn)綱領及生產(chǎn)類型確定 31.4、零件工藝性分析 41.4.1 工藝性分析 41.4.2、工藝規(guī)程制定 51.5、毛坯與鍛壓設備選擇 51.5.1、鍛件體積和質量的尺寸 51.5.2、計算鍛件毛坯計算 61.5.3、鍛壓設備噸位的確定 62、工藝過程設計 72.1、確定毛坯的制造形式 72.2、定位基準選擇 72.2.1、基準原則 72.2.2、基準選擇 82.3、擬定機械加工工藝路線 83、定量設計 103.1設計毛坯圖 103

2、.2、機械加工余量的確定 103.2.1、 夕卜表面 113.2.2、 擋料銷的圓柱面6 113.2.3、擋料銷的上表面 4 113.2.4、4 銷孔 113.3、工藝裝備選擇 123.3.1、磨外表面 123.3.2、磨?12圓柱面 12333、 銃與水平面成 7的上平面 12334、鉆，鉸?4銷孔 123.3.5、鉆?2彈簧鉤孔 124、工序設計 134.1 .工序一：用工具曲線磨外表面 134.1.1加工條件 134.1.2切削用量 134.2、工序二：磨？12圓柱面 134.2.1、加工條件 134.2.2、切削用量 134.3、工序三銑與水平面成7的上平面 144.3.1、加工條件

3、144.3.2、切削用量 144.4、工序四鉆，鉸?4銷孔 154.4.1、選擇鉆床及鉆頭 154.4.2、選擇切削用量 164.4.3、確定工時 164.5、工序五 鉆?2彈簧鉤孔 174.5.1、選擇鉆床及鉆頭 174.5.3、切削速度 174.5.4、確定工時 175、工序尺寸確定 185.1、孔的工序尺寸 185.2、其他重要表面的工序尺寸 19結論 20參考文獻 22序言模具制造技術課程設計是我們完成本專業(yè)學習計劃的一個極為重要的實踐 性環(huán)節(jié)，是使我們綜合運用所學過的基本課程， 基本知識與基本技能去解決專業(yè) 范圍內(nèi)的工程技術問題而進行的一次基本訓練。我們在完成課程設計的同時，也培養(yǎng)了

4、我們正確使用技術資料，國家標準， 有關手冊，圖冊等工具書，進行設計計算，數(shù)據(jù)處理，編寫技術文件等方面的工 作能力，也為我們以后的工作打下堅實的基礎， 所以我們要認真對待這次綜合能 力運用的機會！其主要目的是：1培養(yǎng)綜合分析和解決本專業(yè)的一般工程問題的獨立能力，拓寬和深化所學的知識。2. 培養(yǎng)樹立正確的設計思想，設計思維，掌握工程設計的一般程序，規(guī)范 和方法。3. 培養(yǎng)正確的使用技術知識，國家標準，有關手冊，圖冊等工具書，進行設 計計算，數(shù)據(jù)處理，編寫技術文件等方面的工作能力和技巧。4. 培養(yǎng)進行調整研究，面向實際，面向生產(chǎn)，向工人和工程技術人員學習 的基本工作態(tài)度，工作作風和工作方法。1. 準

5、備工作1.1所拆畫零件的材料選擇和毛坯加工方法此次所要拆畫的零件是自動擋料銷，要達到其應有的硬度與強度，參考國標 中銷釘?shù)牟牧?，確定自動擋料銷的材料為16Mn，并用鍛造經(jīng)行毛坯加工。1.2拆畫零件圖由裝配圖拆畫零件圖是設計過程中的重要環(huán)節(jié)， 也是檢驗看裝配圖和畫零件 圖能力的一種常用方法。按照正確、齊全清晰、合理的要求，標注所拆畫零件圖 上的尺寸。本次拆畫的零件為裝配圖中6號零件，自動擋料銷。121、確定零件圖上的尺寸自動擋料銷的總長為123,銷上表面4與水平面的夾角為7。，圓柱面5的直 徑為12，圓柱面5與垂直夾角為1。，銷孔3的直徑為4，由于是與銷相配合，所以銷孔3的具體尺寸為 4H 7。

6、0.012，孔2為彈簧鉤孔，不需要特殊要求，該孔 尺寸為2，8號面與水平夾角為6，水平投影長度為26.85，7號面與水平夾角 為12。根據(jù)上述尺寸來源，配齊拆畫的零件圖上的尺寸。標注尺寸時要恰當選擇尺 寸和標注形式與相關零件的配合尺寸、相對而言位置尺寸應協(xié)調一致，避免發(fā)生 矛盾，功能尺寸應準確無誤。122、零件圖上的技術要求根據(jù)零件的作用，結合設計要求查閱有關手冊或閱同類、 相近產(chǎn)品的零件圖 來確定所拆畫零件圖上的表面粗糙度、尺寸公差、形位公差、熱處理和表面處理 等技術要求。根據(jù)上述原則可知，面 4由于要與碰桿想接觸，因此選擇面4的粗糙度Ra 3.2 m，并且要求面4的平面度Ra 0.015

7、m。銷釘孔要與銷配合，故要求銷孔的粗糙度公差為Ra 1.6 m。直徑12mnil勺圓柱面表面的粗糙度公差為 Ra 3.2 m。其他表面由于用鍛造的方式制造，因此其他表面的粗糙度Ra 25 m。1.3生產(chǎn)綱領及生產(chǎn)類型確定生產(chǎn)綱領是指企業(yè)在計劃期間應當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。計劃期常為一 年，所以生產(chǎn)綱領常稱為年產(chǎn)量。對于零件而言，產(chǎn)品的產(chǎn)量除了制造機器所需要的 數(shù)量之外，還要包括一定的備品和廢品，因此零件的生產(chǎn)綱領應按下式計算：N Qn （1）（1）（1-1 ）式中：N 零件的年產(chǎn)量（件 /年）；Q 產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺 /年）；n 每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件 /臺）；該零件的備品率（備品百分率

8、）；該零件的廢品率（廢品百分率）。由于是一款落料，沖孔連續(xù)模，所以該零件的生產(chǎn)為單件生產(chǎn)。1.4、零件工藝性分析1.4.1工藝性分析自動擋料銷是沖孔落料連續(xù)模中定位機構中的擋料銷， 用作停止板料向前運 送，使得模具對板料進行沖裁。本零件為連桿支臂類零件，結構較為簡單，但對 零件的強度要求比較高，故毛坯加工選擇鍛造。本零件生產(chǎn)類型為單件生產(chǎn)。生產(chǎn)類型單件生產(chǎn)生產(chǎn)綱領（件/年）100零件的互換性用修配法，鉗工修配，缺乏互換性木模手工造型或自由鍛造，毛壞精度低，毛坯的制造方法與加工余量加工余量大機床設備及其布置形式通用機床，安機床類別采用機群式布置工藝特征大多采用通用夾具，標準附件，通用刀具工藝裝備

9、和萬能量具對工人的技術要求需技術水平咼的工人工藝文件有工藝過程卡，關鍵工序要工序卡成本較咼下面對該零件進行精度分析。對于形狀和尺寸（包括形狀公差、位置公差） 較復雜的零件，一般采取化整體為部分的分析方法，即把一個零件看作由若干組 表面及相應的若干組尺寸組成的，然后分別分析每組表面的結構及其尺寸、 精度 要求，最后再分析這幾組表面之間的位置關系。由零件圖中可以看出，該零件上有三處加工表面精度較高具體分析如下：加工表面的技術要求是：根據(jù)上述原則可知，面 4由于要與碰桿想接觸，因此選擇面4的粗糙度Ra 3.2 m，并且要求面 4的平面度 Ra 0.015 m。銷釘孔要與銷配合，故要求銷孔的粗糙度公差

10、為Ra 1.6 m。m。為基準,直徑12mm的圓柱面表面的粗糙度公差為 Ra 3.2 m。其他表面由于用鍛造的方式制造，因此其他表面的粗糙度Ra 25加工表面之間主要的相互位置要求是：銷孔的相對位置有較高要求，首先是銷孔圓心的水平位置是以面1其尺寸要求為63oo.oimm，垂直尺寸以面9為基準，其尺寸為8.350。.。1。142、工藝規(guī)程制定工序工序名稱工序主要內(nèi)容1下料鋸床下料，3mm 12304mm2鍛造模鍛成工件結構，作為毛坯3熱處理退火處理4工具曲線磨用MD9025磨工件外輪廓5精磨精磨?12圓柱面6粗銑粗銑與水平面成7的上平面7精銑精銑與水平面成7的上平面8鉆鉆?4銷孔9鉸鉸?4銷孔

11、10鉆鉆?2彈簧鉤孔11熱處理調制處理,硬度HRC40-HRC5012檢驗1.5、毛坯與鍛壓設備選擇1.5.1、鍛件體積和質量的尺寸自動擋料銷由于是要使用鍛造，因此零件的材料使用16Mn零件的外形尺寸如圖所示：鍛件的外形尺寸應為：12304mm , 1204mm , 2704mm , 604mm。工件的體積為V工牛=17.1671cm3 ,工件的質量：G工件=rV工件=7.85 17.1671 =134.76g=0.13476kg , 當鍛件質量在20kg之內(nèi)，一般需加熱3-4次，鍛件總損耗系數(shù)取10%故鍛件毛坯的體積： V鍛=11 V工牛=1.1 17.167=18.89cm?鍛件毛坯的質量

12、：G鍛=7.85 V鍛=7.85 18.89=148.29g=0.14829kg1.5.2、計算鍛件毛坯計算理論計算圓棒的直徑：D =3 0.637V坯=3 0.637 18.89=2.29cm選取圓棒的直徑為3cm圓棒長度：L 料=1.273/坯/D 料 =1.273 18.89/ 32=2.67cm 3cm鍛造比Y：Y=3/ 3=1材料的長徑比不大于2。因此下料尺寸為3 304 mm1.5.3、鍛壓設備噸位的確定查表，當鍛件坯料質量為0.14829kg，材料為16Mn選擇0.25噸的空氣錘。2. 工藝過程設計2.1、確定毛坯的制造形式零件材料為16Mn。考慮零件在模具運行過程中所受沖擊不大

13、，零件結構又 比較簡單，故選擇鍛件毛坯。2.2、定位基準選擇221、基準原則粗基準的選用原則1、保證不加工表面與加工表面相互位置要求原則。當有些不加工表面與加工表 面之間有相互位置要求時，一般不選擇加工表面作為粗基準。2、保證各加工表面的加工余量合理分配的原則。應選擇重要加工表面為粗基準3、粗基準不重復使用的原則。粗基準的精度低，粗糙度數(shù)值大，重復使用會造 成較大的定位誤差，因此，同一尺寸方向的粗基準，通常只允許使用一次。精基準的選用原則1、基準重合原則。盡可能使設計基準和定位基準重合，以減少定位誤差。2、基準統(tǒng)一原則。盡可能使用同一定位基準加工個表面，以保證各表面的位置 精度。如軸類零件常用

14、兩端頂尖孔作為統(tǒng)一的定位基準。3、互為基準原則。當兩個加工表面間的位置精度要求比較高的時候，可用互為 基準的原則反復加工。4、自為基準的原則。當要求加工余量小而均勻時，可選擇加工表面作為自身的 定位基準。(1) 粗基準的選擇：粗基準的選擇，對于零件而言，盡可能選擇不加工表 面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置 精度較高的不加工表面作粗基準。 根據(jù)這個基準選擇原則，自動定位銷的外輪廓 表面作為粗基準，利用如上圖面 2和面1為主要定位面，達到完全定位，然后進 行磨，銑上表面。(2) 精基準的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便， 依據(jù)“基 準重合”原則和“

15、基準統(tǒng)一”原則，以粗加工后的面為主要的定位精基準，以面1和面2為輔助的定位精基準。2.3、擬定機械加工工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等 技術要求能得到合理的保證，在生產(chǎn)綱領已確定的情況下，可以考慮采用萬能性機 床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟 效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。工序一 下料工序二 鍛造工序三 熱處理工序四工具曲線磨工序五精磨工序六粗銑工序七精銑工序八鉆?4銷孔工序九鉸?4銷孔工序十鉆?2彈簧鉤孔工序十一調制處理工序十二檢驗3. 定量設計3.1設計毛坯圖該零件使用鍛造，要保留出足夠的機械加工余量，其具體的

16、尺寸如圖所示:3.2、機械加工余量的確定沖孔、落料連續(xù)模的自動擋料銷零件材料為 16Mn，硬度達到HRC40HRC50, 毛坯重量0.13476kg，生產(chǎn)類型為單件小批量生產(chǎn)，鍛造毛坯。321、外表面考慮其零件外圓表面為非重要表面， 所以外表面為鍛造毛坯，粗糙度要求并 不高，因此直接鑄造而成，只要稍加打磨即可，因此加工余量1mm322、擋料銷的圓柱面6圓柱面6要有較高的表面粗糙度要求，因此要進行精磨，精磨的粗糙度Ra 3.2 m。切削余量精磨：0.1mm323、擋料銷的上表面4由于自動擋料銷的上表面 4,要與模具碰桿向接觸并有滑動，因此該表面有 較高的粗糙度要求，粗糙度Ra 3.2 m。切削余

17、量粗銑：1mm精銑：0.25mm324、4銷孔4的銷孔要與銷釘配合，因此銷孔的內(nèi)表面對粗糙度要求高，要達到Ra 1.6 m，故在鉆孔以后，還有進行鉸孔，以達到應有的粗糙度要求。切削余量鉆孔：將孔打通鉸孔：0.25mm由于本設計規(guī)定的零件為單件小批量生產(chǎn)，應該采用調整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應按調整法加工方式予以確認。3.3、工藝裝備選擇331、磨外表面由于該工序要磨削的外表面既有圓弧，又有直線，因此使用工具曲線磨 MD9025。刀具：砂輪直徑125mm，棕剛玉、白剛玉、單晶剛玉、4660#, ZR2 Z2332、磨?12圓柱面?12的圓柱面需用外圓磨床。機床使用外圓磨M133。刀具

18、：砂輪直徑為200mm,寬度為20mm,棕剛玉、白剛玉、單晶剛玉、4660#，ZR2 Z2 o333、銑與水平面成7的上平面銑平面使用機床：萬能工具銑床X812&刀具：高速鋼直柄立銑刀，基本尺寸D=14mm , L=70mm , l=30mm ,d=14mm， 粗齒齒數(shù)為3,細齒齒數(shù)為5o3.3.4、鉆，鉸?4銷孔選擇Z5125A鉆床。直柄麻花鉆（GB/T1436-78第一系列），粗鉆時鉆頭直徑d=3.8mm,鉆頭采 用雙頭刃磨法，鉸孔選直柄機鉸刀（ GB/T1132-73）刃部長度為 14mm n 1000r/min f 1.3 2.6mm/ r鉸刀直徑 d0 4mm。335、鉆?2彈簧鉤孔

19、選擇Z5125A鉆床。直柄麻花鉆頭（GB/T1436-78第一系列），鉆頭直徑d=2mm,鉆頭采用雙頭刃磨法。4、工序設計4.1 .工序一：用工具曲線磨外表面4.1.1加工條件工件材料：16Mn，鍛造。加工要求：自由磨外表面，磨去毛刺與鍛件外表面硬皮。機床：工具曲線磨MD9025刀具：砂輪直徑125mm，棕剛玉、白剛玉、單晶剛玉、4660#, ZR2Z24.1.2切削用量1）磨削深度由于只是磨去毛刺和鍛件表面的硬皮， 因此只要自由磨削即可，精度要求不 是很高，磨削次數(shù)與磨削進給量不確定，只要磨削的單邊深度達到1mm即可。2）設定基本工時定為3min，輔助工時為1min。4.2、工序二：磨？12

20、圓柱面421、加工條件工件材料：16Mn，鍛造。加工要求：磨？12圓柱面6的側面5。機床：外圓磨M133。刀具：砂輪直徑為200mm，寬度為20mm，棕剛玉、白剛玉、單晶剛玉、4660#, ZR2 Z2,422、切削用量1）銑削深度因為切削量較小，切削深度0.1m m，用10次走刀來精磨該外圓。2）計算基本工時工件轉速為190轉/分，砂輪轉速為3900轉/分，預定基本公時為3min，輔助工時為1min4.3、工序三 銑與水平面成7 的上平面以平面10,平面11為定位基準粗、精銑與水平面成 7的上平面431、加工條件工件材料：16Mn，鍛造。加工要求：粗、精銑與水平面成7的上平面，使該表面粗糙度

21、達到Ra 3.2 m，并要保證平面度 0.015mm。機床：萬能工具銑床X8126,垂直主軸轉速為150-1660轉。刀具：高速鋼直柄立銑刀，基本尺寸D=14mm , L=70mm , l=30mm ,d=14mm， 粗齒齒數(shù)為3,細齒齒數(shù)為5。4.3.2、切削用量1）銑削深度粗銑的單次切削深度為0.5mm 共進刀3次。精銑的單次切削深度為0.25mm 一共進刀2次。2）計算基本工時a.粗銑工時確定被吃刀量：ap 0.5mm。確定進給量：每齒進給量fz 0.2mm,粗齒齒數(shù)為3,從而可以求出每轉進給量：f z fz 3 0.2mm 0.6mm所選萬能工具銑床X8126,垂直主軸轉速為150-1

22、660轉，8級變速,8歴 1.4故機床公比為：-150所取刀具轉速必須滿足機床轉速，因此取轉速63n nmin150 1.4411.6r / min每分鐘進給速度：vffn 0.6 411.6 246.96mm/min主切削時間計算，切削面的長度為l 125/cos7126mm切削時間：t 丨/Vf 126/255.6 0.5min一共經(jīng)行銑削三次，基本用時：T, 3t 0.5 3 1.5min輔助用時：T2 30% T, 0.3 1.5min 0.45min總用時：T Ti T2 1.5 0.45 1.95minb.精銑工時確定被吃刀量：ap 0.5mm。確定進給量：每齒進給量fz 0.1m

23、m，細齒齒數(shù)為5，從而可以求出每轉進給量：f z fz 5 0.1mm 0.5mm所選萬能工具銑床X8126,垂直主軸轉速為150-1660轉，8級變速,8故機床公比為：所取刀具轉速必須滿足機床轉速，因此取轉速65n nmin150 1.4806.7 r / min每分鐘進給速度：vf fn 0.5 806.7403.35mm/ min主切削時間計算，切削面的長度為l 123.5/ cos7 124.4mm切削時間：t l /vf 124.4/403.35 0.3min一共經(jīng)行銑削兩次，基本用時：T1 2t 0.3 2 0.6min輔助用時：T2 30% T1 0.3 0.6min 0.18m

24、in總用時：T T1 T2 0.6 0.18 0.78min4.4、工序四鉆，鉸?4銷孔以面1,與面9為精基準，鉆、鉸4的銷孔441、選擇鉆床及鉆頭選擇Z5125A鉆床，選擇直柄麻花鉆(GB/T1436-78第一系列)，粗鉆時鉆 頭直徑d=3.8mm,鉆頭采用雙頭刃磨法，鉸孔選直柄機鉸刀( GB/T1132-73)刃部長度為14mm n 1000r/minf 1.3 2.6mm/ r鉸刀直徑 d0 4mm。442、選擇切削用量1）決定進給量按鉆頭 f 0.47 0.57mm/ r按機床強度選擇f 0.056 1.8mm/r最終決定選擇機床已有的進給量 f 0.48mm/r2）切削速度n=50-

25、2000r/min 取 n=68.16r/min.3）將零件完全鉆通443、確定工時a. 鉆孔背吃刀量：ap 3.8mm/ 2 1.9mm所選鉆床為Z5125A立式鉆床轉速范圍50-2000r/min,轉速級數(shù)為9機床公比： 9 1 2000 / 501.59所取刀具轉速必須滿足機床轉速，因此計算轉速：n nmin6 50 1.596 795.3r / min切削速度：v dn 3.8 795.3 9494.3mm/ min切削時間單件時間：T T2 0.4min輔助時間：Tj 30%T0.399 0.3 0.12min總用工時：t T Tj 0.120.40.52minb. 鉸孔背吃刀量單邊

26、：ap 0.1mm所選鉆床為Z5125A立式鉆床轉速范圍50-2000r/min,轉速級數(shù)為9機床公比： 9 1 2000 / 501.59所取刀具轉速必須滿足機床轉速，因此計算轉速：n nmin6 50 1.596 795.3r / min切削速度：v dn 3.8 795.3 9494.3mm/ min切削時間單件時間：T T1 T2 0.4min輔助時間：Tj 30%T0.399 0.3 0.12min總用工時：t T Tj 0.120.40.52min鉆，鉸總用時：t 0.52 2 1.04min由于所有工步所用工時很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時間。4.5、工序五鉆?2彈簧鉤

27、孔以面1,與面9為精基準，鉆2的銷孔4.5.1、選擇鉆床及鉆頭選擇Z5125A鉆床，選擇直柄麻花鉆頭（GB/T1436-78第一系列），鉆頭直徑 d=2mm，鉆頭采用雙頭刃磨法。4.5.2、選擇切削用量鉆頭 f 0.47 0.57mm/ r按機床強度選擇f 0.056 1.8mm/r最終決定選擇機床已有的進給量 f 0.48mm/r將零件完全鉆頭4.5.3、切削速度n=50-2000r/min 取 n=1000r/min.4.5.4、確定工時背吃刀量單邊：ap 2mm/ 2 1mm所選鉆床為Z5125A立式鉆床轉速范圍50-2000r/min,轉速級數(shù)為9機床公比：9 !2000/50 1.5

28、9所取刀具轉速必須滿足機床轉速，因此計算轉速：n nmin650 1.596795.3r / min切削速度：v dn3.8 795.39494.3mm/ min切削時間單件時間：TT1T20.4min輔助時間：Tj30%T0.399 0.3 0.12min總用工時：tT Tj0.12 0.4 0.52min5、工序尺寸確定零件的尺寸簡圖：前面根據(jù)資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個加工工序的加工余量如下：5.1、孔的工序尺寸孔加工加工內(nèi)容精度等級工序尺寸表面粗糙度工序余量4H 7o0.012mm 的銷鉆孔IT123.8H1200.12mmRa 6.3 m孔鉸孔IT74H

29、70 mmRa 1.6 m0.2mm2 mm的彈簧鉤孔鉆孔IT102mmRa 6.3 m5.2、其他重要表面的工序尺寸工序內(nèi)容加工內(nèi)容工序尺寸表面粗糙度工序余量磨外表面自由磨外表面，磨去毛 刺與鍛件外表面硬皮2mm磨?12圓柱面磨?12圓柱面的側面12mmRa=3.20.1mm粗銑與水平面成7的 上平面粗銑上平面123.5mmRa=6.31.5mm精銑與水平面成7的 上平面精銑上平面123mmRa=3.20.5mm結論時光飛逝，為期一個星期的模具制造工藝課程設計已經(jīng)接近尾聲。回首這 段時間的設計過程，感慨萬千。使我從中學到了以前在課內(nèi)根本就學不到的東西。 受益匪淺！在這次設計過程中，使我真正的認識到自己的不足之處，以前上課沒有學 到的知識，在這次設計當中也涉及到了。使我真正感受到了知識的重要性。 這次設計將我以前學過的機械制造工藝與裝備、公差與配合、機械制圖、工程材料與熱處理工藝等知識很好的串聯(lián)了起來， 起到了穿針引線的作用，鞏固了所學 知識的作用。在模具制造工藝課程設計中，首先是對工件模具零件加工工藝規(guī)程的制定， 這樣在加工工件就可以知道用什么機床加工， 怎樣加工，加工工藝裝備及設備等，