餐桌椅注塑模定模板设计论文

计 算 及 说 明 备 注 第 1 页 目 录 设计任务及零件图 一 熟悉和分析制定工艺规程的主要依据，确定零件的生产纲领，生产类型，进行零件的结构工艺性分析 l 1制定工艺规程的主要依据 1 2分析其原始资料 2 3零件的结构工艺性分析 3 二确定毛坯的类型及其制造加工方法 7 1毛坯类型 7 2毛坯的制造方法 8 三 拟定工艺路线 9 9 11 12 12 12 13 计 算 及 说 明 备 注 第 2 页 14 四 确定各工序的加工余量 17 五 确定主要工 序的技术要求及检验方 19 六 确定个工序的切削用量和时间定额 20 七 进行技术经济分析，选择最佳方案 21 八 填写工艺文件 21 参考资料 23 计 算 及 说 明 备 注 第 3 页 设计任务及零件图 一题目： 餐桌椅注塑模定模板 材料： 批量：单件小批量生产 硬度： 210 热处理： 200 设计要求 艺规程 零件图 计 算 及 说 明 备 注 第 4 页 一 熟悉和分析制定工艺规程的主要依据，确定零件的生产纲领，生产类型，进行零件的结构工艺性分析。 1 制订工艺规程的主要依据 (既原始资料 )。 1)产品的装配图样和零件图样。 2)产品的生产纲领。 3)产品的生产纲领。现有的生产条件和资料，它包括毛坯的生产条件或协作关系，工艺装备及专用设备的制造能力，有关机械加工车间的设备和工艺装备的条件，技术工人的水平以及各种工艺资料和标准等。 4)外国内产品的有关工艺资料等。 2 分析其原始资料 (1)零 件图样 如设计任务书所示的零件图及尺寸。 (2)生产纲领 生产纲领是企业在计划期内应当生产的产品质量和进度计划，计划期常定为一年，所以生产纲领也称年产量。 该零件是组成滑轮注塑摸的一个结构零件，一副模具只需要一个此零件即可，所以初步拟订其生产纲领为 100件。 (3)生产类型 生产类型是企业 (或车间，工段，班组，工作地 )生产专计 算 及 说 明 备 注 第 5 页 业化程度的分类，一般分为大量生产，成批生产和单件生产三种类型。 根据生产纲领和产品及零件的特征或工作地每月担负的工序数，查文献 1表 1 3 生产类型和生产纲领的关系，确定该零件的生产类型为单件小批量生产。 (4) 生产组织形式 生产类型不同，零件和产品的生产组织形式，采用的技术措施和达到的技术经济效果也会不同，因为该零件是单件小批量生产，所以其生产组织形式查文献 1表 1各种生产类型的工艺特征有其生产组织形式为： 零件的互换性：有修配法，钳工修配，缺乏互换性。 毛坯的制造方法与加工余量，木模手工造型或自由锻造毛坯精度低，加工余量大。 机床设备及其布置形式：通用机床，按机类别采用机群式布置。 工艺装备：大多采用通用夹具，标准附件，通用刀具和万能量具，标准附件，通用刀具和万能量具，靠划线和试切法达到精度要求。 对工人的技术要求：需技术水平较高的工人。 工艺文件：有工艺路线卡和关链工序工序卡。 计 算 及 说 明 备 注 第 6 页 成本：较高。 结合上述分析对现有条件作出合理的调整使得该零件的加工更能体现“质优价廉”。 3 零件的结构工艺性分析 (1)熟悉零件图，了解零件的性能，用途，工作条件及其所在模具中的作用。 零件的性能：具有较高的强度，硬度和韧性，适用于小型复杂的塑料模具。 零件的用 途：成型模具零件，并与它发生直接联系用的零件，在模具闭合时与型芯结合成型塑件，模具打开时与型芯分开刚好二次分型。 工作条件：安装在摩托车尾灯罩注塑模的定模座板上，与型芯结合使用成型塑件，适合摩托车尾灯罩注塑模的工作条件。 零件在模具中的作用：该零件在模具中是个成型零部件起着成型塑件的作用，它的加工精度直接影响着塑件的精度。 (2)了解零件的材料及其力学性能 材料 该零件材料为 01I， L 它是右耋钢，具有较高的强计 算 及 说 明 备 注 第 7 页 度和硬度，耐磨性好且热处理变形小，制品一般用于淬，适用于制品批量生产的 热塑性塑料的成型模具零件。 材料的力学性能 查文献 3表 7 5 优质碳素钢牌号，成分及性能 (88)可知 力学性能为： b s s 100 100 J 600 355 16 40 39 推荐的热处理温度 正火： 830 淬火： 840 回火： 600 硬度： 未处理： 229火钢： 197析： 退火，正火及调质状态下的力学性能为： 正火后钢的强度，硬度，硬度，韧性都比退火后的高，且塑件也好，操作方便，生产周期短，能量耗费少，则在条状态 b / 5 100 火 650 700 15 20 32 48 180 正火 700 800 15 20 40 64 163 220 调质 750 850 20 25 64 96 210 250 计 算 及 说 明 备 注 第 8 页 件允许下，应优先考虑，采用正火处理，可作为零件的预先热处理。 调质处理后钢的强度较高，而且塑件与韧性更显著高于正火状态，其硬度较低，便于切削加工，并能获得较低的表面粗造度值，故也可作为表面淬火和化学热处理前改善钢件原 始组织状态的预先热处理。 经分析选择该零件的热处理为调质。 (3)结构形状分析 该塑件是个 餐桌椅 ，其形状为厚 20壳体塑件塑件的表面精度比较高，因此在设计模具的时候其型腔精度要比较高，工人师傅在制作的时候也就增加了难度，所以要采用侧抽芯机构，其型心在设计的时候要采用组合式结构这样加工起来比较简单。 故其结构形状工艺性合理。 (4)尺寸 该零件的外形尺寸为 410430870一部分孔的加工可在与其配合的零件加工时保证，因而该零件的加工尺寸较小，减化了加工工序，降低了加工难度，可保 证加工质质量。 故其尺寸工艺性较为合理。 计 算 及 说 明 备 注 第 9 页 (5)精度 为了满足塑件尺寸精度和表面粗造度的要求，根据塑件精度等级 (精度等级为 )确定模具制造精度为。从零件图可以看出，该零件的构形比较复杂，要求精度比较高，单位成批生产工序比较集中，确定加工顺序是应注意的是端面的精度易安排在外圆和内孔的精加工之前，另外由于零件材料的特殊性，对加工精度也有一定的要求。 1)各加工面的表面粗糙度不小于 2)加工零件时要避免零件被损伤。 (6)热处理 为了消除毛坯在加工后的缺陷 ，改善其工艺性能，且为后续工序作出组织准备和提高工件的使用性能及使用寿命采用淬火进行热处理。 综合上述分析可知该零件的加工较难，可采用先进的，高效率的工艺方法进行加工制造，型腔的加工可采用电火花加工这样既可以缩短加工时间又可以保证加工精度，别的可采用成本较低的加工方法进行加工。 二 确定毛坯的类型及其制造加工方法 1毛坯类型 计 算 及 说 明 备 注 第 10 页 毛坯的形状和特征。在很大程度上决定着模具制造过程中工序的多少，机械加工的难易程度，材料的大小及模具的质量与寿命。 毛坯类型有铸，锻，压制，冲压，焊接，型材和板材等。 分析：锻造后 ，工件的力学性能比铸件好，使零件材料内部组织细密，碳化物分布和流线分布合理，从而提高模具的质量和使用寿命，铸造能够生产形状复杂的毛坯，适应性广，能节省金属材料和机械加工的工作量且成本较低，但铸造生产存在着工序复杂，铸件的力学性能低于锻件，劳动条件较差；冲压的生产效率高，易于实现机械与自动化生产，制品的尺寸精确，互换性好，节约金属，操作方便，但是模具制造复杂成本较高，适用于大量生产，焊接可节省材料与工时，减轻结构的质量，焊接接头的致密性好，可以制造密封容器，以及双金属结构件，生产效率高，便于机械化，自动化生产 ，但由于焊接的过程是局部加热与冷却的过程，容易产生焊接应力，变形及焊接缺陷，有些金属的焊接要求比较复杂的工艺措施才能保证焊接质量。 经分析并结合该零件工艺分析可确定其毛坯为锻件(即锻坯 )。 2 毛坯形状类型及尺寸确定 计 算 及 说 明 备 注 第 11 页 毛坯的形状应尽量与模具零件形状一致，以减少机械加工的工作量，根据该零件的形状可知其毛坯形状为矩形。 毛坯尺寸通常是根据模具零件的尺寸加工适当的加工量确定的。首先模具零件毛坯应考虑为模具加工提供方便，应尽可能根据所需的尺寸确定毛坯，以免浪费。加工时提高模具制造成本，同时确定毛坯尺寸还应考虑毛坯在 制造过程中产生的各种缺陷 (例如：锻造夹层，裂纹，脱碳层，氧化皮等 )。在加工时必须完全去除以免影响最小模具质量。依据零件尺寸查文献 5表 H40 30件长度为 180，的加工余量2b=5=2h， 2L=5即 B 和 H 最小加工余量取 5 三 拟定工艺路线 1 确定工艺路线原则 制定工艺路线的依据 应使零件的各尺寸精度，位置精度，表面粗糙度和各向技术要求能得到保证，在一定生产条件下以最快的速度，最少的工作量和最低的成本，安全可靠的加工出符合零件的工作拟定工艺路线 _般应遵循工艺过程划分加工阶段的原则。计 算 及 说 明 备 注 第 12 页 当加工质量要求不高，工件的刚性足够，毛坯质量高，加工余量小时可以不划分加工阶段。在数控机床上加工零件以及某些运输，装夹困难的重型零件，也不划分加工阶段，而在一次装夹下完成全部表面的粗，精加工，对重型零件可在粗加工之后将夹具松开以消除加紧变形，然后再用较小的夹紧力重新夹紧，进行精加工，以利于保证重型零件的加工质量，对于精度要求高的重 型零件，仍需划分加工阶段，并适时进行时效处理消除内应力。 该零件的表面 质量要求较高，且需多次装夹，所以其工艺路线需划分加工阶段完成。 (1)制定工艺规程时应注意的问题 (1)技术的先进性 (2)经济上的合理性 (3)使用上的安全性 由于该零件生产纲领确定了成批生产，因此采用工序集中原则使，用普通机床配以专用夹具，可降低生产成本，以获得好的经济效益加工顺序由以下原则确定： 先粗加工，后精加工，先加工基准面，后加工其他面，先加工主要面，后加工次要面，后加工孔，并且应遵基准重合原则，基准统一原则，自为基准原则，互为基准原则。 计 算 及 说 明 备 注 第 13 页 2 表面加工方法的选择 当模具零件的表面加工精度要求较高时，可根据不同工艺方法所能达到的加工经济精度和表面粗糙度等因素。首先确定被加工表面的最终加工方法，然后再选定最终加工方法，然后再选定最终加工方法之前的一系列准备工序的加工方法和顺序，以便通过逐次加工达到设计要求。 选择加工方法时常常根据经验或查表法来确定，在根据实际情况或通过工艺是试验进行修改。依据各表面加工要求和各加工要求和各个加工方法能达到 。 3 工艺阶段的划分 工艺路线按工序性质一般分为粗加工阶段，半精加工阶段和精加工阶段。对于那些加工精度和表面质量要求特别高表面在 工艺过程中还应安排光整加工阶段。 具体的工艺阶段划分祥见该零件的工艺规程卡片中各工序的介绍。 4 拟定工艺路线一般应遵循工艺过程划分加工阶段的原则 当加工质量要求不高，工件的刚性足够，毛坯质量高，加工余量小时可以不划分加工阶段。在数控机床上加工零件以及某些运输，装夹困难的重型零件，也不划分加工阶段，计 算 及 说 明 备 注 第 14 页 而在一次装夹下完成全部表面的粗，精加工，对重型零件可在粗加工之后将夹具松开以消除加紧变形，然后再用较小的夹紧力重新夹紧，进行精加工，以利于保证重型零件的加工质量，对于精度要求高的重型零件，仍需划分加工阶段，并适时进行时效处理消除内应力。该零件的表面质量要求较高，且需多次装夹，所以其工艺路线需划分加工阶段完成。 5 工序的划分 根据所选定的表面加工方法和各加工阶段中表面的加工要求，可以将同一阶段中各表面的加工组合成不同的工序，在划分工序时可以采用工序集中或分散的原则。 由于模具加工精度要求高，且多属于单件或小批量生产，为了简化生产组织工作，则多采用组织集中划分工序。 6加工顺序的安排 (1)切削加工的安排 模具零件的被加工表面切削加工应遵循先粗后精；先基准后其他；先主要后次要；先平面后内 孔；内外交叉，具体祥见加工工艺规程路线表卡片。 (2)热处理工序的安排 热处理工序在工艺路线中的安排，主要取决于零件热处理的目的为了改善金属组织和便于加工则必须使该零件在计 算 及 说 明 备 注 第 15 页 粗加工前安排调质热处理。 为了提高零件硬度和耐磨性，则必须在该零件光整的工序前安排淬火热处理。 (3)辅助工序的安排 为了保证该零件质量和及时去除废品，防止工时浪费，并使责任分明，则必须在该零件重要工序加工前后和零件加工结束安排检验工序。 综合上述分析：该零件机械加工的顺序是：加工精基准面 粗加工主要面 精加工主要面 光 整加工主要面。 7 设备与工艺装备的选择 a)设备确定 因为该零件采用组织集中工序，所以选择通用设备，即：250 型空气锤，加热炉，铣床，刨床，磨床，钻床，铰床，坐标磨床等。 b)工艺装备的选择 i夹具的选择 单件小批量生产首先采用各种通用夹具，也可采用组合夹具，结合实际生产条件可知该零件选择四爪卡盘，虎钳，画线平台，平行夹头，火钳和组合夹具等。 计 算 及 说 明 备 注 第 16 页 具的选择 一般优先采用标准刀具根据该零件的工艺性及实际条件确定其刀具为：剪板机，平面刨刀，圆柱铣刀；端面铣刀，平行砂轮，划针， 样冲，立铣刀，钻头，丝锥，刀，砂轮等。 c量具的选择 依据量具的精度必须与加工精度相适应，则该零件应优先采用通用量具，即：钢尺、游标卡尺、直角尺、内卡钳、百分表。 综合上述分析最终拟订的工艺路线如下： 工序号 工序名称 00 备料 05 锻造 10 热处理 15 铣六平面 20 钳工划线 25 铣斜面 30 磨平面 35 钳工划线 40 钻孔 45 电火花 计 算 及 说 明 备 注 第 17 页 50 钳工划线 55 钻孔 60 线切割 65 划线 70 铣方孔 75 划线 80 钻孔 85 热处理 90 钳工精修 95 检验 00 下料 05 锻造 10 热处理 15 钳工划线 20 铣六平面 25 铣斜面 30 磨平面 35 电火花 40 线切割 计 算 及 说 明 备 注 第 18 页 45 钳工划线 50 铣方孔 55 钳工划线 60 钻零件上所有需要钻的孔 65 去除毛刺 70 检验 工艺路方案的比较与分析 以上两种工艺路线方案想比较，第一种方案有以下几个优点： 工序内容简单，工序连接紧密，有利于组织流水生产。第二种方案中工序之间相互脱节，造成加工困难，另一面，这样增加时间，生产率降低，不 够经济。 定位基准的选择 定位基准的选择将直接影响加工精度的高低，同样作为定位基准的部位加工质量的好坏也影响的定位的准确性和加工质量，使安装误差和定位误差增大，从而对加工精度有很大影响，零件上的各个表面间的位置精度，是通过一系列工序加工后获得的，这些工序的顺序和原始尺寸的大小 ,标注方式和零件图上的要求直接有关，第二种方案中，工序计 算 及 说 明 备 注 第 19 页 40 的线切割前面已经经过了好多工序，会导致前面的划线轮廓不清楚影响加工精度，虽然看起来二道工序比较少但是杂乱无章比较繁杂。而且影响塑件的成型精度。 四确定个工序的加工余量 确定加 工余量的方法有三种：查表法、分析计算法、经验估计法。 查表法是根据工厂的生产实践和试验研究积累的数据，先制成各种表格，再汇集成手册确定加工余量是查阅这些手册，再结合工厂的实际情况进行适当修改后确定。经验估计法是根据实际经验确定加工余量。一般情况下，为防 验估计的数值总是偏大。因此其法常用于单件小批量生产。分析计算法是根据确定加工余量的相关公式和一定的试验资料，对影响加工余量的各项因素进行分析，并计算确定加工余量。这种方法比较合理，但必须有比较全面和可靠的试验资料。因此当前只在材料 十分贵重以及军工生产或少数大量生产的工厂中采用。 模具加工中常用经验估计法确定加工余量。则该零件的加工余量确定，由查表法和经验估计法结合确定。其相关加工余量查文献 6表 8 27 有平面第一次粗加工余量为： 8 28 有平面粗刨后精铣加工余量为：计 算 及 说 明 备 注 第 20 页 0.9 8 29有铣平面的加工余量为； 8 30 有磨平面的加工余量为 0 3 8 31 有铣及磨平面的厚度公差为：粗铣 ( 精铣 精磨 ( 8 33有凹模的加工余量及公差为：宽度余量粗铣后半精铣 半精铣后磨 度公差粗铣 (+半精铣( 8 34 研磨平面的加工余量为：0 0240 030 8 35磨孔和铰孔的加工余量为：磨孔时，粗： 处理 (粗 )处理(半精 ) 孔时 五确定个主要工序的技术要求及检验方法。 1零件图中未注公差尺寸的极限偏差按 000公差与配合未注公差尺寸的极限偏差。 2零件图中未注形为公差按 84状和位置公差未注公差的规定，其中直线度、平面度、同轴度的公差等级均按 C 级。 3板类零件的棱边均须倒钝。 4零件图中螺纹的基本尺寸按 1981普通螺纹基本尺寸 (直径 1 600的规定，其偏差按 1981计 算 及 说 明 备 注 第 21 页 普通螺纹公差与配合 (直径 1 3级。 5零件材料允许代用，但代用材料的机械性能不得低于规定材 料 的要求。 6。零件表面经目测不允许有锈斑裂纹，夹杂物、凹坑氧化斑点 和影响使用的划痕等缺陷。 7零件的材料和热处理硬度按 1999模具设计指导模具成型零件材料及硬度的规定选取。 8模具零件的几何形状、尺寸精度、表面粗糙度等应符合图样要求。 9如对零件有其他技术要求，可依据实际条件协调决定。 检验方法： 1利用卡钳和钢尺配合使用测量零件孔的具体数据，保证零件表面质量。 2利用游标卡尺直接测量工件的内表面、外表面和深度，确保其个表面精度。 3利用分厘卡尺测量孔外径、内径、深度 、螺纹孔的尺寸精度。 4利用百分表检验工件的形状误差、位置误差和安装工件与刀具时的精密找正，其测量精度为 六确定个工序的切削用量和时间定额 计 算 及 说 明 备 注 第 22 页 因为该零件为单件小批量生产，所以在工艺文件上一般不规定切削用量，而由工作者根据实际情况自行决定。 时间定额是在一定的生产条