推件板.docx

推件板.docx

《推件板.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《推件板.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

推件板

华东交大理工学院

课程设计（实训）说明书

课程名称：

机械制造工艺学

设计题目：

推件板机械加工工艺设计

姓名：

杨明

学号：

20080410210124

班级：

08材料

（1）班

院系：

机电分院

指导老师：

黎秋萍

华东交大理工学院机电分院

二零一一年十一月

华东交通大学理工学院

《模具制造工艺学》课程设计任务书

院系机电工程学院专业材料成型及控制工程班级1班

一、课程设计任务（论文）题目：

推件板机械加工工艺设计

二、课程设计（论文）工作

自2011年11月21日起至2011年12月11日止。

三、课程设计（论文）的内容要求：

零件技术要求及结构分析，毛坯类型选择及毛坯制造工

设计；零件机械加工工艺（选择合理的加工方法拟定工艺路线，基准的选择，工序，工步的确定，及加工顺序的安排，加工余量及工序尺寸的计算，设备及工装的选择等）设计；热处理工艺设计及编制数控加工程序。

设计必须按照课程设计的具体要求进行；要求设计思路清晰，数据来源可靠，计算步骤清楚且结果正确,图面清晰规范，说明书有条理清楚。

学生签名：

杨明

2011年11月29日

课程设计（论文）评审意见

评阅人职称

年月日

引言……………………………………………………………………….

第一章零件的技术要求分析………………………………………..

1.1零件的作用………………………………………..…………………

1.2图纸分析……………………………………………………..

1.3零件结构工艺性分析………………………………………………..

第二章工艺规程设计………………………………………………..

2.1毛坯的选择及确定制造形式………………………………………..

2.2基面的选择…………………………………………………………..

2.3制定工艺路线………………………………………………………..

第三章加工余量及切屑用量的设计……………………………….

3.1毛坯的尺寸确定…………………………………………………….

3.2各工序切屑用量的计算…………………………………………….

第四章机械加工工序卡……………………………………………….

4.1机械加工工序卡…………………………………………………….

总结……………………………………………………………………....

参考文献…………………………………………………………………

引言

本课程设计是在完成《模具制造工艺学》学习的基础上，为了达到理论和实践结合的目的而进行的，对本人而言，我相信通过本次课程设计对自己未来从事的工作有一定的作用，从中锻炼自己处理问题、分析问题的能力，为今后很快的适应工作打下基础。

本课程设计包括以下几个方面的内容：

第一章、零件的技术要求分析及结构分析

主要包括功能结构、尺寸精度、表面粗糙度、形位公差、表面质量、硬度等机械性能要求、结构分析等。

第二章、工艺规程设计

毛坯的选择，根据零件的要求，进行毛坯尺寸和公差等零件锻件图的确定。

毛胚制造工艺设计。

第三章、加工余量及切屑用量的设计

机械加工工艺设计，零件的机械加工工艺过程（工艺路线）包括对零件的铣削和磨削，零件的孔隙加工及工序内容的确定。

第四章、机械加工工序卡

填写工艺过程综合卡片，根据前述各项内容以及加工简图，一并填入机械加工工艺过程卡片中。

第一章、零件的技术要求分析

推件板是模具的重要零件，其是在模具中起推出脱模的作用。

对于板类零件，虽然其形状，材料，尺寸，精度及性能因所需的不同因此要求也不尽相同，但每一块板类零件都是由平面和孔系组成的。

板类零件加工质量要求有以下几个方面：

1.表面间的平行度和垂直度。

为了保证模具装配后各模板能够紧密贴合，对于不同功能和不同尺寸的模板其平行度和垂直度均按GB1184~1980执行。

2.表面粗超度的精度等级。

一般模板平面的加工质量要求达到IT8~IT7，Ra0.8~3.2um.对于平面为分型面的模板，加工质量要求达到IT7~IT6，Ra0.4~1.6um.

3.模板上各孔德精度，垂直度和孔间距要求。

常用模板各孔径的配合精度一般为IT7~IT6，Ra0.4~1.6um.对安装滑动导柱的模板，孔轴线与上下模板平面的垂直度要求为4级精度。

模板上各孔之间的孔间应保持一致，一般误差要求在0.02mm以下。

1.1零件的作用

模具的主要零件一般都是通过螺纹、导柱和导套等连接，构成一副完整的模具。

推件板是模具的落料推出零件，其在模具中起着推出脱模机构等零部件的作用。

图1.1二维平面图

图纸分析

（1）上下表面技术要求

A.上下两配合面以保持平行，平行度偏差不超过0.02。

B.表面粗造度上表面要求为0.8孔为0.8和1.6，其他3.2。

（2）图纸总体分析

如图1.1所示，该长度为200mm，宽160mm，高为25mm的板类零件，它由成型面，孔，沉头孔，螺纹孔组成。

（3）加工表面及其位置要求

加工表面包括上下表面和四个侧面四个环形面，上下表面粗糙度不超过0.8μm，所有型腔表面的粗糙度不超过0.8μm，其余表面粗糙度不超过3.2μm。

1.2硬度等机械性能要求

45钢是最常用的碳素结构钢，用于强度要求较高、韧性中等的零件，常在调质或正火状态下使用。

45钢调质后再高频要比未调质高频效果要好得多.高频淬火的主要原理是通过快速加热获得较大的过热度.奥氏体晶粒来不及转化而保持较细的晶粒来达到强化的目的.调质主要是为了使组织均匀化,增加高频淬火时奥氏体形核数量,避免碳偏析形成软点,有利于细化晶粒.因此高频后性能较好.

1.3零件结构工艺性分析

零件的结构工艺性是指在满足使用性能的条件下，是否能以较高的生产率和最低的本钱方便地加工出来的特性。

为了多快好省地把所设计的零件加工出来，就必须对零件的结构工艺性进行具体的分析。

零件切屑加工的结构工艺性涉及到零件加工时的装夹、对刀、测量、切屑效率等。

零件的结构工艺性差会造成加工困难，耗费工时，甚至无法加工。

结构工艺性好坏是相对的，与生产的工艺过程、生产批量、装配条件和技术条件等因素有关。

对于扩孔可做如下分析：

（1）由图可知，结构尺寸都是标准化的，这样可以采用标准刀具和通用量具，使生产成本降低。

（2）型腔的结构形状简单，布局合理，并且各加工表面相互平行或垂直，这样方便了加工和测量。

（3）型腔对于各表面的精度和表面粗糙度要求合理，减少了切屑加工工作量。

（4）该零件，便于安装，易于定位，夹紧可靠，有相互垂直的表面，基本能在一次装夹加工中完成。

第二章工艺规程设计

2.1毛坯的选择及确定制造形式

为了满足推件板硬度及刚度要求，可选择零件材料为45号钢。

查文献5表可知，查文献5表1-1可知，45钢为中碳钢，热处理状态为退火或正火，其HB为175~225，可用硬质合金和高速钢刀进行切屑加工。

考虑到注射模在工作过程中力学性能要求高，所以应选择锻件，已使零件零件金属纤维尽量不被破坏，保持零件工作可靠性。

由于该零件坯料只需单件小批量生产，且零件坯料结构简单，查文献9表2-10可选自由锻。

2.2基面的选择

基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。

基面选择的正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。

否则，加工工艺过程中会出现问题，更为严重的还会造成零件大批量的报废，使生产无法正常进行。

（1）粗基准的选择

因为推件板属于板类零件，根据基准选择原则可选用下表面为粗基准。

（2）精基准的选择

主要应该考虑基准统一原则。

采用同一基准可以简化加工工艺和夹具的设计与制造工作，减少加工中的位置误差。

推件板属板类零件的加工用上表面作为精基准，采用多次装夹分别加工个表面，保证型腔精度。

2.3毛坯制造工艺设计

锻件毛坯由于经锻造后可得到连续和均匀的金属纤维组织。

因此锻件的力学性能较好，常用于受力复杂的重要钢质零件。

其中自由锻件的精度和生产率较低，主要用于小批生产和大型锻件的制造。

模型锻造件的尺寸精度和生产率较高，主要用于产量较大的中小型锻件。

板类毛坯是用板材冲裁出来的可以是圆形，也可以是八边形或六边形。

在用于锻造前的一些准备工序一般有：

板材→冲压→退火→润滑处理→锻造。

2.4制定工艺路线

制定工艺路线的出发点，因当是零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能达到合理的保证。

在生产纲领以确定的为单件小批生产的条件下，可以考虑采用立式铣床加工。

除此之外，还应当考虑所选定的加工方法能否达到所需的加工精度和表面粗糙度，并符合经济性的要求。

据图1.1上零件粗糙度的要求，确定各工序加工路线如下：

平面加工：

查文献，要使外四侧的粗糙度达1.6μm，可确定加工方案为粗铣→半精铣→精铣。

要使配合面的精度达到0.8μm，可确定加工路线为粗铣→半精铣→磨削。

孔加工：

查文献，孔的镗削加工，在铣床或摇臂钻等机床上采用坐标法或利用引导元件进行加工，用数控铣床或加工中心镗孔可以很方便的保证孔的位置精度和尺寸精度。

工艺路线方案：

工序1备料按210×170×30锻造毛坯

工序2热处理调质28-32HRC

工序3铣4边用铣床铣4边至图样要求尺寸，

200×160

工序4粗磨上下面粗磨上下面，留余量0.4

工序5钻、扩、铰、镗孔按各孔位置打中心孔；

钻Φ40孔至Φ15；

扩Φ40孔至Φ35；

扩Φ40孔至Φ48；

镗Φ40孔至Φ49.8

沉Φ30孔至深度要求；

铰Φ25孔至深度要求；

钻Φ25孔至Φ12；

扩Φ25孔至Φ24.8

钻Φ6孔至Φ3；

扩Φ6孔至Φ5.8

钻M6孔至Φ4，攻丝螺纹

工序6坐标磨孔磨Φ50、Φ25孔至图样要求

工序7精磨上下平面磨上、下平面至图样要求

工序8终检检查全部尺寸

第三章加工余量及切屑用量的计算

3.1毛坯的尺寸确定

毛坯形状和尺寸，基本上取决于零件形状和尺寸。

零件和毛坯的主要差别，在于在零件需要加工的表面上，加上一定的机械加工余量，即毛坯加工余量。

毛坯制造时，同样会产生误差，毛坯制造的尺寸公差称为毛坯公差。

毛坯加工余量和公差的大小，直接影响机械加工的劳动量和原材料的消耗，从而影响产品的制造成本。

所以现代机械制造的发展趋势之一，便是通过毛坯精化，使毛坯的形状和尺寸尽量和零件一致，力求作到少、无切削加工。

毛坯加工余量和公差的大小，与毛坯的制造方法有关，生产中可参考有关工艺手册或有关企业、行业标准来确定。

1.六个平面加工余量

（1）粗铣查表取粗铣后半精铣加工余量z1=1.7mm，用盘铣刀进给速度为0.2m/min。

（2）半精铣半精铣后留磨削加工余量z2=0.3mm。

其锻件毛坯如图所示：

3.2各工序切屑用量的计算

工序1

备料按210×170×30mm将毛坯锻造成型。

由于推件板在工作压力状态中承受能力要求较高，而且结构形状简单所以选用锻件毛坯比较合理。

为了满足为了满足推件板的硬度和刚度要求，可选择零件材料45钢，刀具选YT30硬质合金刀。

选用三向镦拔的方式锻成方形毛坯。

始锻温度1050-1100℃，终锻温度800-850℃,700℃以上风冷，加热时咬经常翻动，加热时间为1-1.5min，最后得到所要锻件。

工序2

退火：

将工件加热到Ac1或Ac3以上（发生相变）或Ac1以下（不发生相变），保温后，缓冷下来，通过相变已获得珠光体型组织，或不发生相变以消除应力降低硬度的一种热处理方法。

锻件的退火工艺：

选择高温保温时间3h，低温降火时间3h。

退火主要目的：

（1）降低硬度，提高塑性，改善切屑加工性能和压力工作性能。

（2）细化晶粒，调整组织，改善机械性能，为下步工序作准备。

正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，正火的效果同退火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料的切屑性能，也有时用于对一些要求不高的的零件作为最终热处理。

淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上某一温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体1化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。

通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。

回火是将淬火钢加热到奥氏体转变温度以下，保温1到2小时后冷却的工艺。

回火往往是与淬火相伴，并且是热处理的最后一道工序。

经过回火，钢的组织趋于稳定，淬火钢的脆性降低，韧性与塑性提高，消除或者减少淬火应力，稳定钢的形状与尺寸，防止淬火零件变形和开裂，高温回火还可以改善切削加工性能。

工序3

铣4边：

铣4边至图样要求尺寸。

工序4

粗磨上下面：

磨上下表面，留余量0.4

工序5

钻、扩、铰、镗孔

在立式加工中心按各孔位置打中心孔；

钻Φ40孔至Φ15；

扩Φ40孔至Φ35；

扩Φ40孔至Φ48；

镗Φ40孔至Φ49.8

沉Φ30孔至深度要求；

铰Φ25孔至深度要求

钻Φ25孔至Φ12；

扩Φ25孔至Φ24.8；

钻Φ6孔至Φ3；

扩Φ6孔至Φ5.8；

钻M6孔至Φ4，攻丝螺纹；

工序6

在坐标磨床上磨Φ50、Φ25孔至图样要求，坐标磨床具有精密坐标定位装置，用于磨削孔距精度要求很高的精密孔和成形表面的磨床。

工序7

在平面磨床上磨上、下面至图样要求。

根据板类零件的尺寸选择卧式轴矩台平面磨床类型为MM7112，功率为2.625kw，砂轮轴转速为2810r/min。

先粗磨0.2的量，在精磨0.1mm的量即达到要求。

工序8

检验：

按图纸检验是否符合要求

3.3热处理工序设计

1.预先热处理

为解决最终热处理中难以解决的问题或使最终热处理的可靠性提高的热处理都可以称为“预先热处理”。

比如：

退火、调质、去应力、正火等。

预先热处理主要是细化晶粒，使组织均匀化，这样也可以降低材料自身的残余应力，而淬火过程中的加热时间相对较短难以达到此效果。

粗大的晶粒，不均匀的组织及较大的残余应力都会增大淬火裂纹出现的概率，所以一般要进行预先热处理。

2.最终热处理

最终热处理的目的是提高硬度、耐磨性和强度等力学性能。

　　（ 1 ）淬火 淬火有表面淬火和整体淬火。

其中表面淬火因为变形、氧化及脱碳较小而应用较广，而且表面淬火还具有外部强度高、耐磨性好，而内部保持良好的韧性、抗冲击力强的优点。

为提高表面淬火零件的机械性能，常需进行调质或正火等热处理作为预备热处理。

其一般工艺路线为：

下料--锻造--正火（退火）--粗加工--调质--半精加工--表面淬火--精加工。

　　（ 2 ）渗碳淬火 渗碳淬火适用于低碳钢和低合金钢，先提高零件表层的含碳量，经淬火后使表层获得高的硬度，而心部仍保持一定的强度和较高的韧性和塑性。

渗碳分整体渗碳和局部渗碳。

局部渗碳时对不渗碳部分要采取防渗措施（镀铜或镀防渗材料）。

由于渗碳淬火变形大，且渗碳深度一般在 0.5~ 2mm 之间，所以渗碳工序一般安排在半精加工和精加工之间。

其工艺路线一般为：

下料→锻造→正火→粗、半精加工→渗碳淬火→精加工。

　　当局部渗碳零件的不渗碳部分采用加大余量后，切除多余的渗碳层的工艺方案时，切除多余渗碳层的工序应安排在渗碳后，淬火前进行。

（ 3 ）渗氮处理 渗氮是使氮原子渗入金属表面获得一层含氮化合物的处理方法。

渗氮层可以提高零件表面的硬度、耐磨性、疲劳强度和抗蚀性。

由于渗氮处理温度较低、变形小、且渗氮层较薄（一般不超过 0.6~ 0.7mm ），渗氮工序应尽量靠后安排。

第四章机械加工工序卡

4.1机械加工工序卡

模具

名称

注塑模

机械加工工艺过程卡

毛胚种类

板料

共1页

每台

件数

1

零件名称

推件板

材料牌号

45钢

n

第1页

工序

号

工序名称

工序内容

设备

工序简图

1

下料

按210×170×30锻造毛坯

锻或火焰切割

2

热处理

调质28-32HRC

3

铣4边

铣4边至图样要求尺寸

铣床

4

粗磨上下面

粗磨上下表面，留余量0.4

平面磨床

5

钻、扩、铰、镗孔

在立式加工中心按各孔位置打中心孔；

钻Φ40孔至Φ15；

扩Φ40孔至Φ35；扩Φ40孔至Φ48；镗Φ40孔至Φ49.沉Φ30孔至深度要求；铰Φ25孔至深度要求

钻Φ25孔至Φ12；

扩Φ25孔至Φ24.8；

钻Φ6孔至Φ3；

扩Φ6孔至Φ5.8；

钻M6孔至Φ4，攻丝螺纹；

立式加工中心

6

坐标磨孔

磨Φ50、Φ25孔至图样要求

坐标磨床

7

精磨上下表面

磨上下表面至图样要求

平面磨床

8

终检

检查尺寸等要求

百分表、千分尺、卡尺

编制

日期

2011.12.05

审核

更改

心得

通过这段时间的机械设计课程设计进一步巩固、加深和拓宽所学的知识；通过设计实践，树立了正确的设计思想，增强创新意思和竞争意识，熟悉掌握了机械设计的一般规律，也培养了分析和解决问题的能力；通过设计计算、绘图以及对运用技术标准、规范、设计手册等相关设计资料的查阅，对自己进行了一个全面的机械设计基本技能的训练。

在具体做的过程中，从设计到计算，从分析到绘图，让我更进一步的明白了作为一个设计人员要有清晰的头脑和整体的布局，要有严谨的态度和不厌其烦的细心，要有精益求精、追求完美的一种精神。

从开始的传动方案的拟定的总体设计中，让我清楚的了解了自己接下来要完成的任务，也很好的锻炼了自己自主学习的能力；在传动件，轴、轴承、联轴器大量的计算和最终的选择过程中，不但考验了计算

过程中的细心程度还提高了自己快速资料的一种能力；在最后的绘图过程中，再次锻炼并提高了自己手工绘图的能力。

在这个过程中也遇到了些许的问题，在面对这些问题的时候自己曾焦虑，但是最后还是解决了。

才发现当我们面对很多问题的时候所采取的具体行动也是不同的,这当然也会影响我们的结果.很多时候问题的出现所期待我们的是一种解决问题的心态,而不是看我们过去的能力到底有多强,那是一种态度的端正和目的的明确,只有这样把自己身置于具体的问题之中,我们才能更好的解决问题。

现在把这个课程做完了才发现自己对以前学的知识点有了更好的理解，知识只有放在实践运用上才能体现他的价值才能更好地被大家接受，所以这门实践课是很有必要开设的，也是大家很有必要去认真做的。

在这个过程中，要谢谢老师对我的教导，在老师的讲解下让我对整个设计过程以及绘图过程有了很好的了解，对我后面的整体的设计和绘图的进行有了很大的帮助。

参考文献

1.郭铁良主编.模具制造工艺学（第二版）.高等教育出版社.2009.1

2.赵汝嘉数字化手册编委会编.机械加工工艺手册.北京：

机械工业出版社出版2003.1

3.上海市金属切削技术协会编.金属切削手册（第三版）.上海科学技术出版社.2003.10

4.实用车工手册编写组编.实用车工手册.北京：

机械工业出版社.2002.1

5.中国石油物资装备公司等编著.常用金属材料切削数据手册.北京：

石油工业出版社.1995.6

6.陈家芳主编.实用车工计算手册（第二版）.上海科学技术出版社.2003.11

7.孙本绪熊万武编.机械加工余量手册.北京：

国防工业出版社.1999.11