材料工程、模具設計-畢業設計論文

2021-01-07 暢遊在知識的海洋

摘 要

模具是現代化的生產重要工藝裝備,在國民經濟的各個部門都越來越多地依模具來進行生產加工,越來越引起人們的重視,模具也趨向標準化。

改革開放以來,隨著國民經濟的高速發展,工業產品的品種和數量的不斷增加,更新換代的不斷加快,在現代製造業中,企業的生產一方面朝著多品種、小批量和多樣式的方向發展,加快換型,採用柔性化加工,以適應不同用戶的需要;另一方面朝著大批量,高效率生產的方向發展,以提高勞動生產率和生產規模來創造更多效益,生產上採取專用設備生產的方式。模具,做為高效率的生產工具的一種,是工業生產中使用極為廣泛與重要的工藝裝備。採用模具生產製品和零件,具有生產效率高,可實現高速大批量的生產;節約原材料,實現無切屑加工;產品質量穩定,具有良好的互換性;操作簡單,對操作人員沒有很高的技術要求;利用模具批量生產的零件加工費用低;所加工出的零件與製件可以一次成形,不需進行再加工;能製造出其它加工工藝方法難以加工、形狀比較複雜的零件製品;容易實現生產的自動化的特點。

本設計為手泵拉帽的第四次工序,結合零件的尺寸要求和外形選擇拉深成型的方式。拉深主要通過拉深變形,得到製件的加工方法。模具可以實現大批量的生產,且可以保證拉深產品的尺寸精度和產品質量。在本次模具設計中,不僅要考慮做出的零件滿足工作要求。其次還要考慮到它的實際工作環境,保證它的使用壽命。通過這次設計,使我對模具方面的知識有了一個更為全面的了解和應用,通過不斷學習,查找各種文獻資料,最終設計出一套完整的模具。

本次設計的主要內容:工件的工藝性分析;衝壓工藝方案的確定;模具的技術要求及材料選用;主要設計尺寸的計算;工作部分尺寸計算;模具的總體設計;主要零部件的結構設計(包括:凸模,凹模,凸模固定板,下模座,上模座,卸料橡皮等等);模具的總裝圖;模具的裝配等,最終完成此次設計。

關鍵字:模具 拉深 拉深模具 設計

Supported plate stamping die mold design

Abstract

Mold is an important process of modernization of production equipment, in the sectors of national economies are increasingly carried out by mold production and processing, increasing attention has been paid, also tend to mold standard.

Since reform and opening, with the rapid development of the national economy, industrial products and the increasing number of species, accelerating replacement in modern thirection, in order production, production conservation of raw materials, chip-free processing; product quality is stable, the operator is not high technology requirements; the use of molds and low cost mass production of parts machining; the processing of the parts and parts can be a shape, without reprocessing; to produce other processing methods are difficult to process, the more complex shape parts products; easy to achieve production automation features.

The hand pump is designed to pull the cap of the fourth process, combined with the size requirements and form part of the drawing forming choose the way. Drawing primarily by drawing deformation, get parts of the processing methods. Mold can achieve to ensure that its service life. Through this design, so I have knowledge of the mold a more comprehensive understanding and application, through continuous learning, to find all kinds of literature, the final design of a complete mold.

The design of the main elements: parts of the process of analysis; stamping process to determine main design dimensions of the calculation; working part size calculation; overall design of the mold; the main components of the structural design (include: punch, die, punch a fixed plate, under the mold base, the mold base, discharge rubber, etc.); mold assembly diagrams; mold assembly, the final completion of the design.

Keywords: mold design drawing die drawing

目 錄

摘 要I

AbstractII

第一章 設計題目1

1.1設計題目1

1.2模具裝配圖2

第二章 衝壓工藝分析及工藝方案的確定3

2.1零件衝壓性分析3

2.1.1材料及其強度、剛度3

2.2拉深工序計算3

2.2.1修邊餘量的計算3

2.2.2毛坯尺寸的計算3

2.2.3拉深係數與拉深次數及其拉伸完零件的直徑確定4

2.2.4零件的高度計算5

2.3衝壓方案5

第三章 模具的設計與計算7

3.1拉深力7

3.2壓力中心7

3.3凹模刃口尺寸計算7

3.4拉深凸,凹模8

3.4.1凸,凹模的單邊間隙8

3.4.2凸,凹模圓角半徑8

3.5工作零件結構設計8

3.5.1凹模厚度8

3.5.2凸模長度9

3.6其他模具結構零件9

3.7衝壓設備選用9

第四章 主要工作零件的選取10

4.1凹模材料的選用及熱處理10

4.2拉深凸模材料的選用及熱處理10

4.3凸模的確定與校核10

4.3.1壓應力校核計算10

4.3.2彎曲應力校核10

第五章 凸模的加工工藝12

5.1分析零件圖12

5.2 確定毛坯12

5.3 確定主要表面的加工方法13

5.4確定定位基準13

5.5劃分階段13

5.6熱處理工序安排13

5.7加工尺寸和切削用量14

5.8確定加工工藝14

5.9確定檢測方法14

第六章 凹模的加工工藝16

6.1分析零件圖16

6.2確定毛坯17

6.3確定各表面的加工方法及選擇加工工具機與刀具17

6.4劃分加工階段和加工順序17

6.5工件裝夾方式17

6.6擬定加工工藝路線18

6.7確定加工餘量、工序尺寸與公差18

6.8確定檢測方法19

6.9填寫工藝卡片19

第七章 導柱的加工工藝20

7.1分析零件圖20

7.2確定毛坯20

7.3確定主要表面的加工方法21

7.4確定定位基準21

7.5劃分階段21

7.6熱處理工序安排21

7.7加工尺寸和切削用量21

7.8確定加工工藝21

7.9確定檢測方法22

7.10.填寫工藝卡22

第八章 導套的加工工藝23

8.1分析零件圖23

8.2確定毛坯24

8.3確定各表面的加工方法及選擇加工工具機與刀具24

8.4劃分加工階段和加工順序24

8.5工件裝夾方式24

8.6擬定加工工藝路線25

8.7確定加工餘量、工序尺寸與公差25

8.8確定檢測方法26

8.9填寫工藝卡片26

第九章 上模座的加工藝27

9.1分析零件圖27

9.2確定毛坯28

9.3確定個表面的加工方法級選擇加工工具機與刀具28

9.4劃分加工階段和加工順序28

9.5選擇定位基準28

9.6擬定加工工藝路線28

9.7確定加工餘量、工序尺寸與公差29

9.8確定檢測方法30

9.9填寫工藝卡片30

參 考 文 獻31

致 謝32

第一章 設計題目

1.1設計題目

1.1 最終拉深零件簡圖

生產批量:大批量

材料:08鋼

厚度:1.2mm

根據以上要求設計一套模具。

1.2模具裝配圖

1.2裝配圖

1.下模座;2.下墊板;3.凹模;4.定位板;5.導柱;6.導套;7.上模板;8.模柄;9.上墊板;10.凸模固定板;11.凸模;13.擋料杆;14. 擋料板

第二章 衝壓工藝分析及工藝方案的確定

2.1零件衝壓性分析

2.1.1材料及其強度、剛度

該零件的材料厚度t=1.2mm的08鋼,具有優良的衝壓性能。1.2mm的厚度以及衝壓後零件的強度和剛度的增加,都有助於使產品保證足夠的強度和剛度。

2.2拉深工序計算

2.2.1修邊餘量的計算

由於材料的各向異性以及拉深時金屬流動條件的差異,為了保證零件的尺寸,必須留出修邊餘量。在計算毛坯尺寸時,必須計入修邊餘量。查表知,修邊餘量為2.5mm。

2.2.2毛坯尺寸的計算

已知最終拉深完成後的零件的主要尺寸有:內徑 25.1mm,高度60mm,底部圓角2mm。在不變薄的拉深中,材料厚度雖有變化,但其平均直徑與毛坯原始厚度十分接近。因此,毛坯展開可根據毛坯面積等於拉深件面積的原則來確定。毛坯直徑按下式確定:

D= 參照 表4.12

式中 -包括修邊餘量的拉深件的表面積

-拉深件個部分的表面積的代數和,各部分表面積按表4-6所列公示計算

對於該拉深件可分解為無底圓筒1,1/4凹圓環2和圓形板3三部分,每一部分的表面積分別為:

參照 表4.13

該坯料直徑為D,則按坯料表面積與拉深件表面積相等原則有:

分別將 , , 代入上式並簡化得

式中: D為坯料直徑;d=27.5;H=62.5;r=2;

帶入數據得:D =

解之得:D = 81.01 ≈ 81

2.2.3拉深係數與拉深次數及其拉伸完零件的直徑確定

毛坯的相對厚度= 100= , 根據毛坯的相對厚度1.5 查 表4-15得 ,計算得:

=20.88﹤ 25.1 到第四次拉伸時計算的直徑小於成品零件的直徑,因此只需四次拉伸,n=4,由於計算直徑不等於零件成品的直徑,所以應對拉伸係數進行調整使其均大於相應的極限拉伸係數,查表調整係數如下:

,計算的:

2.2.4零件的高度計算

已知拉深完成後的零件尺寸為 = 25.4 ,底部圓角 ,毛坯直徑D=81,據下式求出各次拉深完成後的零件尺寸:

拉深件的高度的確定 根據公式得:

式中 -為各次拉伸工序高度

-為各次拉伸零件直徑

-為各次拉伸工序底部圓角半徑

D-為坯料直徑

2.3衝壓方案

本次工序是毛坯的第四次拉深,且拉深前後的直徑變化不大,可一次成型,不需要壓邊圈,此次拉深只需採用拉深模進行。

2.1 第四次拉伸零件簡圖

第三章 模具的設計與計算

3.1拉深力

拉深力 參照 表4.35

式中: 為第4次拉深後的工件直徑,25.1。

t 為料厚,1.2mm。

σb 為材料強度極限,σb=400Mpa。

第三次拉深修正係數, =1.10。

代入數據:

最大總壓力

3.2壓力中心

該零件落料時,形狀為圓形,壓力中心位於其對稱中心的交點,即幾何中心上。

3.3凹模刃口尺寸計算

按標註內形尺寸及公差進行計算,尺寸精度按未標註公差取IT13級(拉深件的尺寸精度應在IT13級以下,不宜高於IT11級),查表確定其極限偏差,並轉換尺寸得 ,以凸模為設計基準,按下式求出凸、凹模尺寸:

按手冊公式(表4.54)計算,參照 第22頁式2.9:

凹模尺寸:

其中

由表 查的: , 由表 查得:

按IT7級精度有附表查的

參照 第22頁式2.9,凸模尺寸:

式中 由表 查得,

3.4拉深凸,凹模

3.4.1凸,凹模的單邊間隙

凸,凹模的單邊間隙為Z=(1~1.5)t,取Z=1.05t=1.26

3.4.2凸,凹模圓角半徑

已知料厚1.2mm,查表得首次拉深凹模圓角半徑Rd1=8,後續各步拉深模凹模、凸模圓角半徑可有以下公式求出:

式中: :凹模圓角半徑

:凸模圓角半徑

結合實際取本次工序凹模、凸模圓角半徑, =6, =1.5

3.5工作零件結構設計

3.5.1凹模厚度

參照 第34頁式2.16

因H=11.55不符合H≥15的條件,故凹模厚度實取H=15。

實際取C=50

凹模邊長 ,查標準JB/T7641.3-2008,凹模寬120

因此確定凹模外形尺寸為 ,15

3.5.2凸模長度

L=h1+h2+h =25+20+100=145

其中: h1—為凸模固定板厚度,h2—為定位板厚度,h--進入凹模長度和增加長度

3.6其他模具結構零件

根據凹模零件尺寸,查標準JB/T7643.1-2008,確定其他模具結構零件,見表3-1

表3-1其他模具結構零件

序號名稱R,H材料數量

1上墊板 ,10

451

2下墊板 ,10

451

3凸模固定板 ,25

Q2351

4定位板 ,20

452

註:模架選用查標準GB/T 2851-2008,滑動導向中間導柱模架 ,選用22 160的導柱和38 80的導套兩副。

3.7衝壓設備選用

根據總壓力 模具閉合高度

(其中下模座厚度=40,上模座厚度=35,凸模長度=145,上墊板厚度=10,下墊板厚度=10)選用JC23-16型壓力機,利用等高墊塊在壓力機墊板上安裝模具,滿足

其中 為壓力機最大閉合高度,

為墊板高度,

為等高墊塊高度,

為壓力機最小閉合高度。

第四章 主要工作零件的選取

4.1凹模材料的選用及熱處理

由於拉深件形狀較為簡單,故選用45鋼作為凹模材料,調製處理使其達到20~25HRC。

4.2拉深凸模材料的選用及熱處理

拉深凸模選用Cr12作為凸模材料,淬火提高其硬度,使其達到58-62HRC。

4.3凸模的確定與校核

根據凸模固定板厚度,拉深件固定板厚度,零件的高度確定凸模的長度為145

4.3.1壓應力校核計算

對於圓形凸模應滿足:

其中 -凸模最小直徑,mm;

t--材料厚度,mm;

-材料抗剪強度, ;

----材料的許用應力, ,T10A淬火硬度58-62HRC且有導向裝置時, 200 ~300 ,代入公式計算知符合要求。

4.3.2彎曲應力校核

卸料版導向凸模,對於圓形凸模應滿足:

其中 -允許的凸模最大自由長度,mm;

-凸模的最小直徑,mm;

P----衝裁力,N;

第五章 凸模的加工工藝

5.1分析零件圖

圖5.1 凸模零件圖

此軸為沒有中心孔的半軸,該零件結構簡單,主要表面為外圓表面 35; ,

5.2 確定毛坯

該件的材料是cr12合金鋼,所以毛坯要用鍛造,該軸長度是145,最大直徑是35,所以取毛坯尺寸為 40×150,該件的下料尺寸為根據公式

求其高度H為 。

5.3 確定主要表面的加工方法

主要採用車削與外圓磨削成形。由於該傳動軸的主要表面的公差等級(IT6)較高,表面粗糙度Ra值(Ra=0.8um)較小,故車削後還需磨削。

外圓表面的加工方案可為:粗車→半精車→磨削。

5.4確定定位基準

由於該軸的幾個主要配合表面及軸肩面對基準軸線均有徑向圓跳動和端面圓跳動的要求,它又是實心軸,所以應選擇兩端中心孔為基準,採用雙頂尖裝夾方法,以保證零件的技術要求;採用三爪自定心卡盤裝夾熱軋圓鋼的毛坯外圓,車端面、鑽中心孔。

5.5劃分階段

該導柱加工劃分為三個階段:粗車(粗車外圓、鑽中心孔等),半精車(半精車各處外圓、臺階和修研中心孔及次要表面等),粗、精磨(粗、精磨各處外圓)。各階段劃分大致以熱處理為界。

5.6熱處理工序安排

該軸要求淬火處理,並安排在粗車各外圓之後,半精車各外圓之前。

綜合上述分析,該軸工藝路線如下:

下料→鍛造毛坯→退火→車兩端面,外圓,打頂尖孔→斢頭車各外圓→檢驗→淬火回火→修研中心孔→磨外圓,磨端面→檢驗

5.7加工尺寸和切削用量

粗磨0.3,精磨0.1,車餘量2。加工尺寸可由此而定,見該軸加工工藝卡的工序內容。車削用量的選擇,單件、小批量生產時,可根據加工情況由工人確定,一般可由 中選取。

5.8確定加工工藝

定位精基準面中心孔應在粗加工之前加工,在調質之後和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。

表5-1 凸模機械加工工藝路線

工序號工序工序內容工具機

10下料 ×235mm

弓鋸床

20鍛造鍛造毛坯 ×150mm

壓力機

30熱處理退火處理

40車車端面,車外圓,打頂尖孔車床

50車斢頭車端面,車外圓,車退刀槽,鑽通氣孔,倒R2角車床

60鑽鑽通氣孔鑽床

70檢驗檢驗

80淬火淬火、回火 HRC58-62

90磨研磨頂尖孔,磨各外圓,磨R1.5圓角,磨端面至尺寸磨床

100磨精磨外圓,精磨R1.5圓角,鉗工研磨R1.5 Ra0.8保證其光滑磨床

110檢驗檢驗質量處

5.9確定檢測方法

該軸外圓精度達到IT6級,故外援的最終測量可使用外千分尺;軸向尺寸及其他工序測量時,遊標卡尺級可滿足使用要求。

5.10填寫工藝卡片

第六章 凹模的加工工藝

6.1分析零件圖

圖6.1 凹模零件圖

該零件主要由外圓表面、內圓表面、端面組成。其主要技術要求有:內孔尺寸精度和表面質量;止口尺寸和表面質量,對內孔軸線的同軸度要求;大小兩端面的表面質量和對內孔軸線的垂直度要求。

6.2確定毛坯

該軸的材料是45鋼,所以毛坯即為棒料。該軸最大直徑是120,寬15,內孔直徑為50,下料取 ×20

6.3確定各表面的加工方法及選擇加工工具機與刀具

該件的主要加工表面有 、 的外圓表面, 、 、4-M8,4—M6的內圓表面,各端面,次要加工表面有內外圓、倒角等。

、 的外圓表面加工:採用銑削的加工方法,刀具為外圓車刀。

內圓表面加工:採用鑽孔加工方式加工。

4-M8 4-M6螺紋孔加工:在立式鑽床上加工,刀具為螺紋鑽刀。

大小端面、倒角:採用端面銑刀在銑床上加工。

6.4劃分加工階段和加工順序

外圓表面的粗糙度為Ra12.5um, 表3-7可知,通過車床可以滿足要求; 外圓表面尺寸精度為IT6級,表面粗糙度為Ra1.6um,須通過粗車—半精車—粗磨的加工順序滿足要求。

內孔精度也為IT6級,表面粗糙度為Ra1.6um,查表3-8孔的加工方法可知,通過鑽孔—擴孔—鉸孔加工順序可以滿足要求。

4-M8 4-M6螺紋孔須通過鑽床鑽出後攻螺紋即可

孔口倒角可在加工孔表面階段完成。

6.5工件裝夾方式

由於 外圓對 內孔有同軸度的公差要求,故在選擇裝夾方式時要注意,儘可能採用基準重合和統一原則來進行加工,必須在一次裝夾中把這些表面都加工出來。

6.6擬定加工工藝路線

根據以上分析,綜合內外圓表面的加工路線,初擬凹模的加工工藝路線如表2所示。

表6-1 凹模加工工藝過程

序號工序名稱工序內容設備

10下料 ×20

弓鋸床

20車粗車端面至L=18Ra3.2;車外圓至 ×15Ra12.5;車外圓 至 ×5Ra3.2;倒角0.5×

車床

30車斢頭車端面至15.4Ra3.2車床

40熱調質處理

50磨磨上下平面L=15.1Ra3.2鑽床

60鑽鉗工劃線,鑽中心孔 .擴孔至 鉸孔至 Ra3.2

70鑽鉗工劃線,鑽銷釘孔 ,鉸孔至 Ra3.2;鉗工劃線,鑽螺釘孔 鉸孔至 攻螺紋;鉗工劃線,鑽螺釘孔 鉸孔至 攻螺紋

鑽床

80檢檢驗質量處

90磨磨上下平面至L=15Ra1.6磨外圓至 ×5Ra1.6

磨床

100檢檢驗入庫質量處

6.7確定加工餘量、工序尺寸與公差

凹模的內外圓表面的加工遵循基準重合統一原則,以要求 、 內孔、 外圓的工序尺寸與公差,如表6-2所示

表6-2工序尺寸與公差

加工表面加工內容加工餘量(mm)精度等級工序尺寸(mm)表面粗糙度(um)

50H6

鑽孔—IT14 20

50

擴孔29.8IT9

6.3

鉸孔0.2IT8

3.2

磨0.2IT7

1.6

110H6

毛坯—IT14 125±1.3

50

車14.7IT8

3.2

磨0.3IT7

1.6

6.8確定檢測方法

該軸外圓精度達到IT6級,故外援的最終測量可使用外千分尺;軸向尺寸及其他工序測量時,遊標卡尺級可滿足使用要求。

6.9填寫工藝卡片

第七章 導柱的加工工藝

7.1分析零件圖

圖7-1 導柱零件圖

此軸為沒有中心孔的半軸,該零件結構簡單,主要表面為外圓表面 ;

7.2確定毛坯

該軸的材料是20鋼,所以毛坯選熱軋圓鋼棒料,該軸長度是160,最大直徑22,所以取毛坯尺寸為 ×168。

7.3確定主要表面的加工方法

主要採用車削與外圓磨削成形。由於該傳動軸的主要表面的公差等級(IT6)較高,表面粗糙度Ra值(Ra=0.2um)較小,故車削後還需磨削。

外圓表面的加工方案可為:粗車→粗磨→精磨。

7.4確定定位基準

由於該導柱是實心軸,所以應選擇兩端中心孔為基準,採用雙頂尖裝夾方法,以保證零件的技術要求;採用三爪自定心卡盤裝夾熱軋圓鋼的毛坯外圓,車端面、鑽中心孔。

7.5劃分階段

該導柱加工劃分為三個階段:粗車(粗車外圓、鑽中心孔等),斢頭車(車外圓、修研中心孔及次要表面等),粗、精磨(粗、精磨外圓)。各階段劃分大致以熱處理為界。

7.6熱處理工序安排

該軸要求調質處理,並安排在粗車各外圓之後,半精車各外圓之前。

綜合上述分析,該軸工藝路線如下:

下料→車兩端面,鑽中心孔→粗車各外圓倒角→斢頭車各外圓倒角→檢驗→滲碳處理 淬火→修研中心孔→磨削→檢驗。

7.7加工尺寸和切削用量

磨削餘量可取0.4mm。加工尺寸可由此而定,見該軸加工工藝卡的工序內容。車削用量的選擇,單件、小批量生產時,可根據加工情況由工人確定;一般可由《機械加工工藝手冊》或《切削用量手冊》中選取。

7.8確定加工工藝

定位精基準面中心孔應在粗加工之前加工,在調質之後和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。

表7-1 導柱機械加工工藝路線

序號

工序工序內容工具機

10下料 ×168

20車粗車端面至162,車外圓至 Ra1.6,打頂尖孔,倒R3角,粗車外圓車床

30車掉頭車另一端面至160,倒R3角,車外圓至 Ra1.6,打頂尖孔

車床

40檢驗檢驗質量處

50熱處理滲碳處理,淬火處理

60磨研修兩端頂尖孔,粗磨外圓 Ra0.8

磨床

70磨精磨外圓至 Ra0.2

磨床

80檢驗檢驗入庫質量處

7.9確定檢測方法

該軸外圓精度達到IT6級,故外援的最終測量可使用外千分尺;軸向尺寸及其他工序測量時,遊標卡尺級可滿足使用要求。

7.10填寫工藝卡

第八章 導套的加工工藝

8.1分析零件圖

圖8-1 導套零件圖

此零件屬於段套筒,該零件結構簡單,主要表面為內外圓柱表面、端面。其主要技術要求為: , 外圓表面、 , 內圓表面、 外圓對 的徑向圓跳動公差為0.012; 外圓對 孔的圓柱度公差為0.004,材料為T8鋼。

8.2確定毛坯

從外形結構尺寸看,鍛件、鑄件、棒料均可,可根據各種毛坯供給的具體情況來加以確定。這裡採用棒材,因為它易採購,成本低,準備周期短。取毛坯尺寸 ×86。

8.3確定各表面的加工方法及選擇加工工具機與刀具

該零件的主要加工表面有 、 的外圓表面, 、 的內圓表面, 3軸上徑向孔,次要加工表面有大小端面、臺階面、倒角、退刀槽等。

、 的外圓表面加工:採用車削加工,刀具為外圓車刀。

、 的內圓表面加工:採用在車床上實現鑽削的加工方法,刀具為鑽頭、擴孔鑽、鉸刀。

大小端面、臺階面、退刀槽加工、倒角:採用端面車刀、割槽刀在車床上加工。

8.4劃分加工階段和加工順序

導套 38、 35的外圓表面為IT7級精度,通過粗車—精車(磨)加工順序可以滿足要求;

23、 22的內圓孔精度也為IT7級,表面粗糙度為Ra1.6um,孔的加工方法可知,通過鑽孔—擴孔—鉸孔加工順序可以滿足要求;

大小端面、臺階面、退刀槽加工、倒角可在加工外圓表面階段完成。

8.5工件裝夾方式

由於外圓對內孔有徑向圓跳動、同軸度公差要求,故採用基準重合和統一原則來進行加工。加工內孔、端面時可以大外圓定位一次加工完成,保證端面與內孔軸線的同軸度要求;以內控定位,精加工外圓,以保證外圓對內孔的徑向圓跳動要求。

8.6擬定加工工藝路線

根據以上分析,綜合內圓表面的加工路線,初擬導套的加工工藝路線如表8-1所示。

表 8-1 導套的加工工藝路線

序號工 序工 序 內 容工具機

10下料棒料Ф44×86

20車車端面至82,外圓至 ,車外圓 至 ,車倒角R2.6倒角1 ,鑽內孔 擴至 鉸至 ,車導油槽,車退刀槽

車床

30車斢頭車端面至80,車外圓至 ,擴 內孔至 ,鉸至 Ra3.2,倒圓角R2

車床

40檢檢驗

50熱滲碳處理0.8~1.2 HRC58-62

60磨磨內孔 至 Ra1.6,精磨至尺寸 Ra0.8

磨床

70磨上心軸磨 外圓至 Ra1.6,精磨外圓至 Ra0.8,磨圓角R2.5Ra1.6

磨床

80檢檢驗入庫

8.7確定加工餘量、工序尺寸與公差

該導套的內外圓表面的加工遵循基準重合同意原則,所以各工序的工序尺寸可以從最終加工工序開始,向前推算各工序的基本尺寸;公差按各自採用加工方法的經濟精度確定,按入體原則進行標註。 外圓表面和 內孔表面的各道工序尺寸與公差如表8-2所示

表8-2工序尺寸與公差

加工表面加工內容加工餘量(mm)精度等級工序尺寸(mm)表面粗糙度(mm)

毛坯--±2

粗車5IT11

12.5

精車3.6IT9

6.3

粗磨0.4IT8

3.2

精磨0.1IT7

1.6

鑽18IT11

10

擴3IT11

6.3

鉸0.6IT10

3.2

粗磨0.3IT8

1.6

精磨0.1IT7

0.8

8.8確定檢測方法

導套的外圓表面尺寸精度可用外徑千分尺進行測量;內孔尺寸精度可用內徑卡尺或內徑百分表測量;外圓對內孔的跳動可用心軸方法進行測量。

8.9填寫工藝卡片

第九章 上模座的加工藝

9.1分析零件圖

圖9-1 上模座零件圖

通過分析零件結構圖,主要構成表面主要是平面和孔系。它既有作為裝配基準的重要平面,也有需要機械切削的平面;既有重要的軸孔,也有一般精度的緊固螺孔。

其主要技術要求有:內孔尺寸精度和表面粗糙度質量,止口尺寸和表面質量,對內孔軸線同軸度要求;大小兩端面的表面質量和對內孔軸線的垂直度要求。

9.2確定毛坯

該模板的材料是HT200,所以毛坯為普通鑄件。該模板的最大直徑是240,厚度為35,內孔直徑為50,所以鑄造毛毛坯尺寸見圖。

9.3確定個表面的加工方法級選擇加工工具機與刀具

上模板的主要加工表面有240×183的表面, 、2— 內圓表面,各端面,次要加工表面有內外圓、倒角等。

、 ,2- 的內圓表面加工:採用在銑床上實現銑削的加工方法,刀具為銑刀。

4— 4— 孔加工:在立式鑽床上加工,刀具為鑽頭。

2— 銷釘孔:在立式鑽床上加工,刀具為鑽頭。

9.4劃分加工階段和加工順序

42、 50,2- 35的內圓孔精度為IT6級,表面粗糙度為Ra3.2、Ra1.6,由孔的加工方法可知,通過鑽孔—擴孔—鉸孔加工順序可以滿足。

9.5選擇定位基準

分析圖形結構,看出該件屬於長方體,故我們採用基準重合和統一原則進行加工,必須在一次裝夾中把這些都加工出來。

9.6擬定加工工藝路線

根據以上分析,綜合內外圓表面的加工路線,初擬上模座的加工工藝路線如表 9-1所示。

表9-1 上模座加工工藝過程

序號工序名稱工序內容設備與工裝

10鑄造鑄造毛坯

20熱處理退火處理

30銑銑上下平面銑床、銑刀

40鑽磨上下平面磨床

50鑽鉗工劃線找中心鑽中心孔 20擴至 ,鉸至 ;擴中心孔至 ;

鑽床

60鑽鑽導套安裝孔 20擴至 37鉸至 ;鑽銷釘孔 鉸至 Ra3.2;鑽螺釘孔 8鉸至 9,擴至 20;

鑽床

70磨磨導套孔

磨床

80檢驗檢驗入庫

9.7確定加工餘量、工序尺寸與公差

該件的內外圓表面的加工遵循基準重合統一原則,要求 內孔、 內孔說明各工序的工序尺寸與公差,如表 9-2 所示

表9-2工序尺寸與公差

加工表面

加工內容加工餘量(mm)精度等級工序尺寸(mm)表面粗糙度(um)

H6

鑽孔--IT14 20

12.5

擴孔21IT8

6.3

鉸孔0.3IT7

1.6

H6

鑽孔--IT14 20

12.5

擴孔14IT11 34

6.3

鉸孔1.5IT9

3.2

磨1.0IT7

1.6

9.8確定檢測方法

該模板的外表面尺寸精度採用水平儀或板橋檢驗法,內孔尺寸精度可用內徑卡尺或內徑百分表測量;表面粗糙度值可用標準樣快比較法進行檢驗。

9.9填寫工藝卡片

參 考 文 獻

[1]於駿一,鄒青.機械製造技術基礎.機械工業出版社,2010年

[2]翁其金,徐新成.衝壓工藝與模具設計.機械工業出版社,2010年

[3]郝濱海.衝壓模具簡明設計手冊.化學工業出版社 2009年

[4]楊關全.冷衝模設計資料與指導.大連理工大學出版社 2010年

[5]馬朝興,徐立章,沈志剛等.衝壓模具設計手冊.化學工業出版社,2009年

[6]餘銀柱.衝壓工藝與模具設計 .北京大學出版社.2005年

[7]曹立文,王東.丁海娟等.新編實用衝壓模具設計手冊.人民郵電出版社,2007

[8]徐新成.衝壓工藝及衝模設計.機械工業出版社,2009

[9]史鐵梁.模具設計指導.機械工業出版社,2009

[10]模具技術叢書委員會.模具設計應用實例. 機械工業出版社,2005

[11]李奇,朱江峰,謝暉等.模具設計與製造.人民郵電出版社,2008

[12]鄂大辛.成形工藝與模具設計.北京理工大學出版社,2007

[13]孫鳳勤.模具製造工藝與設備.機械工業出版社,1983

[14]陳萬林.實用模具技術.機械工業出版社,2000

[15]黃健求.模具製造.機械工業出版社,2001

[16]李德群.現代模具設計方法.機械工業出版社,2004

[17]鄭可.實用衝壓模具設計手冊.宇航出版社,2003

[18]楊佔堯.衝壓模具圖冊.高等教育出版社,1998

[19]侯維芝,楊金風.模具製造工藝與工裝.高等教育出版社,1997

[20]張鼎承.冷衝模的設計與製造.上海科技出版社,1995

[21]王芳.冷衝壓模具設計指導.機械工業出版社,1982

致 謝

通過這次畢業設計使我熟悉了衝壓模具的整個過程,並且了解了在做衝壓模具之前首先要對產品的結構形態,模具的結構形態。也就是要對產品的工藝性進行合理的分析,從而才能採取更合適模具,節約成本的同時還能保證加工零件的精度要求。其次,考慮好產品的批量以及精度要求以及材料的造價。最後完成產品的模具設計、模具的裝配圖、零件圖。

本次畢業設計的成功完成使我個人的所有專業中學術上的一次難忘的歷程,因為通過我本人的長時間的思考、設計以及老師多次細心的指導使我知道一套合格的衝壓模具設計的完成以及一套合格的圖紙的完成都需要付出多少次的心血和汗水,通過它可以說明一個人最基本的學習工作態度,我認為要立志成為一個模具行業的佼佼者首先要從每一個細節做起,做事要有堅忍不拔的毅力,有耐心、謙虛、謹慎這樣才能成為一名出色的模具工程師。

本次設計是在趙奇(教授)的悉心指導下完成的,趙奇(教授)經驗豐富,治學嚴謹,認真負責,均使我受益匪淺,終生銘記。特此,對老師的幫助一併表示感謝。

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