下模座工艺规程编制及工装设计说课讲解.docx
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下模座工艺规程编制及工装设计说课讲解
下模座工艺规程编制及工装设计
华东交通大学理工学院
课程设计说明书
课程名称：
模具制造工艺学
设计题目：
下模座机械加工工艺设计
姓名：
学号：
班级：
院系：
指导老师：
华东交通大学理工学院
第一章零件技术要求的结构分析
1零件技术要求——————————————1
2零件的结构分析—————————————1
第二章毛坯类型及结构尺寸的确定
1毛坯类型————————————————2
2毛坯尺寸及公差计算———————————2
3退火——————————————————3
4备料——————————————————4
第三章机械加工工艺设计
1车外圆柱面加工—————————————4
2上下表面加工——————————————5
3孔加工—————————————————6
4磨上下表面、孔、圆柱面—————————6
5热处理工艺设计—————————————7
第四章工艺过程卡————————————————10
引言
机械加工工艺设计是生产过程中不可缺少的一部分，正确的工艺设计可以减少材料的损耗，减少刀具的磨损，加工出质量较高的零件，在实际生产中能起到事半功倍的效果。
通过机械加工工艺设计的课设，我们也能学到很多课本上没有的知识，提高了自己的动手能力，为我们以后的实际生产打下基础。
第一章零件技术要求的结构分析
一零件技术要求
1精度要求：
由图可知，所设计的为上模座的机械加工，外形比较简单。
该零件尺寸采用统一的设计基准，其固定模具的型腔精度要求为7级，上表面对下表面的平行度为0.02，垂直度为0.015。
2表面质量：
该零件整体上粗糙度比较高，上下表面、固定模具的型腔、浇口衬套的导孔表面的粗糙度均为1.6，其余各个面的表面粗糙度为0.8。
二零件的结构分析
下模座与上模座的形状基本相似，上、下模座的作用是直接或间接地安装冲模的其他所有零件，分别与压力机滑块和工作台连接，传递压力，此零件钻通孔Q10，镗孔Q16，零件最大直径200mm，尺寸较小，结构较简单。
第二章：
毛坯类型及结构尺寸确定
2.1毛坯类型：
材料为45钢，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，硬度不高易切削加工，模具中常用来做模板，梢子，导柱等，但须热处理常在调质或正火状态下使用。
热处理后的45钢，其HB为175~225，工件的力学性能比铸件好，使零件内部组织细密，提高了模具的质量和使用寿命。
铸件可以生产出形状较复杂的毛坯，但是铸件毛坯上的气孔、砂眼、缩孔、裂纹等缺陷必须去除，并进行时效处理，消除内应力。
综合考虑，应选用锻压件较为合适。
2.2毛坯尺寸及公差计算
下表面毛坯工序余量：
5mm粗车：
3mm半精车：
1.4mm
上表面相同
外圆柱面毛坯工序余量：
5mm粗车：
3mm半精车：
1.4mm根据结构分析中的零件图可知，零件的基本尺寸直径L=200mm，高度H=40mm根据锻压件基本尺寸大小，公差等级为7级，确定锻压件尺寸公差值为1.1查表取毛坯直径d=205mm高h=50mm。
毛坯图如下
2.3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。
2.4备料
按直径d=210×高h=50的锻造成圆柱形毛坯，选择材料45钢，刀具选用YT30硬质合金刀。
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
据零件粗糙度的要求，确定各工序加工路线如下：
平面加工：
查文献，要使零件上下表面粗糙度达1.6μm，可确定加工方案为粗车→半精车→精车。
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，要使孔的粗糙度达到0.8um,可确定加工方案钻→铰→精铰
根据以上分析确定零件加工工艺过程方案如下
工序一：
准备毛坯准备基本尺寸直径为210mm高为50mm的锻造圆形毛坯
工序二：
热处理（退火）调质28-32HRC
工序三：
车圆柱面用车床车毛坯四周圆面至直径为210mm
工序四：
粗车上下表面
工序五：
对上下表面进行车削半精车加工，留余量0.4
工序六：
对上下表面进行车削精加工，留余量0.4
工序七：
钻、铰、精铰
工序八：
磨削上下平面，圆柱面
工序九：
热处理（淬火）
工序十：
终检
第三章机械加工工艺设计
3.1车外圆柱面
加工外圆柱面至图样所示
3.2上下表面加工
先粗车下表面使下表面工序余量为3mm，半精加工工序余量为1.4mm，以下表面为精基准，加工上表面，粗车—半精车—精车,加工后的零件如图所示
3.3孔加工
孔加工钻、镗孔钻四个通孔Q10
在通孔上镗孔Q16
如下图所示
3.4热处理工艺设计
（ 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
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 ）化。
3.5磨上下表面、孔、圆柱面
在坐标磨床上磨Φ16、Φ10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。
在磨床上整体加工零件，选择磨床卧式轴矩台平面磨床类型为MM7112，加工至图样
第四章工艺卡设计
工序
号
工序名称
工序内容
设备
工序简图
1
毛坯
按按直径d=215×高h=50锻造毛坯
锻造
2
热处理
调质28-32HRC
略
3
加工外圆柱面
加工外圆柱面至图样要求尺寸
车床
4
加工上下面
粗车、半精车、磨削加工
车床
5
孔加工：
钻孔、镗孔
钻通孔Φ10
在通孔上镗孔Φ16
立式铣床
6
7
孔的精加工
热处理（淬火）
磨Φ16、Φ10孔
磨床
略
8
整体加工零件
加工零件至图样尺寸
平面磨床类型为MM7112
8
终检
检验全部尺寸
百分表、千分尺、尺
量规公差计算
通规
上偏差=EI+Z+T/2=0.12
下偏差=EI+Z-T/2=0.104
止规
上偏差=ES=0
下偏差=ES-T=-0.008
心得
课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事
职业工作前一个必不少的过程．”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体
会到这句的真正含义，我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就
是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础．
参考文献
《互换性与技术测量》————廖念钊主编
《模具制造工艺》————黄毅宏、李明辉主编
《模具设计与制造》————李集仁、翟建军主编
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