齿轮螺栓垫片冷冲工艺与模具设计

1、河南机电高等专科学校毕业设计绪 论大学三年的学习即将结束，毕业设计是其中最后一个实践环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。随着我国经济的迅速发展，采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。随着工业的发展，工业产品的品种和数量不断增加。换型不断加快，使模具的需要不断增加，而对模具的质量要求越来越高。模具技术在国民经济中的作用越来越显得更为重要。模具是一种特殊的模型，用来塑造(制造)产品；从工艺的角度，模具是一种成型制品的特殊工艺装备。模具是工业生产的基础工艺装备，在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中，6080的零部件都依靠模具成形，模具质量的高低决定着产品质量的高低

2、，因此，模具被称之为“工业之母”。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。 目前，我国冲压技术与工业发达国家相比还比较的落后，主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达的国家尚有相当大的差距，导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与工业发达国家的模具相比差距相当大。随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。虽然模具种类繁多，但其发展重点应该是既能满足大量需要，又有较高技术含量，特别是目前国内尚不能自给，需大量进口的模具和能代表发展

3、方向的大型、精密、复杂、长寿命模具。模具标准件的种类、数量、水平、生产集中度等对整个模具行业的发展有重大影响。因此，一些重要的模具标准件也必须重点发展，而且其发展速度应快于模具的发展速度，这样才能不断提高我国模具标准化水平，从而提高模具质量，缩短模具生产周期，降低成本。由于我国的模具产品在国际市场上占有较大的价格优势，因此对于出口前景好的模具产品也应作为重点来发展。根据上述需要量大、技术含量高、代表发展方向、出口前景好的原则选择重点发展产品，而且所选产品必须目前已有一定技术基础，属于有条件、有可能发展起来的产品。冲压是一种先进的少无切削加工方法，具有节能省材、效率高、产品质量好、重量轻、加工成

4、本低等一系列优点,在汽车、航空航天、仪器仪表、家电、电子、通讯、军工、日常用品等产品的生产中得到了广泛的应用.据统计，薄板成型后，制造了相当于原材料的12倍的附加值,在国民经济生产总值中，与其相关的产品占四分之一，在现代汽车工业中，冲压件的产值占总产值的59%。随着我国经济的迅速发展，采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。在完成大学三年的课程学习、生产实习，我熟练地掌握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识，对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解，达到了学习的目的。对于模具设计这个实践性非常强的设计课题，我们进行了大量的实习。经过生产实习，我对于冷冲模具有了一个

5、全新的认识，丰富和加深了对各种模具的结构和动作过程方面的知识。在指导老师的细心指导下和在工厂师傅的讲解下，我们对于模具的设计和制造工艺有了系统而深刻的认识。同时在实习现场亲手拆装了一些典型的模具实体并查阅了很多相关资料，通过这些实践，我们熟练掌握了模具的一般工作原理、制造、加工工艺。通过在图书馆借阅相关手册和书籍，更系统而全面了细节问题。锻炼了缜密的思维并使我们初步具备了设计工作者应有的素质。设计中，将充分利用和查阅各种资料，并与同学进行充分讨论，尽最大努力搞好本次毕业设计。在设计的过程中，将有一定的困难，但有指导老师的悉心指导和自己的努力，相信会完满的完成毕业设计任务。由于学生水平有限，而且

6、缺乏经验，设计中难免有不妥之处，恳请各位老师指正。设 计 者：余 正 生2015年04月15日第一章 零件的工艺性分析工件名称：齿轮螺栓垫片生产批量：大批量材 料：A3钢 厚 度：1mm 图1 零件图1.1 零件的总体分析该零件为齿轮螺栓垫片，材料为A3钢，即为Q235的旧牌号，具有良好的塑性、韧性、冷冲压性能，能够进行一般的冲压加工。零件形状较为复杂，采用圆弧过渡，但零件对称分布，有冲孔、落料两个工序特征。1.1.1外形落料的工艺性齿轮螺栓垫片属于中等尺寸零件，料厚1mm，外形较为复杂，采用圆弧过渡，以便于模具加工，减少热处理开裂，减少冲裁时尖角处的崩刃和过快磨损，尺寸精度要求一般。1.1.

7、2冲孔的工艺性有两个11的孔，尺寸精度一般。1.1.3冲裁件的孔边距和孔间距为避免工件变形和保证模具强度，孔边距和孔间距不能过小。【1】其最小许可值当取：。根据工件的尺寸可得 ，所以工件的尺寸符合要求。冲孔时因凸模强度限制孔的尺寸不应太小，否则凸模易折断，查表2.7.3【1】知，工件上孔的直径大于或等于0.35倍的料度即。由任务书零件图易于看出工件的尺寸符合要求。1.1.4尺寸精度图示零件的尺寸均未注公差的一般尺寸，按惯例取IT14级，尺寸精度较低，符合一般冲压的经济精度要求。第二章 工艺方案的确定该零件所需的基本冲压工序为落料和冲孔，可拟订出以下三种工艺方案。方案一：单工序模生产。方案二：落

8、料冲孔复合模。方案三：冲孔落料级进模。 采用方案一，生产率低，工件的累计误差大，操作不方便，由于该工件为大批量生产，方案二和方案三更具有优越性。该零件11mm的孔与外圆之间的最小距离为4.5mm，大于此凸凹模允许的最小壁厚（2.7mm）（1），可以采用冲孔、落料复合模或冲孔、落料连续模。但复合模模具的形位精度和尺寸精度容易保证，且生产率也高。尽管模具结构比较复杂但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。级进模虽生产率也高，但零件的冲裁精度稍差。欲保证冲压件的形位精度，需要在模具上设置导正销导正，故模具制造、安装较复合模复杂。通过对上述三种方按的分析比较，该零件的冲压生产采用方按二的复合模

9、为佳。第三章 排样设计与计算设计复合模时，首先要设计条料排样图。根据工件的形状选择有废料排样，且为直排的形式，虽然材料的利用率低于少废料和无废料排样，但工件的精度高，且易于保证工件外形的圆角。3.1确定搭边与搭肩值搭边和搭肩值一般是由经验确定的，查表2.5.2【1】。取最小搭边值为，最小搭肩值。3.2确定零件的排样方案设计模具时，条料的排样很重要。分析零件形状可知，确定排样方案：条料从右至左送进，落料凸模的冲压力比较均匀，零件形状精度容易保证。条料的排样如图2所示。图2 排样方案3.3计算送料步距和条料的宽度按如上排样方式，并根据工件的尺寸确定送料步距为搭肩值与工件宽度之和。即查表2.5.3可

10、知条料宽度单向偏差为0.50mm，由公式计算如下：所以确定条料的宽度B为导料板间距离（无侧压装置）条料宽度方向冲裁件的最大尺寸。搭边值C导料板与条料之间的间隙（查表2.5.5）3.4计算材料的利用率根据一般的市场供应情况，原材料选用的冷扎薄钢板。每块可剪规格条料16条，材料剪切利用率达96。材料利用率通用公式【1】式中A一个冲裁剪的面积。n 一个步距内的冲裁件数量。B条料宽度。S步距。材料利用率： 第四章 计算冲压力和初选压力机4.1冲裁工序总力的计算由工件结构和前面所定的冲压方案可知，本模具采用弹性卸料装置和下出料方式的冲裁模。考虑到模具刃部被磨损、凸凹模不均匀和波动、材料力学性能及材料厚度

11、偏差等因素的影响。本模具采用普通平刃口模具冲裁，其冲裁力P按下式计算：式中 P冲裁力（KN）。K系数，一般取1.3 L冲裁件剪切周边长度（mm）。t冲裁件材料厚度（mm）被冲材料的抗剪强度。上式中抗剪强度与材料种类和坯料的原始状态有关，可在手册中查询，为方便计算，可取材料的，故冲裁力表达式又可表示为：查手册【3】的 取极限值查表2.6.1【1】卸料力系数卸料力推件力推件力系数,由手册查得n同时卡在凹模的工件(或废料)数,其中n=h/th凹模刃部直壁洞口高度（mm），t料厚( mm) 查手册【5】表2.9.4 可得和h=6mm,故n=6/1.54工序总力4.2初选压力机压力机的公称压力必须大于或

12、等于工序总力。查手册【2】初选开式可倾压力机参数初选压力机型号为J23-16和J23-25，见表一。表一 所选择压力机的相关参数型号公称压力/kN滑块行程/mm最大封闭高度/mm工作台尺寸/mm可倾斜角/。封闭高度调节量/mmJ23-1616055220300×4503545J23-2525065270370×56030554.3 确定压力中心 用解析法求模具的压力中心的坐标。按比例画出零件尺寸，选用坐标系XOY。如下图3（下页）所示。因零件左右对称，即xc0。故只需计算yc。将工件冲裁周边分成L1、L2、L3、L4、L10、L11基本线段，求出各段长度的重心位置:图3 压

13、力中心的计算 L140mm Y1=27mmL29.948mm Y2=25.44mmL35.39mm Y3=20.91mm L45mm Y4=17mm L55.39mm Y5=13.09mm L63.84mm Y6=10.05mmL76.26mm Y7=3.92mmL85mm Y8=0mmL94.87mm Y9=3.38mm L1028.29mm Y10=7mmL1134.54mm Y11=17mm 第五章 模具结构形式的选择与确定5.1 模具类型的选择由冲压工艺分析可知，采用倒装复合冲压，所以模具类型为倒装复合模。5.2定位方式的选择因为该模具采用的是条料，所以选用导料销和挡料销来实现对冲裁条

14、料的定位。5.3导向方式的选择为了提高模具寿命和工作质量，方便安装调整，该复合模采用后侧导柱的导向方式。5.4 卸料方式该模具采用倒装结构，冲孔废料直接由冲孔凸模从凸凹模内孔推下。工件厚度为1mm，料厚相对较厚，卸料力也比较小，故可采用弹性卸料。5.5 送料方式采用手动送料。第六章 模具工作零部件刃口尺寸的计算该零件属于无特殊要求的一般冲孔落料件，外形尺寸由落料获得，小孔尺寸则由冲孔得到。查表2.3.3可知 又模具的精度等级为IT14级。查表2.2【4】 取6.1冲裁孔的凸、凹模刃口尺寸的计算凸模尺寸凹模尺寸校核：即 满足公差间隙条件。6.2外形落料凸模、凹模刃口尺寸的计算此落料件为形状较为复

15、杂的零件，所以利用凸凹模配作法，这种方法有利于获得最小的合理间隙，放宽对模具的加工设备的精度要求。以落料凹模为基准件，由公差表查得工件个尺寸的公差等，确定x采用配作法，计算凹模的刃口尺寸，首先是根据凹模磨损后轮廓变化情况正确判断出模具刃口各个尺寸在磨损过程中是变大还是变小，还是不变这三种情况，然后分别按不同的计算公式计算。a、凹模磨损后会增大的尺寸-第一类尺寸A 第一类尺寸： b、凹模磨损后会减小的尺寸-第二类尺寸B 第二类尺寸：c、凹模磨损后会保持不变的尺寸 第三类尺寸C 第三类尺寸：其落料凹模的基本尺寸计算如下：第一类尺寸：磨损后增大的尺寸：第三类尺寸：磨损后基本不变的尺寸：图4 落料凹模

16、刃口部分尺寸落料凸模的基本尺寸与凹模相同，分别是71.63mm、16.785mm、4.775mm、19.74mm、39.69mm，不必标注公差，但要在技术条件中注明：凸模实际刃口尺寸与落料凹模配制，保证最小双面合理间隙值Zmin=0.100（落料凸模、凹模刃口部分尺寸分别见图4、5）图5 落料凸模刃口部分尺寸第七章 模具主要零部件设计7.1工作零部件的结构设计7.1.1落料凹模的设计凹模采用整体式凹模，各冲裁的凹模孔均采用线切割加工。安排凹模在模架上的位置时，要依据计算的压力中心的数据，使压力中心与模柄中心重合。整体式凹模装于下模座上, 凹模高度可按经验公式计算，即 凹模高度H=Kb 凹模壁厚

17、C=(1.52)H式中b-凹模孔的最大宽度（但B不小于15mm）C-凹模壁厚， 指刃口至凹模外形边缘的距离K=系数（查表240【5】K=0.22）凹模高度H=Kb=0.22×71.63=15.76mm 按表取标准值H=16mm凹模壁厚C= C=(1.52)H =24mm32mm（）凹模壁厚取32mm。凹模宽度凹模上螺孔到凹模外缘的距离一般取（1.72.0）d, 图6 凹模上的螺孔设计与选用d为螺孔的距离，由于凹模厚度为16mm，所以根据表2.46【2】查得螺孔选用4×M8的螺钉固定在下模座。故选用如图6 。 螺孔到凹模外缘的最小距离【6】：a2=1.5d=1.5×

18、8=12mma3=1.13d=1.1389mm凹模上螺孔到销孔的距离一般取b>2d,所以b应大于16。根据上述方法确定凹模外形尺寸须选用矩形凹模板160×125×16（JB/T7643.1）【6】7.1.2 冲孔凸模的设计因为所冲的孔均为圆形，而且都不属于需要特别保护的小凸模，所以冲孔凸模采用台阶式。一方面加工简单，另一方面便于装配与更换。查表1214【5】冲两个孔的圆形凸模可选用标准件B型式。如图7所示（下页）。图7 冲孔凸模的结构形式凸模长度一般是根据结构上的需要而确定的，其凸模长度用下列公式计算： L=h1+h2+h3+h式中 L凸模长度， mm h1凸模固定板

19、高度，mm h2卸料板高度，mm h3导料板高度，mm h附加高度，一般取1520mm冲裁11mm孔凸模尺寸及其组件确定和标准化（包括外形尺寸和厚度） 小凸模长度 L=20+14+6+18=58mm由小凸模刃口d=11.15mm查手册【2】表2.54可知 h=5mm, D1=16mm, D=15mm, L=58。小凸模强度校核 要使凸模正常工作，必须使凸模最小断面的压应力不超过凸模材料的许用压应力，即 对于圆形凸模 式中 圆形凸模最小截面直径，mm t冲裁材料厚度，mm 冲裁材料的抗剪强度，取140Mpa【3】 凸模材料许用强度，取120Mpa【3】dmin=4.67mm 所以承压能力足够。抗

20、纵向弯曲力校核对于圆形凸模（有导向装置） 式中 Lmax 允许的凸模最大自由长度，mm F 冲模力,N 凸模最小截面的直径，mm= =631.99mm 所以长度适宜。凸模固定端面的压力q =<式中q凸模固定端面的压力，MPa F落料或冲孔的冲裁力，N 模座材料许用压应力（查表得120160Mpa【3】） q =0.91MPa凸模固定板端面压力小于120160Mpa，凸模固定板承受的压力合适。7.1.3落料凸模（凸凹模）的设计结合工件外形并考虑加工，外形凸模用线切割机床加工成直通式凸模，用两个M8的螺钉固定在垫板上，凸模按下式计算： L=h1+h2+h3+h其中： h1为固定板厚度（20

21、mm），h2为卸料板厚度（14mm），h3为导料板厚度（6 mm）， h为附加长度，主要考虑凸模进入凹模的深度（1mm）及模具闭合状态下卸料板到凸模固定板间的安全距离（15mm20mm）等因素。所以：L=20+14+6+1+17=58 mm凸模固定板材料可用45钢，结构形式和尺寸规格见手册【5】表15.57可得160×125×20。7.2定位装置的设计与标准化【6】7.2.1挡料销及导料销的设计与标准化由设计结构可得该套模具所用挡料销与导料销的规格尺寸一样，根据手册【4】选用。型号：JB/T7649.9 6×25mm材料为45钢的圆柱挡料销,硬度4348HRC7.

22、2.2挡料销与导料销位置的确定由模具整体结构设计，导料销及导料销都应通过卸料板固定于模具的凸凹模上。且在模具闭合状态下，应高出卸料板3mm【1】。根据分析选用废料孔后端定位时挡料销位置如图8 图8 挡料销的位置 L=D/2+C+d/2+0.1 =72/2+74.2+6/2+0.1mm=113.3mm 7.2.3导料销位置的确定导料销位于条料的同一侧，采用从右向左的送料方式，送料的方向导料销应装在后侧。7.3卸料装置的设计及标准化【7】7.3.1弹性卸料板的结构形式模具采用倒装结构，选用手册【6】图77（b）的卸料板形式。由表78查得弹性卸料板厚度为12mm。装模具时卸料板孔与凸凹模得单边间隙为

23、0.10mm，在模具开启状态，卸料板应高出模具凸凹模工作刃口0.30.5mm，以便顺利卸料，卸料板的工作行程为3.5mm。7.3.2卸料螺钉的选用采用圆柱头卸料螺钉45钢，热处理硬度3545HRC 规格 M12×90 JB/T7650.57.3.3卸料弹簧的设计及选用根据模具结构初选6根弹簧，每根弹簧的卸料力为： 根据预压力和模具结构尺寸,查手册【5】试选弹簧的具体参数是:D=35mm, d=6mm, H0=120mm , t=14.5mm, F许=960N, H1=88.4mm, 并计算如下：，校核：所以所选弹簧是合适的。弹簧的规格为： 外 径：D=35mm 钢丝直径：d=6mm

24、自由高度：H0=120mm 装配高度：H2=H0-H0 =120mm26.04mm93.96mm7.4推件装置的设计与标准化【5】7.4.1刚性推件装置的设计与标准化本套模具的推件装置所需推件力大，且为了推件平稳可靠，应采用刚性推件装置。其结构形式见手册【5】7.4.2推件块的设计本推件块的端面外形应跟落料凹模的刃口形状一致，整体外形应设计成台阶式以便与凹模配合完成推件，而在冲裁时不致与把推件块推出滑到模外。推件块在自由状态下应高出凹模面0.20.5mm。推件块和凹模的配合：由于外形件的相对尺寸较大，外形形状相对复杂，所以推件内形与凹模为间隙配合H8/f8，推荐外形与凹模为非配合关系，属内导向

25、。7.4.3连接推杆的选用为了使推件装置推出平稳采用3根推杆。每根推杆所承受的力为： 由手册查取适合本装置的推杆规格为：6×65mm 7.4.4推板的设计由推出结构需要，推板适宜选用圆形即手册的A型。7.4.5打杆的设计 打杆选用带肩A型打杆与推板配合以起到平稳推件作用。 其材料45钢 热处理硬度4348HRC 规格： A11×110mm JB/T7650.17.5支撑固定零件的设计与标准化【6】由凹模周界L160mm,B=125mm，及卸料板的外形尺寸，材料选为HT200,0I级精度的后侧导柱模架。技术要求按JB/T80701995的规定。7.5.1模架的选用上模座标记：

26、160×125×40 GB/T2855.5下模座标记：160×125×50 GB/T2855.6模柄标记： B40×90 GB/T2862.381（见于手册5）7.5.2 凸模固定板的设计因凸凹模的尺寸较大所以直接用螺钉紧固在下模座上。凸模固定板的设计:为了保证安装、固定牢靠，凸模固定板必须有一定的厚度，由经验公式【6】计算凸模固定板厚度。H=（11.5）D=（11.5）×11.215mm11.215mm16.823mm查手册【6】表7-2本模具取H=16mm，其外形尺寸应与凹模的外形尺寸一致规格为160mm×125mm&#

27、215;16mm7.5.3垫板的设计【6】在本模具采用的弹性卸料装置中，上模座中设有推板等零件的装置和让位空间，会使的其厚度变薄，影响其抗压强度，所以应设一块垫板。其规格根据凹模外形尺寸选取160mm×125mm×12mm。7.6导向零件的设计与标准化【6】本组模具采用的是后侧导柱模座只需两对相同型号的导柱导套。本模具冲裁间隙小应按H6/h5配合，材料选用20钢热处理要求渗碳深度0.81.2mm，硬度5862HRC ，技术要求按JB/T80701995的规定。导柱标记： B20h5×100×30 GB/T2861.2导套标记： B20H6×45

28、×23 GB/T2861.27.7 紧固零件的设计与标准化【6】本模具采用螺钉固定，销钉定位。其具体数据如下：内六角圆柱头螺钉标记：GB/T70.1 M10×70 螺钉标记：GB/T5782 M12×35 销钉标记：GB/T11.21 8m6×80第八章 冲压设备的的选用通过前面的设计知道，上模座厚度为40mm，上模垫板厚度为12mm，固定板厚度为16mm，凸模长度为58mm，凹模厚度为16mm，下模座厚度为50mm，凸模冲裁后进入凹模的深度为2mm。该模具的闭合高度： 模具闭合高度159mm,根据前面初选的压力机，选择JC2325型压力机，其工作台尺寸

29、为370×560mm,最大闭合高度为270mm，连杆调节长度为55mm.最终经过校核，选择JC2325型压力机能满足使用要求。其主要技术参数如下： 工称压力：250KN 滑块行程：55mm 最大闭合高度270mm 最大装模高度：250mm 连杆调节长度：55mm 工作台尺寸（前后×左右）：360mm×560mm 垫板尺寸（厚度×孔径）：40mm×210mm 模柄孔尺寸:60×75mm 最大倾斜角度：300第九章 模具总装图由以上设计，可得到模具的总装图（装配图见附图）。模具上模部分主要由上模板、垫板、凸模固定板、凹模板、推件块等组成。

30、推件方式由刚性推件装置凭借压力机的压力来完成废料的推出。下模部分由下模座、凸凹模、卸料板等组成。卸料方式采用弹性卸料，以弹簧为弹性元件。其工作过程是：条料在送进模具时由挡料销限位，导料销导向，使得条料精确定位。模具在工作时，上模部分随压力机下行，当上模部分与条料接触时，卸料板起压料作用与凹模一起作用将条料压紧随上模下行，压力机滑块继续下行冲孔凸模进入凸凹模在压力及刃口作用下完成冲裁。压力机滑块回程，上模部分跟着一起上行，在打料杆等一系列推件装置的作用下将制件推出凹模腔内，冲孔废料从凸凹模型孔内落下，与此同时卸料板在弹簧恢复的作用下也将条料从凸凹模上拨落下来，完成卸料，卸料装置复位。条料再送进一

31、个步距等待下一次回程冲裁。 第十章 零件的分析 10.1零件的作用中模模柄是安装在压力机滑块的模柄孔中的 ，使模具的中心线与压力机的中心线重和，并把上模固定在压力机滑块的连接零件上。模柄与压力机的连接采用H11/d11间隙配合，模柄与上模座的连接采用H7/h6通过三个螺钉固定在上模座的窝孔内。10.2零件的工艺分析 模柄的材料选用45钢，该材料具有较高的硬度、抗压强度、抗拉强度，具有良好的锻造工艺性（热锻变形抗力低、塑性好、锻造温度范围宽）以及良好的淬透性、淬硬性。 该零件的主要加工面为A面、B面、C面、40外圆、85外圆。 A面与B面的平面度影响模具装配以后的接触精度和正确的位置。40和80

32、的外圆的尺寸精度、同轴度直接影响模具装配好以后在冲压设备上的正确位置。由参考文献【4】中有关面孔加工的经济精度及机床能达到的位置精度。可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。第十一章 确定毛坯、画毛坯零件合图 根据零件材料确定毛柸为锻件，根据零件的使用情况确定生产类型为单件生产。毛柸的锻造方法选择自由锻。为消除残余应力，锻造后选择安排退火。由参考文献【6】知锻件的机械加工余量与公差为两个等级E和F。根据使用要求选择F级，用查表法确定各表面的加工余量如表21所示： 表21 各加工表面总余量以及公差加工表面基本尺寸余量等级余量数值公差值A面90F9B面90F9C面90F940外

33、圆40F785外圆85F9根据表21中的数据确定毛坯零件合图如下图; 图 9 毛坯图第十二章 工艺规程的设计12.1 定位基准的选择 粗基准的选择：零件的加工是从车削开始的，粗基准选择毛坯的外圆表面，可以保证各加工表面具有足够的加工余量。精基准的选择：使用粗加工以后的外圆表面作为定位基面，零件的轴心线既是设计基准又是装配基准，可以遵循“基准重合”的原则。12.2 制定工艺路线根据各表面加工要求和各种加工方法能达到经济精度，确定各表面的加工方法如下：A面：粗车半精车精车B面：粗车半精车精车 C面：粗车半精车精车40外圆：粗车半精车精车85外圆：粗车半精车精车9和12的台阶孔：钻铰锪底平面11的通

34、孔：钻铰根据先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原则，将端面和外圆面的粗加工放在前面，然后钻孔；再接着进行精加工。拟定工艺路线如表31(下页)： 表31 加工工艺路线序号工 序 内 容简要说明1020304050607080锻造退火粗车40外圆、B面和C面粗车85外圆、A面钻11的通孔钻9的孔半精车、精车40外圆、B面和C面，倒圆角半精车、精车85外圆、A面，倒圆角铰11的通孔铰9的孔，锪12的台阶孔检验消除应力先加工基准先加工面后加工孔粗加工结束精加工开始提高基准精度先加工面后加工孔12.3 选择加工设备以及刀、夹、量具因为生产类型确定为单件生产，故加工设备宜用通用机床。其生产

35、方式为通用机床配合专用夹具，工件在各机床上的装卸以及各机床间的传送均由人工完成。各表面加工装备选择如下： A面：车削加工时选用普通车床，型号为CA6140，加工刀具选择45o 车道，夹具使用三爪卡盘，量具使用游标卡尺。 B 面：车削加工时选用普通车床，型号为CA6140，加工刀具选择45o 车道，夹具使用三爪卡盘，量具使用游标卡尺。 C面：车削加工时选用普通车床，型号为CA6140，加工刀具选择90o 车道，夹具使用三爪卡盘，量具使用游标卡尺。 40外圆：车削加工时选用普通车床，型号为CA6140，加工刀具选择90o 车道，夹具使用三爪卡盘，量具使用游标卡尺。 85外圆：车削加工时选用普通车床

36、，型号为CA6140，加工刀具选择45o 车道，夹具使用三爪卡盘，量具使用游标卡尺。 11的通孔：选用摇臂钻床，型号为Z3025，刀具选择锥柄麻花钻，锥柄扩孔钻倒角。选择锥柄机用铰刀，专用夹具，快换钻头，游标卡尺，塞规。 铰9与12的台阶孔：选用摇臂钻床，型号为Z3025，刀具选择锥柄麻花钻，锥柄机用铰刀；台阶孔的加工选用直径为12mm、带可换导柱的锥柄平底锪钻，导柱的直径为9mm。 12.4 加工工序的设计 1. 工序10粗车及工序50半精车、精车面查文献【】中端面的加工余量，取精车时端面的加工余量为0.7mm，半精车端面的加工余量为1.3，已知面总的加工余量为9，故粗车削时的加工余量为9-

37、0.7-1.3=7。 查文献【】取粗车时的进给量f0.5mm/，半精车时的进给量0.25mm/，精车时的进给量0.1mm/。粗车走刀三次，背吃刀量为3mm、2mm、2mm，半精车走刀一次，背吃刀量为1.3mm，精车走刀一次，背吃刀量为0.7mm。 查文献【7】取粗车时的主轴转速为n=400r/min，取半精车时的主轴转速为n=600r/min，取精车时的主轴转速为n=800r/min，据此算取相应的切削速度分别为:2. 工序20粗车及工序60半精车、精车B面查文献【】中端面的加工余量，取精车时端面的加工余量为0.7mm，半精车端面的加工余量为1.3，已知B面总的加工余量为9，故粗车削时的加工余

38、量为9-0.7-1.3=7。查文献【】取粗车时的进给量f0.5mm/，半精车时的进给量0.25mm/，精车时的进给量0.1mm/。粗车走刀三次，背吃刀量为3mm、2mm、2mm，半精车走刀一次，背吃刀量为1.3mm，精车走刀一次，背吃刀量为0.7mm。 查文献【7】取粗车时的主轴转速为n=400r/min，取半精车时的主轴转速为n=600r/min，取精车时的主轴转速为n=800r/min，据此算取相应的切削速度分别为: 3. 工序10粗车及工序50半精车、精车C面查文献【】中端面的加工余量，取精车时端面的加工余量为0.7mm，半精车端面的加工余量为1.3，已知C面总的加工余量为9，故粗车削时

39、的加工余量为9-0.7-1.3=7。查文献【】取粗车时的进给量f0.5mm/，半精车时的进给量0.25mm/，精车时的进给量0.1mm/。粗车走刀三次，背吃刀量为3mm、2mm、2mm，半精车走刀一次，背吃刀量为1.3mm，精车走刀一次，背吃刀量为0.7mm。 查文献【7】取粗车时的主轴转速为n=400r/min，取半精车时的主轴转速为n=600r/min，取精车时的主轴转速为n=800r/min，据此算取相应的切削速度分别为: 4. 工序10粗车及工序50半精车、精车40外圆面 查文献【6】中外圆的加工余量，取外圆精加工余量为0.5mm，取外圆半精加工余量为1.5mm，已知40外圆的总加工余

40、量为7mm，故粗车时的加工余量为7-0.5-1.5=5mm。查文献【】取粗车时的进给量f0.5mm/，半精车时的进给量0.25mm/，精车时的进给量0.1mm/。粗车走刀二次，背吃刀量为2.5mm，半精车走刀一次，背吃刀量为1.5mm，精车走刀一次，背吃刀量为0.5mm。 查文献【7】取粗车时的主轴转速为n=400r/min，取半精车时的主轴转速为n=600r/min，取精车时的主轴转速为n=800r/min，据此算取相应的切削速度分别为:5.工序20粗车及工序60半精车、精车85外圆面查文献【6】中外圆的加工余量，取外圆精加工余量为0.5mm，取外圆半精加工余量为1.5mm，已知85外圆的总

41、加工余量为9mm，故粗车时的加工余量为9-0.5-1.5=7mm。查文献【】取粗车时的进给量f0.5mm/，半精车时的进给量0.25mm/，精车时的进给量0.1mm/。粗车走刀三次，背吃刀量为3、2、2mm，半精车走刀一次，背吃刀量为1.5mm，精车走刀一次，背吃刀量为0.5mm。 查文献【7】取粗车时的主轴转速为n=400r/min，取半精车时的主轴转速为n=600r/min，取精车时的主轴转速为n=800r/min，据此算取相应的切削速度分别为:6. 工序30钻及工序70铰11的孔查文献【6】孔的加工余量，取钻孔尺寸为10.8，铰孔时达到11。查文献【7】钻削时的切削用量，取钻孔时的进给量

42、f=0.4mm/r，取铰孔时的进给量f=0.2mm/r。查文献【7】取钻孔时的主轴转速为n=500r/min，取铰孔时的主轴转速为n=600r/min。据此算取相应的切削速度分别为:7. 工序40钻9孔及工序80锪12的台阶孔查文献【6】孔的加工余量，取钻孔尺寸为8.8，铰孔时达到9，12的台阶孔一次性用锪钻加工出来。查文献【7】钻削时的切削用量，取钻孔时的进给量f=0.4mm/r，取锪台阶孔时的进给量f=0.2mm/r。查文献【7】取钻孔时的主轴转速为n=500r/min，取锪台阶孔时的主轴转速为n=600r/min。据此算取相应的切削速度分别为:12.5 填写机械加工工艺过程卡和和机械加工工序卡 详见工艺卡和工序卡 第十三章 夹具设计 本次夹具的设计是第40道工序钻铰9的孔以及锪12的台阶孔，该夹具适用于Z3025摇臂钻床。 13.1确定设计方案 本道工序所加工的孔为通孔，贯穿C面和A面，且与C面和A面垂直，加工时先钻9的孔，然后用锪钻锪出12的台阶孔。 钻9的孔时，无论A面还是C面都可以向上，但是锪台阶孔时要求C面必须向上。因此，定位时将A面置于支撑钉上