毕业设计动模套板加工工艺规程的制订

1、i前 言本次课程设计主要是为了让我们熟悉掌握制作课程设计说明书，希望本次设计使我们理解熟练掌握机械制造工艺课程设计时所必须的有关毛坯选择、加工余量确定、切削刀具、磨床刀具、机床、量具的选择及激动时间的计算等，同时掌握制定机械加工工艺规程的方法。模具由三个基本部分组成，分别是动模部分、浮动型腔板和定模板，本次课程设计的动模套板则属于模具中的动模部分。而本次课程设计所要达到的目的就是掌握动模套板，甚至是动模部分在整套模具中所起到的作用，并能够希望此次课程设计熟知动模套板的加工工艺过程，以及在加工过程中对机床的掌握熟练程度，为其他模具零件的加工及工艺规程的制定做好准备。同时本次课程设计为动模套板零件

2、的机加工工艺规程的制定，涉及到选择毛坯，工序和工步的划分，工艺过程卡和工序卡的填写，以及主轴转速、切削用量三要素、刀具角度、工时定额等的查表计算，再结合相关内容要求编写整套课程设计所需的文字性内容，最终完成课题的要求。i目 录前前 言言.i目目 录录.i1 零件分析零件分析.31.1 零件的作用.31.2 零件的工艺分析.32 确定生产类型和加工工艺安排的基本倾向确定生产类型和加工工艺安排的基本倾向.33 毛坯的选择毛坯的选择.43.1 确定毛坯的制造方法.43.2 确定毛坯表面的加工余量.43.3 毛坯的技术要求.44 4 正确选择定位基准正确选择定位基准.44.1 精基准的选择.54.2

3、粗基准的选择.55.1 确定各表面的加工方法及加工方案.55.2 工艺路线的拟定.65.3 两种工艺方案的对比分析.66 6 确定各加工表面的工序余量及工序尺寸确定各加工表面的工序余量及工序尺寸.76.2 确定各工序的基本尺寸及公差.77 7 确定各工序的切削用量及工时定额确定各工序的切削用量及工时定额.87.1 工序 10：粗铣下表面.8ii7.2 工序 20：钻穿丝孔.87.3 工序 30：线切割型材及型孔.87.4 工序 40：粗铣上表面、精铣上下表面、精铣型孔内表面，粗、精铣孔.87.4.1 工步1：粗铣上表面保证厚度达到 57mm.97.4.2 工步2：精铣上表面保证厚度达到 56m

4、m.97.4.3 工步3：精铣下表面保证厚度达到 55mm.97.4.4 工步4：精铣型孔表面保证尺寸达到 24046.000 mm25052.000 mm.97.4.5 工步5：粗铣46025. 00 mm孔的表面至4439. 00 mm.97.4.6 工步6：精铣46025. 00 mm孔的表面至46025. 00 mm .97.4.7 工步7：粗铣53mm孔的表面至5130. 00 mm.107.4.8 工步8：精铣53mm孔的表面至53mm.11参参 考考 文文 献献.1总总 结结.231 零件分析1.1 零件的作用在中、小型盒体压铸模当中动模套板属于支撑、连接件，用于支撑上模板和连接

5、垫板，在连接上为防止移动常采用螺钉（或销钉）进行连接，其内侧与导套相接触，因此便面粗糙度要求较高。而且这种套板结构简单、安装方便、应用较为广泛。 1.2 零件的工艺分析（1）动模套板的 380mm360mm 面分别与上模板和垫板接触，所以为保证受力均匀，传递平稳，满足上下面的平面度要求，但精度要求一般，尺寸公差等级为 it8，表面粗糙度 ra 的值为 1.6mm （2）380mm360mm55mm 的四周表面与固定板接触，相对摩擦较小表面粗糙度要求不高，其 ra 的值为 6.3mm（3）240mm250mm55mm 的型孔表面与导套进行配合，表面粗糙度要求46.000 52.000 较高，尺寸

6、公差等级为 it8，表面粗糙度 ra 值为 1.6mm（4）46mm 与53mm 的沉头孔要与销钉（或螺钉解密接触） ，起到连接45.0200 4固定作用，表面粗糙度要求较高，尺寸公差等级为 it7，表面粗糙度 ra 值为 1.6mm2 确定生产类型和加工工艺安排的基本倾向由已知条件可知，该动模套板零件为单件小批生产。由于该零件生产类型为单件小批生产，为缩短工艺路线，减少装卸次数，以保证各加工表面之间的相互位置精度，同时，为减少辅助工时提高劳动生产率，可采用工序集中的原则来组织该零件的生产。由于该零件的外形结构规则对称，且为单件小批生产，因此，利用数控加工中心和通用的工艺装备，即可满足该零件的

7、加工需求。43 毛坯的选择3.1 确定毛坯的制造方法由于该零件属于一般的支撑、连接零件，一次采用 45 钢的材质即可满足其使用性能的要求。考虑到该零件外形结构对称，各表面尺寸相差较大立方体零件，而为单件小批生产，同时，考虑到经济成本的因素，因此考虑采用锻件作为零件毛坯。3.2 确定毛坯表面的加工余量根据已确定的毛坯形式，又该零件图可知该零件的最大截面尺寸为380mm360mm，厚度为 55mm，参考零件重量、一般加工精度、形状复杂系数，参考文献1中表1f1s2.2-25，查得水平方向和厚度方向单边余量均为 1.72.2mm，取 2mm。但是考虑到加工中心的夹具为平口钳，因此每面预留 10mm

8、作为装夹。毛坯锻件的外形尺寸为400mm380mm60mm加工表面单边加工余量（mm）380mm360mm55mm 的外四周表面1055mm 的上下表面2.5240mm250mm 的型孔表面46.000 52.000 3.5mm 的通孔46425.000 46mm 的沉头孔5345353.3 毛坯的技术要求由参考文献1中表 2.2-13 可知毛坯长度、宽度、高度方向上下偏差分别为+1.9mm 和-0.9mm，平面度公差为mm。 5 . 054 正确选择定位基准合理选择定位基准对保证加工精度和确定加工顺序具有决定性的影响，因此基准的选择是制订工艺规程过程中要解决的主要问题。由于精基准选择的不同，

9、粗基准也会有所不同，且因粗基准只允许使用一次，因此应先选出精基准后再选粗基准。4.1 精基准的选择选择精基准时，主要应考虑如何保证工件的加工精度，以及使工件安装方便、可靠。精基准的选择应遵循“基准重合、基准统一、自为基准、互为基准”原则。其中，基准重合原则是指选用设计基准作为定位基准；基准统一原则是指采用同一组基准定位，加工零件上尽可能多的表面。此零件的加工属单件小批，结构简单，采用集中加工方式。需要进行表面加工和孔的加工，定位元件采用平口钳装夹，而且上下表面有平行度、平面度要求，为符合基准重合原则，避免因基准不重合而带来的加工误差，因此以加工过的下表面作为精基准定位遵循了基准统一原则，由于减

10、少了基准变换次数，有利于保证各加工表面之间相互位置精度的要求。4.2 粗基准的选择选择粗基准时，主要应保证各加工表面余量均匀、足够，并注意尽快获得精基准。由于已选定外表面作为定位精基准，因此可选钢板下表面作为定位粗基准，从而首先将精基准加工出来。5.1 确定各表面的加工方法及加工方案该动模套板主要加工的表面为各外表面和孔，根据零件图的设计要求，并由参考文献4中表 1-8、1-9 可知，各表面的加工方法如下：（1） 上下表面、四个侧面：执行未注线性尺寸公差，由 gb/t1804-m 可知其尺寸精度为 it7 级，表面粗糙度 ra 值为 1.6mm，经粗铣精铣即可达到要求。6（2）mm 通孔：尺寸

11、公差等级为 it7 级，内表面粗糙度 ra 值为464 25.000 1.6mm，采用粗铣精铣的方法即可达到要求。（3）mm 沉孔：尺寸公差等级为 it7 级，内表面粗糙度 ra 值为 1.6mm，采534 用打粗铣精铣的方法即可达到要求。（4）型孔：尺寸公差等级为 it7 级，内表面粗糙度 ra 值为 1.6mm，采用粗铣精铣的方法即可达到要求。5.2 工艺路线的拟定由于该零件的生产类型为单件小批生产，可采用数控加工中心加工，以实现工序集中，从而提高生产率，减少机床的使用数量，使生产成本降低。此外，还应当考虑经济效果，使生产成本尽量下降。现对该零件制定如下两套加工工艺路线。方案一10.下料2

12、0.刨方30.在磨床上磨基准面40.钳工划线，用线切割机床上面的加工路线50.钻穿丝孔60.用线切割机切割型孔70.在磨床上磨削个加工表面方案二10.粗铣下表面20.钻穿丝孔30.用线切割机机床切割外表面和型孔40.粗铣上表面、精铣上下表面、精铣上下表面和型孔，粗、精铣孔5.3 两种工艺方案的对比分析两套工艺路线的不同之处在于：方案一采用多台机床进行换位加工，而方案二则7采用数控加工中心可一次加工成形。方案二采用数控加工中心，不仅减少了工件的装夹次数，而且符合了基准重合和基准统一原则，有利于保证个加工面之间的平面度要求。方案一采用多台机床加工，无法保证工件在不同机床上面的基准重合保证，并且在加

13、工过程中存在基准的转换和二次安装，不仅增大了加工误差，而且也不利于保证个表面之间的位置精度。此外由于方案二工序比较集中，减少了零件加工的辅助时间，有利于提高生产率，保证加工质量。综上所述，采用方案二作为该动模套板零件加工的最优工艺路线。6 确定各加工表面的工序余量及工序尺寸参考文献1表 2.3-21，取定各加工表面的工序余量如下表所示：工序余量（mm）加工表面总余量（mm）工序名称查表值取定值精铣2.51下表面2.5粗铣1.5精铣2.51上表面2.5粗铣1.5精铣1.51.5长度 250mm线切割247247精铣1.51.5宽度 240mm线切割237237精铣1.51.5型孔圆弧 r40mm

14、线切割38.538.5精铣1.01.0mm46425.000 46粗铣4444mm53453 5精铣1.01.08粗铣51516.2 确定各工序的基本尺寸及公差参考文献1表 1.4-8、1.4-24，取定各加工表面的工序尺寸及偏差如下表所示：加工表面积图纸设计要求工序名称工序达到的经济精度表面粗糙度ra 值（um）工序基本 尺寸（mm）工序尺寸（mm）精铣it71.65555上下表面厚度55mm粗铣it1212.557570.300.30精铣it71.625025052.000 型孔长度线切割it116.324724729. 029. 0精铣it71.624024046.000 型孔宽度线切割

15、it126.323723746. 046. 0精铣it71.6r40r40型孔圆弧 r40线切割it126.3r38.5r38.546. 046. 0精铣it71.6464625.000 mm46425.000 粗铣it139.5444439. 00 精铣it71.65353mm534粗铣it126.3515130. 00 97 确定各工序的切削用量及工时定额7.1 工序 10：粗铣下表面7.2 工序 20：钻穿丝孔7.3 工序 30：线切割型材及型孔7.4 工序 40：粗铣上表面、精铣上下表面、精铣型孔内表面，粗、精铣孔1. 机床设备：机床设备：数控加工中心（vmc750e）2. 夹具夹具：

16、平口钳3. 量具：量具：直尺、游标卡尺7.4.1 工步 1：粗铣上表面保证厚度达到 57mm7.4.2 工步 2：精铣上表面保证厚度达到 56mm7.4.3 工步 3：精铣下表面保证厚度达到 55mm7.4.4 工步 4：精铣型孔表面保证尺寸达到 240mm 250mm46.000 52.000 7.4.5 工步 5：粗铣46mm 孔的表面至44mm025. 00 39. 00 7.4.6 工步 6：精铣46mm 孔的表面至46mm025. 00 025. 00 1.1. 刀具选择刀具选择考虑到整个零件的加工，为了节约经济成本，选择直柄立铣刀，结合文献1表3.1-29 选取的标准立铣刀。8,4

17、00zmmd由于该零件材质碳素结构钢，参考文献2表 1.21，选择 yt15 牌号的硬质合金。参考文献2表 3.2 选择铣刀切削部分的几何形状：。0,35,16,1500s参考文献2：根据表 3.7 铣刀刀齿后刀面最大磨损量 0.25mm，由于铣刀直径10，故刀具寿命 t=90min（表 3.8） 。mmd4002.2. 选择切削用量选择切削用量 确定切削深度 ap由于此零件加工用立铣刀，厚度方向要保证尺寸为 55mm，此立铣刀可以加工厚度，因此 ap=55mm。mml63 确定进给量 f由于铣削宽度，参考文献2表 3.6 查得进给量=0.180.10mm/zmmae1zf由于此次加工是精加工

18、，取=0.10mm/zzf 确定切削速度 vc根据文献2表 3.13 当，时，查mmd400zmmfmmammazpe/10. 0,55,1得,由于数控加工中心的实际转速比普通铣min/76min,/169min,/17mmvrnmvfttt床的转速要高，所以取。min/240rn min/44.13010002404010000mndvtcminmm52.125830.1440.10znffnvzf3.3. 切削液的选择切削液的选择由于工件材质为零件材质碳素结构钢，本工序为铣削加工，参考文献3表 1-95，切削液可选用乳化液。4.4. 计算基本时间计算基本时间mt fmvlt 式中 l 即为

19、铣刀所走的路线总长,mm4.8182lr min749. 0min152.254.818mt共 4 个固定孔，总时间为mm46 min996. 2749. 04总t117.4.7 工步 7：粗铣53mm 孔的表面至51mm30. 00 1.1. 刀具选择刀具选择本工步的加工对象为沉头孔，直径为53mm，结合文献1表 3.1-29 选取的标准直柄立铣刀。4,400zmmd由于该零件材质碳素结构钢，参考文献2表 1.2，选择 yt15 牌号的硬质合金。铣刀几何形状为（文献2 表 3.2）：标准，。0,35,16,1500s参考文献2：根据表 3.7 铣刀刀齿后刀面最大磨损量 0.25mm，由于铣刀

20、直径，故刀具寿命 t=90min（表 3.8） 。 mmd4002.2. 选择切削用量选择切削用量 确定切削深度 ap由于此零件加工用立铣刀，厚度方向要保证尺寸为 55mm，此立铣刀可以加工厚度，因此 ap=55mm。mml63 确定进给量 f由于铣削宽度，参考文献2表 3.6 查得进给量=0.180.10mm/zmmae5 . 2zf由于此次加工是粗加工，取=0.18mm/zzf 确定切削速度 vc根据文献2表 3.13 当，时，查mmd50zmmfmmammazpe/18. 0,55,.52得，由于数控加工中心的实际转速比普通铣床的转速要高，所以取min/119rnt。min/150rn

21、min/84.1810001504010000mndvtcminmm9.0188.84182.10znffnvzf3.3. 切削液的选择切削液的选择由于工件材质为碳素工具钢，本工序为铣削加工，参考文献3表 1-95，切削液可选用乳化液。4.4. 计算基本时间计算基本时间mt12 fmvlt 式中 l 即为铣刀所走的路线总长,mm0.72225lr min5.219.0180.722mt共 4 个固定孔，总时间为mm51 min55.214总t7.4.8 工步 8：精铣53mm 孔的表面至53mm1.1. 刀具选择刀具选择考虑到整个零件的加工，为了节约经济成本，选择直柄立铣刀，结合文献1表3.1

22、-29 选取的标准立铣刀。8,400zmmd由于该零件材质碳素结构钢，参考文献2表 1.21，选择 yt15 牌号的硬质合金。参考文献2表 3.2 选择铣刀切削部分的几何形状：。0,35,16,1500s参考文献2：根据表 3.7 铣刀刀齿后刀面最大磨损量 0.25mm，由于铣刀直径，故刀具寿命 t=90min（表 3.8） 。mmd4002.2. 选择切削用量选择切削用量 确定切削深度 ap由于此零件加工用立铣刀，厚度方向要保证尺寸为 55mm，此立铣刀可以加工厚度，因此 ap=55mm。mml63 确定进给量 f由于铣削宽度，参考文献2表 3.6 查得进给量=0.180.10mm/zmma

23、e1zf由于此次加工是精加工，取=0.10mm/zzf 确定切削速度 vc根据文献2表 3.13 当，时，查mmd400zmmfmmammazpe/10. 0,55,1得,由于数控加工中心的实际转速比普通铣min/76min,/169min,/17mmvrnmvfttt13床的转速要高，所以取。min/240rn min/44.13010002404010000mndvtcminmm52.125830.1440.10znffnvzf3.3. 切削液的选择切削液的选择由于工件材质为零件材质碳素结构钢，本工序为铣削加工，参考文献3表 1-95，切削液可选用乳化液。4.4. 计算基本时间计算基本时间mt fmvlt 式中 l 即为铣刀所走的路线总长,mm4.8182lr min749. 0min152.254.818mt共 4 个固定孔，总时间为mm53 min996. 2749. 04总t1参 考 文 献1 李益民 主编. 机械制造工艺设计简明手册机械工业出版社2008 年 6 月