水瓶模具的加工工艺规程及其夹具设计Word格式.docx
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选题背景:
模具制造是制造业的基础,模具专业的学生要求综合知识和实践能力较强,结合自身专业所学,该同学对水瓶模具的加工工艺规程及其夹具设计。
学习目的:
1、通过此次毕业设计,使学生查阅资料的能力得到提高;
2、通过此次毕业设计,能使学生分析问题的能力得到提高;
3、通过此次毕业设计,提高学生撰写论文的能力;
4、通过此次毕业设计,使学生的专业能力得到提高。
工作任务及要求
任务:
要求:
4、编写工艺、工装设计说明书。
时间安排
1、开题报告:
2011年11月20日至2011年11月30日
2、完成初稿:
2011年11月30日至2012年2月1日
3、答辩:
2012年2月1日至2012年3月25日
以上内容由指导教师填写
指导教师签字
教师姓名:
年月日
助学点审核
审核意见:
组长签字:
学生接受任务签字
接受任务时间:
2011年11月20日学生签名:
姚忠伟
毕业设计(论文)申报表
性别
男
年龄
21
学生住址
联系电话
毕业设计(论文)题目名称
拟请指导教师
指导教师职称
指导教师电话
指导教师单位
助学中心评审意见
主考院校评审意见
毕业设计(论文)进度检查及成绩评定表
日期
工作内容
执行情况
指导教师签字
2011年11月
查找、收集与论文相关的书籍资料
2011年12月
完成论文初稿的编制
2012年1月
对完成的初稿进行审查
2012年2月
修改论文,完成论文的编制
专业班级
成绩汇总
评分项目
评分
比例(%)
分数
总分
指导教师评分
40
评阅教师评分
30
答辩小组评分
指导教师毕业设计(论文)过程评语
签字:
评阅教师毕业设计(论文)成果评语
答辩组毕业设计(论文)答辩评语
盖章年月日
引言
模具是制造业的重要工艺基础。
模具工业是国民经济的基础工业,被称为“工业之母”。
模具是一种高附加值和技术密集型产品。
模具生产的工艺水平及科技含量的高低,已成为衡量一个国家科技与产品制造水平的重要标志,它在很大程度上决定着产品的质量、效益、新产品的开发能力,决定着一个国家制造业的国际竞争力。
模具工业是制造业中的一项基础产业,是技术成果转化的基础,同时本身又是高新技术产业的重要领域,在欧美等工业发达国家被称为“点铁成金”的“磁力工业”。
美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”;
德国则认为是所有工业中的“关键工业”;
日本模具协会也认为“模具是促进社会繁荣富裕的动力”,同时也是“整个工业发展的秘密”,是“进入富裕社会的原动力”。
据各国报导,如今世界模具工业的发展速度超过了新兴的电子工业,已实现了模具专业化、标准化和商业化,因而深受赞誉。
在德国,被冠以“金属加工业中的帝王”之称号,而欧盟一些国家称“模具就是黄金”,新加坡政府则把模具工业作为“磁力工业”,中国模具权威经理称为“模具是印钞机”。
可见模具工业在世界各国经济发展中具有重要的显著地位。
在中国,人们已经越来越认识到模具在制造中的重要基础地位,虽然有较大的差距。
塑料模应用最广泛的一类模具。
目前,我国模具行业日趋大型化,而且精度将越来越高。
10年前,精密模具的精度一般为5μm,现在已达2—3μm。
不久,1μm精度的模具将上市!
现代模具成型制造中,型面设计日趋复杂,自由曲面所占比例不断增加,制造精度要求日益提高,而交货期不断缩短。
这就对模具加工提出了更高的要求。
这一切都靠模具的加工工艺来保证,由此可见模具的加工工艺的重要性。
合理的模具加工工艺是质量的保证,也是效益的保证。
。
关键词:
模具制造,加工工艺,塑料模具
前言·
·
7
第1章模具制造工艺规程·
8
1.1模具制造工艺规程编制的基本概念·
1.2工艺规程的作用及种类·
10
1.3制定工艺规程的原则和步骤·
11
第2章零件的工艺设计·
13
2.1制件实体图·
2.2模具零件图·
14
2.3模具实体图·
17
2.4零件的功用及工艺分析·
19
2.5工艺规程的设计·
20
2.6机械加工余量及毛坯的尺寸确定·
31
2.7确定切削用量及基本工时·
32
2.8加工设备与工艺装备的选择·
37
2.9工艺卡的制定·
38
第3章夹具的设计·
3.1问题的提出·
3.2夹具的设计·
总结·
43
参考文献·
44
前言
毕业设计是大学所学知识的综合运用。
对零件的制图、材料、工艺的安排、基准的选择、夹具的设计及其对模具的了解都是应该掌握的最基本的知识。
这些内容对模具的机械加工起着至关重要的作用。
在现代工业生产中,模具是重要的工艺装备之一,它在铸造、锻造、冲压、塑料、橡胶、玻璃、粉末冶金、陶瓷制品等生产行业中得到了广泛应用。
由于采用模具进行生产能提高生产效率、节约原材料、降低成本,并可保证一定的加工质量要求,所以,汽车、飞机、电器、仪表、玩具和日常用品等产品的零部件很多都采用模具进行加工。
随着科学技术的发展,工业产品的品种和数量不断增加,产品的改型换代加快,对产品质量、外观不断提出新的要求,对模具质量的要求也越来越高。
模具设计、制造工业部门肩负着为相关企业和部门提供产品(模具)的重任。
显然,如果模具设计及制造水平落后,产品质量低劣,制造周期长,必将影响产品的更新换代,使产品失去竞争力,阻碍生产和经济的发展。
因此,模具设计及制造技术在国民经济中的地位是显而易见的。
世界上一些工业发达国家的模具工业的发展很迅速。
为了适应工业生产对模具的需求,在模具生产中采用了许多新工艺和先进加工设备,不仅改善了模具的加工质量,也提高了模具制造的机械化、自动化程度。
电子计算机的应用给模具设计和制造开辟了新的前景。
模具制造工艺设计涉及的知识面广,综合性较强,金属材料及热处理、数控技术、机械制造工艺及设备等课程的有关内容都在此次设计中得到综合应用。
制定任何模具零件的工艺路线,都需要具备广泛的机械加工方面的专业知识和技术基础知识。
任何模具零件的工艺路线和所采用的工艺方法都和实际生产条件密切相关,在处理工艺技术问题时一定要密切联系生产实际。
同一个加工零件,在不同的生产条件下可以采用不同的工艺路线和工艺方法达到工件的技术要求。
模具制造技术在不断的发展和进步,在制定工艺路线时要充分考虑一些新工艺、新技术应用的可行性,并加以应用,以不断提高模具制造工艺技术水平。
模具制造工艺有自己的规律和内在联系,加工一个零件所产生的加工误差,直接受加工设备、毛坯情况和其他工艺因素的综合影响,他们之间存在着一定的内在联系;
一个零件的工艺路线各工序间也存在着相互联系和影响。
所以,在制定加工工艺时要善于进行深入的分析和思考,掌握工艺过程的内在联系和规律,并运用这些规律处理工艺技术问题。
此次设计的主要内容是:
水瓶模具的加工工艺规程及其夹具设计。
它的整个过程中涉及到毛坯的材料及制造方法的选择、加工余量的计算、切削用量的计算、工艺路线的确定、机床夹具定位和夹紧装置的设计、机械加工刀具和辅助工具的选择、加工时间的计算等内容。
通过此次毕业设计对自己未来从事的工作进行一次适应性训练,对所学知识进行综合运用;
从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力,同时发现自己在专业知识方面的不足之处,为今后的工作打下一个良好的基础。
第1章模具制造工艺规程
1.1模具制造工艺规程编制的基本概念
一、生产过程
制造模具时,将原材料或半成品转变成为成品的各有关劳动过程的总和称为生产过程。
具体地讲,模具制造是在一定的工艺条件下,改变模具材料的形状、尺寸和性质,使之成为符合设计要求的模具零件,再经装配、试模和修整而得到整副模具产品的过程。
广义的模具生产制造过程还应包括生产技术准备、模具零件加工和模具装配等阶段。
(1)生产技术准备
生产技术准备阶段的主要任务是分析模具图样,制订工艺规程;
编制数控加工程序;
设计和制造工装夹具;
制定生产计划,制定并实施工具、材料、标准件等外购和零件外协加工计划。
各种生产服务活动如生产中原材料、半成品和工具的供应、运输、保管以及产品的包装和发运等。
(2)模具零件加工
在模具零件加工中,加工的工艺方法非常多,基本可以概括为:
1)传统的切削加工,如车、钳、刨、铣、磨等;
2)非切削加工,如电加工加工、冷挤压、铸造等;
3)数控加工,如数控铣削、加工中心加工等;
4)焊接、热处理和其它表面处理等。
根据模具零件的分类加工对象可以分为两种:
1)非成形零件加工,结构零件类零件加工。
这些零件大多具有国家或行业标准,部分实现了标准化批量生产。
在模具工艺规划中,根据设计的实际要求和企业的生产实际可选择外购或由本企业加工。
2)成形零件加工,型腔类零件的加工。
如注射模具的成形零件一般结构比较复杂,精度要求高,有些模具型腔表面要求有纹饰图案。
其加工过程主要由成形加工、热处理和表面加工等环节构成。
特种加工、数控加工在模具成形零件加工中应用非常普遍。
(3)模具装配
模具装配是根据模具装配图样要求的质量和精度,将加工好的零件组合在一起构成一副完整模具的过程。
除此之外,装配阶段的任务还有清洗、修配模具零件,试模及修整等。
由上述过程可以看出,模具产品的生产过程是相当复杂的。
为了便于组织生产和提高劳动生产率,现代模具工业的发展趋势是自动化、专业化生产。
这样各工厂的生产过程就变得比较简单,有利于保证质量、提高效率和降低成本。
如模具零件毛坯的生产,由专业化的毛坯生产工厂来承担。
模具上的导柱、导套、顶杆等零件,由专业化的标准件厂来完成。
这既有利于模具上各种零件质量的保证,也利于降低成本。
二、工艺过程及其组成
在模具制造过程中,直接改变被加工工件形状、尺寸、物理性质和装配过程等称为工艺过程。
按照完成零件制造过程中采用的不同工艺方法,工艺过程可以分为铸造、锻造、冲压、焊接、热处理、机械加工、表面处理和装配等工艺过程。
以机械加工方法(主要是切削加工方法)直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量,使其成为合格模具零件的过程,称为模具机械加工艺过程。
将合理的机械加工工艺过程确定后,以文字形式作为加工的技术文件,即称为模具机械加工工艺规程。
机械加工工艺过程由一个或若干个按顺序排列的工序所组成,毛坯依次经过这些工序而变为成品。
1、工序
工序是一个或一组工人在同一个工作地点,对一个或同时几个工件所连续完成的那一部分工艺过程称为工序。
工序不仅是组成工艺过程的基本单元,也是组织生产、核算成本和进行检验的基本单元。
工序的划分基本依据是加工对象(工件)或加工地点(设备)是否变更,加工内容是否连续完成,如果其中之一有变化或者加工不是连续完成的,则应另外划分一道工序。
工序的划分与生产批量、加工条件和零件结构特点有关。
如何判断一个工件在一个工作地点的加工过程是否连续呢?
现在以一批工件上某孔的钻、铰加工为例说明。
如果每个工件在同一台机床上钻孔后就接着铰孔,则该孔的钻、铰加工过程是连续的,应算作一道工序。
若在该机床上将这批工件都钻完孔后再逐个铰孔,对一个工件的钻、铰加工过程就不连续了,钻、铰加工应该划分成两道工序。
2、安装
工件在加工之前,应使其在机床上(或夹具中)处于一个正确的位置并将其夹紧。
确定工件在机床或夹具上占有一个正确位置的过程,称为定位。
工件定位后将其固定,使之在加工过程中保持定位位置不变,即夹紧。
工件的定位和夹紧过程称为装夹。
工件经一次装夹后所完成的那部分工序称为安装。
在一道工序中,有时需要对工件进行多次装夹,多一次装夹,不单增加了装卸工件的辅助时间,同时还会产生装夹误差,影响工件精度。
因此,加工过程中,应尽量减少安装次数,以减少安装误差和辅助时间。
3、工位
为了完成一定的工序内容,一次装夹工件后,工件与夹具或设备的可动部分一起相对于刀具和设备的固定部分所占据的每一个位置,称为工位。
在加工中为了减少工件的装夹次数,采用一些不需要重新装卸就能改变工件位置的夹具或其他机构来实现工件加工位置的改变,以完成对不同部位(或零件)的加工。
利用回转工作台对模板上圆周分布的孔系的加工,即是多工位加工。
4、工步
为了便于分析和描述工序内容,有必要把工序划分为工步。
工步是在加工表面和加工工具不变的情况下,所连续完成的那一部分工序。
一个工序可以包含几个工步,也可能只有一个工步。
决定工步的两个因素(加工表面、加工工具)之一发生变化,或者这两个因素虽然没有发生变化,但加工过程不是连续完成的,一般应划分为另一工步。
当工件在一次装夹后连续进行若干个相同的工步时,为了简化工序内容的叙述,在工艺文件上常常将其填写为一个工步。
为了提高加工效率和加工质量,用几把刀具或者用复合刀具同时加工同一工件的几个表面,称为复合工步。
在工艺文件上,复合工步应视为一个工步。
5、进给
有些工步,由于需要切除的余量较大或其他原因,需要对同一表面进行多次切削,刀具从被加工表面每切下一层材料层即称为一次进给。
因此,一个工步可能只有一次进给,也可能要几次进给。
1.2工艺规程的作用及种类
规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件称为工艺规程。
机械加工工艺规程一般应规定工件加工的工艺路线、工序的加工内容、检验方法、切削用量、时间定额以及所采用的设备和工艺装备等。
不同的生产类型对工艺规程的要求也不同,大批、大量生产的工艺规程比较详细,单件、小批量生产则比较简单。
编制工艺规程是生产准备工作的重要内容之一,合理的工艺规程对保证产品质量、提高劳动生产率、降低原材料及动力消耗、改善工人的劳动条件等都有十分重要的意义。
一、工艺规程的作用
在生产过程中工艺规程有如下几方面的作用:
1、工艺规程是指导生产的重要技术文件。
合理的工艺规程是在总结广大工人和技术人员长期实践经验的基础上,结合工厂具体生产条件,根据工艺理论和必要的工艺试验而制定的。
按照它进行生产,可以保证产品的质量、较高的生产效率和经济性。
经批准生效的工艺规程在生产中应严格执行,否则,往往会使产品质量下降、生产效率降低。
但是,工艺规程也不应是固定不变的,工艺人员应注意及时总结广大工人的革新创造经验,及时吸收国内、外先进工艺技术,对现行工艺规程不断地予以改进和完善,使其能更好的指导生产。
2、工艺规程是生产组织和生产管理工作的基本依据。
有了工艺规程,在产品投产之前就可以根据它进行原材料、毛坯的准备和供应;
机床设备的准备和负荷的调整,专用工艺装备的设计和制造;
生产作业计划的编排;
劳动力的组织以及生产成本的核算等,使整个生产有计划的进行。
3、工艺规程是新建或扩建工厂或车间的基本资料。
在新建或扩建工厂、车间的工作中,根据产品零件的工艺规程及其他资料,可以统计出所建车间应配备机床设备的种类和数量,算出车间所需面积和各类人员的数量,确定车间的平面布置和厂房基建的具体要求,从而提出有根据的筹建或扩建计划。
二、工艺规程的种类
工艺规程是生产中使用的重要工艺文件,为了便于科学管理和交流,其格式都有相应的标准(见JB/Z187.3—1988)。
常用的有以下两种:
1、机械加工工艺过程卡片
以工序为单位简要说明零件加工过程的一种工艺文件。
它以工序为单位列出零件加工的工艺路线(包括毛坯、机械加工和热处理),是制定其他工艺文件的基础。
机械加工工艺过程卡片主要用于单件小批生产和中批生产的零件。
2、机械加工工序卡片
在机械加工工艺卡片的基础上,按没道工序编制的一种工艺文件。
机械加工工艺卡片一般绘有工序简图,并详细说明该工序每个工步的加工内容、工艺参数、操作要求以及使用的设备和工艺装备等。
机械加工工序卡片主要用于大批、大量生产中的加工零件,中批生产以及单件小批生产中的某些复杂零件。
模具零件机械加工工艺规程就是以规范的表格形式和必要的图文,将模具制造的工艺过程以及各工序的加工顺序、内容、方法和技术要求,所配置的设备和辅助工装,所需加工工时和加工余量等内容,按加工顺序,完整有序的编入所形成的模具制造过程的指导性技术文件。
因此,模具制造工艺规程的作用即是用以组织、指导、管理和控制模具制造的各个工序。
与模具设计图一样,模具制造工艺规程一经编制、审核和批准确认无误并签字之后,即具有企业法规的性质,任何人未经填报“更改通知单”,说明更改原因并证明更改的必要和正确性,未经审核和批准者确认更改并签字,均不得进行任何改动。
1.3制定工艺规程的原则和步骤
制定工艺规程的目的就是为了能有效地指导并控制各工序的加工质量,使之能有序地按要求实施,最终能以先进而又可靠的技术和最低的生产成本、最短的时间制造出质量符合用户要求的模具。
一、制定工艺规程的原则
制定工艺规程的基本原则是:
保证以最低的生产成本和最高的生产效率,可靠地加工出符合设计图样要求的产品。
因此在制定工艺规程时,应从工厂的实际条件出发充分利用现有设备,尽可能采用国内、外的先进技术和经验。
二、对工艺规程的要求
一个产品合理的工艺规程要体现出以下几方面的基本要求:
1、产品质量的可靠性
工艺规程要充分考虑和采取一切确保产品质量的必要措施,以期能全面、可靠和稳定地达到设计图样上所要求的精度、表面质量和其他技术要求。
2、工艺技术的先进性
工艺规程的先进性指的是在工厂现有条件下,除了采用本厂成熟的工艺方法外,尽可能地吸收适合工厂情况的国内、外同行的先进工艺技术和工艺装备,以提高工艺技术水平。
3、经济性
在一定的生产条件下,要采用劳动量、物资和能源消耗最少的工艺方案,从而使生产成本最低,使企业获得良好的经济效益。
4、有良好的劳动条件
制定的工艺规程必须保证工人具有良好而安全的劳动条件。
尽可能采用机械化或自动化的措施,以减轻某些繁重的体力劳动。
制定工艺规程时应具有相关的原始资料,主要有:
产品的零件图和装配图,产品的生产纲领,有关手册、图册、标准、类似产品的工艺资料和生产经验,工厂的生产条件(机床设备、工艺设备、工人技术水平等)以及国内、外有关的工艺技术的发展情况等。
这些原始资料是编制工艺规程的出发点和依据。
三、编制工艺规程的步骤
1、研究产品的装配图和零件图进行工艺分析。
分析产品零件图和装配图,熟悉产品用途、性能和工作条件。
了解零件的装配关系及其用途,分析制定各项技术要求的依据,判断其要求是否合理、零件结构工艺性是否良好。
通过分析找出主要的技术要求和关键技术问题,以便在加工中采取相应的技术措施。
如有问题,应与有关设计人员共同研究,按规定的手续对图样进行修改和补充。
2、确定生产类型。
3、确定毛坯。
在确定毛坯时,要熟悉本厂毛坯车间(或专业毛坯厂)的技术水平和生产能力,各种钢材、型材的品种规格。
应根据产品零件图和加工时的工艺要求(如定位、夹紧、加工余量和结构工艺性)确定毛坯的种类、技术要求及制造方法。
必要时,应和毛坯车间技术人员一起共同确定毛坯图。
4、拟定工艺路线。
工艺路线是指产品或零
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