内六角花型中柱头螺钉

1、课程设计说明书目录1.前言12.零件的工艺分析及生产类型的确定12.1零件的工艺分析12.2生产纲领12.3生产类型13.选择毛坯、确定毛坯尺寸23.1选择毛坯23.2确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差23.2.1最大轮廓尺寸23.2.2冷镦加工余量23.2.3冷镦加工余量23.2.4螺杆退到槽的加工余量23.2.5搓螺纹加工余量23.2.6毛坯基本尺寸24.热处理方式（退火）24.1目的24.2 加工流程24.3材料处理后的硬度和外观质量35.酸洗及干燥处理35.1 目的：35.2 加工流程36 螺钉头成型36.1目的36.2 螺钉头成型机床36.3 工作流程37.选择加工方法、制定工艺路线4

2、7.1定位基准的选择47.2零件表面加工方法的选择47.2.1端面D4 7.2.2 退刀槽B47.2.3外圆面C47.2.4 端面倒角48. 搓螺纹48.1 目的48.2搓螺纹49. 热处理49.1热处理方式49.2加工流程（调质）410.发黑处理510.1目的510.2加工流程：511.制定工艺路线512.选择加工设备612.1选择夹具612.2选择刀具612.3车床上的加工刀具612.4选择量具613确定工序尺寸713.1确定圆柱面的工序尺寸713.2确定端面的工序尺寸714.确定切削用量815.切削用量及基本时间的确定815.1单件零件的总工时815.2 各工序所需时间8课 程 设 计

3、小 结9课程设计说明书1.前言机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造技术基础和大部分专业课，是本专业进行的又一个实践性教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合以往实习中学到的实践知识，独立的分析和解决了零件机械制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。由于能力所限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望指导老师多加指教。2.零件的工艺分析及生产类型的确定2.1零件的工艺分析通过对该零件的重新绘制，对零件进行分析，该零件属于类回转体零件。主体部分以中心轴为回转中心，但是螺钉的端面即头

4、部是一个内六角花型中柱头，需要借助于冷镦机加工出来螺钉头部形状，并且需要加工螺纹。该工件外形轮廓精度要求都为Ra为3.2，表面质量要求高。零件上的槽的精度确定在7级。该零件的表面面和槽都要加工，各表面的加工精度和表面粗糙度能够通过机械加工获得。首先加出螺钉的头部，并且以加工出来的螺钉的头部端面为基准，加工出所需螺杆的长度，完成退到槽的加工和表面精度。2.2生产纲领 经任务书上直接下达 100000件年2.3生产类型经过初步的估计所加工的零件质量轻，查机械制造工程原理表7-4，可知属于轻型机械，大批生产。3.选择毛坯、确定毛坯尺寸3.1选择毛坯根据零件图要求，该零件材料为45号钢，形状简单，所加

5、工的产品是导向快内六角花型螺钉，其螺栓应为8.8级，材料为指定厂商购入原始的盘元（1022）。由于零件的生产类型为大批量生产，故采用热轧，效率高，同时保证了毛坯尺寸，便于加工。3.2确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差根据金属加工工艺及工装设计第一章内容，可依次确定以下步骤数据：3.2.1最大轮廓尺寸盘元直径4.5 mm，下料后的零件长16mm，3.2.2螺纹配合等级由螺栓螺丝培训教材公制外螺纹公差等级CT 6级。3.2.3冷镦加工余量由于螺钉头是用标准模具加工成型，加工余量不用考虑。3.2.4 螺杆退到槽的加工余量车槽双边余量 3.459 mm+1.041mm=4.5mm3.2.5搓螺纹加工余量

6、依据GB-T18685-2002搓、滚制普通螺纹前的毛坯直径，公称直径M4，粗牙螺距P选用0.5mm,螺纹公差等级CT 6级,可以查出搓、滚制普通螺纹前的毛坯直径d0 =3.630。3.2.6毛坯基本尺寸项目A面B面C面公差等级CT6106加工面基本尺寸5.33.4594毛坯基本尺寸4.54.54.54.热处理方式（退火）4.1目的把线材加热到适当的温度，保持一定时间，再慢慢冷却，以调整结晶组织，降低硬 度，改良线材常温加工性。4.2 加工流程入料：将需要处理的产品吊放炉内，注意炉盖应盖紧。一般一炉可同时处理7卷（1.2吨/卷） 升温：将炉内温度缓慢（约3-4小时）升至规定温度。保温：材质10

7、18、1022线材在680-715下保持4-6h，材质为10B21，1039，CH38F线材在740-760下保持5.5-7.5 h。 降温：将炉内温度缓慢（约3-4小时）降至550以下，然后随炉冷却至常温。4.3材料处理后的硬度和外观质量 硬度：材质为1018、1022线材退火后硬度为HV120-170，材质为中碳线材退火后硬度为HV120-180外观：表面不得有氧化膜及脱碳现象5.酸洗及干燥处理5.1 目的：除去线材表面的氧化膜 5.2 加工流程： 酸洗：将整个盘元分别浸入常温、浓度为20-25%的三个盐酸槽数分钟，其目的是除 去线材表面的氧化膜。 清水：清除线材表面的盐酸腐蚀产物。 草酸

8、：增加金属的活性，以使下一工序生成的皮膜更为致密。 皮膜处理：将盘元浸入磷酸盐，钢铁表面与化成处理液接触，钢铁溶解生成不溶性 的化合物（如Zn2Fe（Po4）24H2o），附着在钢铁表面形成皮膜。 清水：清除皮膜表面残余物。 干燥：烘干 6 螺钉头成型 6.1目的：将线材经冷间锻造（或热间锻造），以达到半成品之形状及长度（或厚度） 6.2 螺钉头成型机床：冷镦机 JW-624 6.3 工作流程：内六角螺栓 切断：通过可动的剪刀单向移动，将卡于剪模内的线材切成所需胚料。 一冲：后冲模顶住胚料冲模挤压胚料，初步成型，之后后冲模将胚料推出。 二冲：胚料进入第二打模，二冲模挤压，胚料呈扁圆状，之后后冲

9、模将胚料推 出。 三冲：胚料进入第三打模，通过六角三冲模仁剪切，胚料六角头初步形成，之 后，后冲模将胚料推入第三打模，切料自六角头切断，内六角头形成。 7.选择加工方法、制定工艺路线7.1定位基准的选择类回转类零件，以已加工表面为粗基准，以螺钉头端面为粗基准。加工出退到槽和螺纹。7.2零件表面加工方法的选择7.2.1端面D表面粗糙度要求不高，尺寸不大，回转类，采用车削加工，保证精度要求，进行粗车端面。7.2.2 退刀槽B采用车削加工，端面定位，保证精度要求，进行车槽1、车槽2两次加工。7.2.3外圆面C精度一般，尺寸小，采用车削，半精车加工。7.2.4 端面倒角精度较低，尺寸适小，采用车削加工

10、。8. 搓螺纹8.1 目的：将已成型的半成品辗制或攻丝以达到所需的螺纹。8.2搓螺纹；搓丝即是将一块牙板固定，另一块活动牙板带动产品移动，利用挤压使产品产生塑性变形，形成所需螺纹。9. 热处理9.1热处理方式：淬火后进行高温（500-650）回火，使其能在高塑性情况下，保持足够的强度。9.2加工流程（调质）1、预热处理：正火 高温回火（马氏体型钢） （1）、正火目的是细化晶粒，减少组织中的带状程度，并调整好硬度，便于机械加工，正火后，钢材具有等轴状细晶粒。 2、淬火：将钢体加热到850左右进行淬火，淬火介质可根据钢件尺寸大小和该钢的淬透性加以选择，一般可选择水或油甚至空气淬火。处于淬火状态的钢

11、，塑性低，内应力大。 3、回火： （1）、为使钢材具有高塑性、韧性和适当的强度，钢材在400-500左右进行高温回火对回火脆性敏感性较大的钢，回火后必须迅速冷却，抑制回火脆性的发生。 （2）、若要求零件具有特别高的强度，则在200左右回火，得到中碳回火马氏体组织。10.发黑处理10.1目的：使金属表面产生一层氧化膜，以隔绝空气，达到防锈目的。10.2加工流程：（1）清洗；（2)脱脂：工件必须完全浸入脱脂液中；脱脂液浓度ph值12-14，处理时间10-30min，每过3-5分钟上下抖动几次，药液浓度低于ph12时补充脱脂粉；（3)水洗；（4)酸洗：酸洗液浓度ph值2-4，处理时间5-10min；

12、（5)水洗；（6)发黑：池液浓度ph值2.5-3.5，处理时间10-12min；（7)水洗；（8)吹干；（9)上油。11.制定工艺路线工序一：热处理。工序二：酸洗及干燥处理。工序三：下料螺钉头成型。工序四：粗车4.5的端面，两次车3.459退刀槽工序五：半精车外圆面3.630和倒角工序六：螺丝机 搓出螺纹工序七：检验工序八：热处理工序八：表面处理12.选择加工设备工序一：是盘元的退火处理，所用设备是退火炉。工序三：下料螺钉头成型，所用设备JW-624冷镦机 JW-624 工序四 五：是半精车、车端面、车槽，故选用卧式车床就能满足要求，本零件外廓尺寸较小，精度要求不是很高。车削螺纹的最大直径4.

13、5，选择最常用的CA6140型卧式车床。工序六： 螺丝机 搓出螺纹，所用机床 型号IC 6 X 7512.1选择夹具本零件由于是大批量生产，在加工过程中所用夹具都是专用夹具外。12.2选择刀具12.3车床上的加工刀具 一般选用硬质合金车刀和镗刀作为加工刀具，由于本零件材料为HT300、加工方法为粗加工和半精加工。查机械制造工程原理表1-6，选择刀具材料为硬质合金钢，即YG6刀具。具体加工各表面的刀具见下表：表2.车床上所用刀具加工表面刀具材料刀具尺寸刀具类型车端面YG616X25端面车刀车槽YG616X25车槽刀半精车外圆YG616X2545可转为车刀倒角YG616X25端面车刀12.4选择量

14、具检测设备螺纹塞 键槽和螺钉长度 可用千分尺检测。13确定工序尺寸13.1确定圆柱面的工序尺寸圆柱表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关。前面以确定各圆柱面的总加工余量（毛坯余量），应将毛坯余量分为各工序加工余量，然后由后往前计算工序尺寸。中间工序尺寸的公差按加工方法的经济精度确定。本零件各圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度见下表：13.2确定端面的工序尺寸本零件的端面工序尺寸见下表：表5.端面工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度加工表面工序双边余量表面粗糙度A面3.2B面1.0413.2C面0.87D面14.确定切削用量根据上述机床选择、刀具选择、工序尺寸，查阅切削用量简

15、明手册（第版） 可得切削用量，见下表：表6.端面切削深度、进给量、切削速度加工表面单边切削深度进给量切削速度粗半精精粗半精精粗半精精A面B面0.5022.48C面0.4350.22.45D面15.切削用量及基本时间的确定15.1单件零件的总工时 所加工的零件生产纲领为 100000件年，一年按360天计算，除去节假日，一年的工作日251天，每天的工作时长为6个小时，由此可以计算出一小时的零件产量为67件，一件产品的工作时间在54秒。既要求每个工序的加工时间不超过54秒。15.2 各工序所需时间7.2工序三：下料螺钉头成型的成型时间冷镦机 JW-624 每分钟的产量为80个，完全在要求的时间之内

16、。7.3 工序四：粗车4.5的端面，两次车3.459退刀槽 的时间T=17+16+16=49秒7.4 工序五：半精车外圆面3.630和倒角 T=17+20+10=47秒7.5工序六： 螺丝机 每分钟的生产效率160-180没分钟，完全满足生产要求。课 程 设 计 小 结此次课程设计,让我们受益非浅,不仅培养了我们发现问题、分析问题、解决问题的逻辑思维能力,更重要的是学会了熟悉运用机械制造工艺学中的基本理论实际知识解决零件在加工中的定位，夹紧，以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题保证加工质量。通过这次轴的设计,让我们从机械基础到公差配合、从机械制图、计算机绘图到机床设备应用，把机械制造过程中的各种知识综合整理，又有了更高层次的理解和发现。 通过对传动轴轴加工的工艺设计以及设计说明书的编写,进一步培养了我们分析、总结和表达的能力,巩固、深化了在设计中所获得的知识,让我们更加贴近于生产实际,让我们更加清晰的看到了理论与实际在设计中的差别,通过设计使我们能够综合、灵活、有条理地应用机械制造方面的知识,熟练掌握机械加工工艺规程的制定,充分表达自己对工艺的理解和发现。 在设计中,老师的细心指导,让我们了解了自己在学习过程中的缺陷,使我们进一步熟悉及应用机械制造