完整版冲压模具凸模工艺设计.docx
《完整版冲压模具凸模工艺设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《完整版冲压模具凸模工艺设计.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
完整版冲压模具凸模工艺设计
冲压模具凸模工艺设计
课程设计
一、零件工艺分析
二、确定工艺方案
三、工艺计算
四、选用加工设备
五、填写工艺卡
六、零件数控编程
七、凹凸模线切割编程
一、零件工艺分析
该零件是复合模具的冲压凸模，用于冲压件的冲孔。
凸模结构属于三段式阶梯轴，其硬度和韧性要求较高，凸模刃口的耐磨性能要求较高。
凸模零件下段需要与凹凸模结构之间采用孔轴相配合，同时需要精准冲孔，对于零件的加工精度也有极高的技术要求。
本零件采用Cr12材料制成，可保证足够的刚度和强度，同时经过热处理工艺使材料硬度达58~62HRC,以加强凸模零件刃口的耐磨性。
查其主要配合尺寸为Ømm、Ømm、Ømm，为IT6~IT10级。
为满足装配后冲孔精度要求，凸模工作部分与凹凸模的同轴度，三段阶梯轴Ø35mm、Ø30mm、Ø22mm之间有同轴度的形位公差要求，Ø22mm段凸模为IT6级，各表面粗糙度Ra0.4µm.
本零件以Ø22mm轴段中心轴为设计基准，测量基准和定位基准，在车削一道工序中加工出三段阶梯轴凸模结构。
二、确定工艺方案
由零件的形状表明，其为旋转件，所以车削为基本工序，凸模工作部分的平面可由铣削工序完成。
工件的基本尺寸加工经粗车、半精车、精车工序可达到要求。
根据凸模零件的精度要求精车作为首道工序，精车后的尺寸精度可达到IT6~IT8级，表面粗糙度为Ra1.6~0.8µm。
车削时留0.15mm的修光余量。
为了达到配合要求，需要对工件进行磨削工序，提高零件的配合尺寸精度，磨削后留0.05mm的修光余量。
1、毛坯尺寸选择
根据零件的材料要求，材料选为Cr12轧钢件。
根据凸模零件的旋转轴径大小，留机械加工余量后可选定毛坯尺寸为Ø38mm轧钢棒料，长度为78mm，即Ø38mm×78mm。
2、工艺方案的确定
根据各道加工工序，对其做不同的组合，排除顺序，即得出工艺方案。
具体方案可有以下几种：
方案一：
轧钢锻件棒料Cr12→车削阶梯轴Ø35mm、Ø30mm、Ø22mm外圆、倒角→铣削凸模刃口平面→淬火、回火热处理→磨削阶梯轴Ø35mm、Ø30mm、Ø22mm外圆→磨削凸模刃口平面→钳工精修。
方案二：
轧钢锻件棒料Cr12→铣削凸模刃口平面→车削阶梯轴Ø35mm、Ø30mm、Ø22mm外圆、倒角→淬火、回火热处理→磨削凸模刃口平面→磨削阶梯轴Ø35mm、Ø30mm、Ø22mm外圆→钳工精修。
比较两个方案，方案一的定位精度更高，同时工序更集中，加工质量更好，所以方案一更优，确定为最终的工艺方案。
三、工艺计算
1、机械加工余量
查《机械加工工艺》相关手册及《金属加工工艺及工装设计》，根据毛坯外形尺寸和零件基本尺寸，确定轴的车削工序加工余量为粗车1.3mm，半精车为0.45mm，精车为0.25mm；粗铣削凸模刃口平面工序的加工余量为1.0mm，半精铣的加工余量为0.5mm；磨削阶梯轴外圆表面的加工余量为0.3mm，粗磨削凸模刃口平面的加工余量为0.3mm，精磨的加工余量为0.2mm。
2、确定工序尺寸
（1）确定左端Ø35mm轴段的工序尺寸
毛坯尺寸Ø38mm
粗车后尺寸为36.5mm
半精车后尺寸为36.05mm
精车后尺寸为35.80mm
粗磨后尺寸为35.3mm
精磨后尺寸为35mm
（2）确定中段Ø30mm轴段的工序尺寸
毛坯尺寸Ø38mm
粗车后为Ø31.50mm
半精车后尺寸为Ø31.05mm
精车后尺寸为Ø30.80mm
粗磨后尺寸为Ø30.30mm
精磨后尺寸为Ø30mm
（3）确定凸模工作端Ø22mm轴段的工序尺寸
毛坯尺寸Ø38mm
粗车后为Ø23.50mm
半精车后尺寸为Ø23.05mm
精车后尺寸为Ø22.80mm
粗磨后尺寸为Ø22.30mm
精磨后尺寸为Ø22mm
（4）确定铣削凸模刃口平面的工序尺寸
毛坯尺寸Ø22mm
最终尺寸要求为刃口平面与中心轴线距离为9mm
粗铣后尺寸为10mm
精铣后尺寸为9.5mm
粗磨后尺寸为9.2mm
精磨后尺寸为9.0mm.
3、确定切削用量及基本工时
（1）车削工序选用C620-1型卧式车床，刀具选用YT15硬质合金刀具，粗车背吃刀量ap=1.0mm。
进给量f=0.65mm/r；半精车背吃刀量ap=0.225mm,进给量f=0.15mm/r;精车背吃刀量ap=0.125mm,进给量f=0.05mm.按照C620-1车床的转速，选择n=120r/min=2r/s,其实际切削速度V=45.6m/min。
（2）铣削工序选用X62型卧式铣床，刀具选用高速钢三面刃铣刀。
铣刀直径D=125mm，宽度L=13mm，齿数Z=20.铣削宽度ae=13mm,铣削深度ap=0.5mm.
根据X62型卧式铣床，查相关手册fz=0.06~0.1mm/z.选择每齿进给量fz=0.07mm/z。
根据X62型卧式铣床主轴转速表选择n=60r/min=1r/s.实际切削速度V=0.39m/s，工作台每分钟进给量为fMz=0.07mm/z。
最终确定实际每齿进给量fMz=0.063mm/z。
（3）基本工时
根据机动时间计算公式可得
粗车
半精车
精车
粗铣
四、选用加工设备
车削加工车床设备选用C620-1型卧式车床，刀具为YT15硬质合金刀具；铣削加工车床选用X62卧式铣床，刀具选用高速钢三面刃铣刀；铣床选用M1432A型万能磨床。
五、填写工艺卡片
机械加工工艺过程卡
产品型号
零件图号
产品名称
零件名称
材料牌号
Cr12
毛坯种类
轧钢件
毛坯外形尺寸
Ø38mm×78mm
每毛可制件数
1
工序号
工序名称
工序内容
车间
工段
设备
工艺装备
Ⅰ
车削
粗车、半精车、精车Ø35mm、Ø30mm、Ø22mm轴段外圆，车削Ø28mm×2mm退刀槽，车削左右端面
C620-1卧式车床
三爪自定心卡盘
Ⅱ
铣削
粗铣、半精铣凸模刃口平面
X62卧式铣床
专用
夹具
Ⅲ
磨削
粗磨、精磨Ø35mm、Ø30mm、Ø22mm轴段、粗磨、精磨凸模刃口平面
M1432A万能磨床
专用
夹具
机械加工工序Ⅰ工序卡
机械加工工序卡片
产品型号
X620-1
零件图号
产品名称
车床
零件名称
凸模
共1页
第1页
车间
工序号
工序名
材料牌号
Ⅰ
外圆车削
Cr12
毛坯种类
毛坯外形尺寸
每毛可制件数
每台件数
轧钢件
Ø38mm×78mm
1
1
设备名称
设备型号
设备编号
同时加工件数
卧式车床
X620-1
1
夹具编号
夹具名称
切削液
三爪自定心卡盘
工位器具编号
工位器具名称
工序工时
工步号
工步内容
工艺
装备
主轴
转速
切削
速度
进给量
背吃
刀量
进给
次数
工步工时
机动
辅助
1
粗车零件Ø35mm段至36.50mm,Ø28mm凹槽，Ø30mm段至Ø31.50mm,Ø22mm段至23.50mm，Ra3.2µm
YT15硬质合金刀、游标卡尺
2.0
0．59
0.015
0.15
1
11.53s
2
半精车零件Ø35mm段至36.05mm,Ø28mm凹槽，Ø30mm段至Ø31.05mm,Ø22mm段至23.05mm,Ra1.6µm
2.0
0.46
0.010
0.15
1
35s
3
精车零件Ø35mm段至35.80mm,Ø28mm凹槽，Ø30mm段至Ø30.80mm,Ø22mm段至22.80mm,Ra0.8µm
2.0
0.76
0.020
0.15
1
65.08s
六、数控加工编程程序
车削数控程序：
%
G71
O0000
（F:
\模具3\nc6.ncl.1）
（12/24/14-13:
29:
48）
S1000M03
G00X0.Y37.
Z-28.5
G01Y75.F2.5
Z-6.5
Y37.
Z-3.5
Y36.Z-2.5
Y7.
Z-3.5
Y5.
Z0.
Y0.
Z-35.
Y5.
Z-31.5
Y7.
Z-32.5
Y36.
Y37.Z-31.5
Z-28.5
Z-53.5
M30
%
铣削数控编程：
N5G71
N10（/MFG0000000002）
N15G0G17G99
N20G90G94
N25G0G49
N30T1M06
N35S1000M03
N40G0G43Z75.H1
N45X-14.496Y-8.81
N50G1Z65.06F2.5
N55X-14.696Y-8.28
N60X-14.94Y-7.316
N65X-15.023Y-6.325
N70X-15.Y-6.053
N75Y6.053
N80X-15.023Y6.325
N85X-14.94Y7.316
N90X-14.696Y8.28
N95X-14.496Y8.81
N100Z75.
N105G0Y-8.81
N110G1Z55.06F2.5
N115X-14.696Y-8.28
N120X-14.94Y-7.316
N125X-15.023Y-6.325
N130X-15.012Y-6.193
N135X-15.Y6.053
N140X-15.023Y6.325
N145X-14.94Y7.316
N150X-14.696Y8.28
N155X-14.496Y8.81
N160Z75.
N165G0Y-8.81
N170Z65.06
N175G1Z45.06F2.5
N180X-14.696Y-8.28
N185X-14.94Y-7.316
N190X-15.023Y-6.325
N195X-15.012Y-6.193
N200X-15.Y6.053
N205X-15.023Y6.325
N210X-14.94Y7.316
N215X-14.696Y8.28
N220X-14.496Y8.81
N225Z75.
N230G0Y-8.81
N235Z55.06
N240G1Z37.06F2.5
N245X-14.696Y-8.28
N250X-14.94Y-7.316
N255X-15.023Y-6.325
N260X-15.012Y-6.193
N265X-15.Y6.053
N270X-15.023Y6.325
N275X-14.94Y7.316
N280X-14.696Y8.28
N285X-14.496Y8.81
N290Z75.
N295M30
%
七、凹凸模线切割编程程序
“3B指令”编程程序：
序号
B
X
B
Y
B
J
G
Z
备注
1
B
6324
B
9000
B
006324
Gx
L4
穿丝起步
2
B
6324
B
9000
B
031352
Gy
NR1
3
B
B
B
012648
GX
L1
4
D
拆卸电极丝
5
B
21176
B
9000
B
023009
Gx
L2
空走
6
D
重新穿丝
7
B
27500
B
B
110000
Gy
NR1
8
D
加工结束
升级会员 