凹模加工工艺学设计说明

华东交工学院机电工程分院

课程设计说明书

课程名称：模具制造工艺学

设计题目：凹模加工工艺设计

姓名：夏万林

学号：234

班级：11材料2班

院系：机电分院

指导老师：周六如

华东交工学院机电分院

二零一四年十二月

《模具制造工艺学》课程设计

任务书

院系机电工程分院专业材料成型及控制工程班

级2班

一、课程设计任务（论文）题目：凹模加工工艺设计

二、课程设计（论文）工作

自 2014 年 12 月 1 日起至 2014 年 12 月 19 日止。

三、课程设计（论文）的容要求：

零件技术要求及结构分析，毛坯类型选择及

毛坯制造工

设计；零件机械加工工艺（选择合理的加工方法

拟定工艺路线，基准的选择，工序，工步的确定，

及加工顺序的安排，加工余量及工序尺寸的计算，

设备及工装的选择等）设计；热处理工艺设计及

编制数控加工程序。设计必须按照课程设计的具

体要求进行；要求设计思路清晰，数据来源可靠，

计算步骤清楚且结果正确,图面清晰规，说明书有

条理清楚。

学生签名：夏万林

2014年12月15日

课程设计（论文）评审意见

评阅人职称

年

月日

目录

引言 (4)

第一章零件的技术要求分析 (4)

1.1结构分析： (4)

1.2图纸技术要求分析 (4)

第二章工艺规程设计 (6)

2.1毛胚类型的确定 (6)

2.2毛胚结构尺寸及公差的确定 (6)

2.3定位基准的选择 (7)

2.4工艺方案的确定 (7)

第三章加工余量及切屑用量的设计 (8)

第四章线切割工艺参数的选择 (10)

第五章线切割加工程序编制 (13)

第六章、各工序切削用量的选择与计算 (14)

第七章机械加工工艺过程卡 (16)

总结 (17)

参考文献 (17)

引言

本课程设计是在完成《模具制造工艺学》学习的基础上，为了达到理论和实践结合的目的而进行的，对本人而言，我相信通过本次课程设计对自己未来从事的工作有一定的作用，从中锻炼自己处理问题、分析问题的能力，为今后很快的适应工作打下基础。

本课程设计包括以下几个方面的容：

零件的技术要求分析及结构分析

主要包括功能结构、尺寸精度、表面粗糙度、形位公差、表面质量、硬度等机械性能要求、结构分析等。

工艺规程设计

毛坯的选择，根据零件的要求，进行毛坯尺寸和公差等零件锻件图的确定。

毛胚制造工艺设计。

加工余量及切屑用量的设计

电火花线切割和机械加工工艺设计，零件的机械加工工艺过程（工艺路线）包括对零件的铣削和磨削，零件的孔隙加工及工序容的确定。

工序卡

填写工艺过程综合卡片，根据前述各项容以及加工简图，一并填入机械加工工艺过程卡片中。

第一章、零件的技术要求分析

1.结构分析：

该零件属于平板类，主要加工容为平面和孔系。

平面的加工方法为刨、铣、磨；孔系的加工方法为钻、镗，或扩、铰，或铣、磨等等。

2.图纸技术要求分析：

3.

（1）主要平面为上下平面，Ra为0.8um；孔系有：

4-Φ10，Ra为1.6um。

2-Φ8, Ra为1.6um

6个螺纹孔为4-M10

（2）材料的机械性能分析

CrWMn强度及耐磨性均较T8和T9高，但热硬性低、淬透性不高且淬火变形大。适于制造切削条件差、耐磨性要求较高，且不受忽然和剧烈振动，需要一定韧性及具有锋利刀口的各种工具，如车刀、刨刀、钻头、切纸机、低精度而外形简单的量具(如卡板等)，可用作不受较大冲击的耐磨零件。

该钢在退火状态下进行粗加工，然后淬火低温回火至高硬度，再精加工。获得高的耐磨性和镜面抛光性。进行低碳马氏体低温

淬火，使具有较高的耐磨星河强韧性，预防和减少变形和开裂现象

第二章、工艺规程的设计

1.毛胚类型的确定

由于技术要求说明零件材料为CrWMn，查文献5表可知，CrWMn 热处理状态为淬火760～780℃,水冷。其硬度为60HRC左右，可用硬质合金和高速钢刀进行切屑加工。考虑到在工作过程中力学性能要求高，所以应选择锻件，已使零件金属纤维尽量不被破坏，保持零件工作可靠性。由于该零件坯料只需单件小批量生产，且零件坯料结构简单，查文献9表2-10可选自由锻。

2.毛胚结构尺寸及公差的确定

（1）毛胚加工余量的确定：

经过查表（《模具机械加工工艺》-吴泊良，附表5）可知，初步选取毛胚余量为5mm（单边余量），亦即长宽高都加上10mm。

（2）毛胚结构尺寸公差的确定

经过查询《机械加工工艺手册》电子版，可知毛胚各尺寸公差如下

长：+1，-1

宽：+1，-1

高：+1，-1（mm）

(3)毛胚零件图确定如下

（4）毛坯制造工艺设计

锻件毛坯由于经锻造后可得到连续和均匀的金属纤维组织。因此锻件的力学性能较好，常用于受力复杂的重要钢质零件。其中自由锻件的精度和生产率较低，主要用于小批生产和大型锻件的制造。模型锻造件的尺寸精度和生产率较高，主要用于产量较大的中小型锻件。

板类毛坯是用板材冲裁出来的可以是圆形，也可以是八边形或六边形。在用于锻造前的一些准备工序一般有：板材→冲压→退火→润滑处理→锻造。

3.定位基准的选择

基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会出现问题，更为严重的还会造成零件大批量的报废，使生产无常进行。对于垫板作如下基准选择：

选择上下平面，相邻互相垂直的两侧面为定位基准面，即三基面体系定位，符合基准统一原则。

4.工艺方案的确定

根据垫板零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定个表面和孔系的加工方案如下：

（参数的选择源自于参考资料《机械制造课程设计指导书》，表1-8和1-7等）

加工容尺寸精度表面粗糙度加工方案

上下表面 IT7 0.8 粗铣-精铣-磨削

热处理淬火（水冷）相邻侧面 IT13 6.3 电火花线切割

Φ8孔 IT8 1.6 钻-精铰

Φ4孔 IT8 1.6 钻-精铰

4-M10螺孔 IT12 -- 钻

攻丝 --- 1.6 丝锥攻纹

电火花线切割外轮廓

检验 --- --- ---

表面清理、油封