模具加工工艺规程设计

设计说明

本设计的内容可分为模具加工工艺规程设计和机床专用夹具设计两大部分。首先，通过分析套筒零件，了解到套筒在阀门工中的作用。运用机械制造技术及相关课程的一些知识，解决套筒型芯在加工中的定位、加紧以及工艺路线的安排等方面的相关问题，确定相关的工艺尺寸及选择合适的机床和刀具，保证零件的加工质量。其次，依据套筒毛坯件和生产纲领的要求及各加工方案的比较，制定出切实可行的套筒加工工艺规程路线。

关键词套筒零件模具加工工艺规程

1 绪论 (3)

1.1机械加工工艺规程制订 (4)

1.1.1生产过程与机械加工工艺过程 (4)

1.2机械加工工艺规程的种类 (4)

1.3制订机械加工工艺规程的原始资料 (4)

2 零件的分析 (5)

2.1零件的确定 (5)

2.2模具零件的作用 (6)

2.3型芯制作的工艺分析 (6)

3 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 (6)

4 选择加工方法，制定工艺路线 (7)

4.1机械加工工艺设计 (7)

4.1.1基面的选择 (7)

4.1.2粗基面的选择 (7)

4.1.3精基面的选择 (7)

4.2制定机械加工工艺路线 (8)

1 绪论

机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。生产的发展和产品更新换代速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺等提出了要求。

在实际生产中，由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的，而是需要经过一定的工艺过程。因此，我们不仅要根据零件具体要求，选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序，一步一步地把零件加工出来。

随着科学技术的飞速发展和经济竞争的日益激烈，机械产品的更新速度越来越快，数控加工技术作为先进生产力的代表，在机械及相关行业领域发挥着重要的作用，机械制造的竞争，其实质是数控技术的竞争。数控编程技术是数控技术重要的组成部分。从数控机床诞生之日起，数控编程技术就受到了广泛的关注，成为CAD\CAM系统的重要组成部分，以数控编程中的加工工艺分析及设计为出发点，着力分析零件图，从数控加工的实际角度出发，以数控加工的实际生产为基础，以掌握数控加工工艺为目标，在了解数控加工铣削基础，数控铣床刀具的选用，数控加工工件的定位与装夹，议定加工方案，确定加工路线和加工内容以及对一些特殊的工艺问题处理的基础上，控制数控编程过程中的误差，从而大大缩短了加工时间，提高了效率，降低了成本。本文主要研究板盖和模具的制造以及工艺路线的选择，并绘制零件图，模具图。

1.1机械加工工艺规程制订

1.1.1生产过程与机械加工工艺过程

生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。它包括原材料的运输、保管于准备，产品的技术、生产准备、毛坯的制造、零件的机械加工及热处理，部件及产品的装配、检验调试、油漆包装、以及产品的销售和售后服务等。

机械工工艺过程是指用机械加工方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为零件的全过程。

机械加工工艺过程的基本单元是工序。工序又由安装、工位、工步及走刀组成。

规定产品或零件制造过程和操作方法等工艺文件，称为工艺规程。机械加工工艺规程的主要作用如下：

1) 机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。根据它来组织原料和毛坯的供应，进行机床调整、专用工艺装备的设计与制造，编制生产作业计划，调配劳动力，以及进行生产成本核算等。

2)机械加工工艺规程也是组织生产、进行计划调度的依据。有了它就可以制定进度计划，实现优质高产和低消耗。

3)机械加工工艺规程是新建工厂的基本技术文件。根据它和生产纲领，才能确定所须机床的种类和数量，工厂的面积，机床的平面布置，各部门的安排。

1.2机械加工工艺规程的种类

机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片，是两个主要的工艺文件。对于检验工序还有检验工序卡片；自动、半自动机床完成的工序，还有机床调整卡片。

机械加工工艺过程卡片是说明零件加工工艺过程的工艺文件。

机械加工工序卡片是每个工序详细制订时，用于直接指导生产，用于大批量生产的零件和成批生产中的重要零件。

1.3制订机械加工工艺规程的原始资料

制订机械加工工艺规程时，必须具备下列原始资料：

1)产品的全套技术文件，包括产品的全套图纸、产品的验收质量标准以及产品的生产纲领。

2)毛坯图及毛坯制造方法。工艺人员应研究毛坯图，了解毛坯余量，结构工艺性，以及铸件分型面，浇口、冒口的位置，以及正确的确定零件的加工装夹部位及方法。

3)车间的生产条件。即了解工厂的设备、刀具、夹具、量具的性能、规格及精度状况；生产面积；工人的技术水平；专用设备；工艺装备的制造性能等。

4)各种技术资料。包括有关的手册、标准、以及国内外先进的工艺技术等

2 零件的分析

2.1零件的确定

图2.1 零件图

生产阀门套筒，模具用压铸模。零件上端为凹槽，现在制作模具型芯。

图2.2模具装配图

2.2模具零件的作用

图2.3型芯图

据资料所示，可知该零件是阀门套筒的型芯，56*45.25*8是连接模具。φ12mm圆柱用作套筒孔的成型。不能单靠上下模来成型阀门套筒，需要型芯来帮助成型。

2.3型芯制作的工艺分析

由零件图可知，其材料为HT200，该材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。

由零件图可知，该零件的主要加工面可分为两组：

第一组：56*45.25平面。

第二组：φ12mm的圆柱。

由以上分析可知，对这两组加工表面而言，先加工第一组，再加工第二组。由参考文献中有关面和轴加工精度及机床所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。

3 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图

根据零件材料确定毛坯为灰铸铁，通过计算和查询资料可知，毛坯重量约为0.21kg。生产类型为中小批量，可采用一箱多件砂型铸造毛坯。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效进行处理。

表3.1用查表法确定各加工表面的总余量

加工表面基本

尺寸加工余

量等级

加工余量

数值

说明

8*45.25端面56 H 4.0 双侧加工（取下行值）

56*45.25平面8 H 10 底面（取下行值）

8*56端面45.25 H 2.75 双侧加工（取下行值）

表3.2由参考文献可知，铸件主要尺寸的公差如下表：

主要加工表面零件尺寸总余量毛坯尺寸公差CT

8*45.25端面56 4.0 60 3.2

56*45.25平面8 2 10 2.2

56*8平面45.25 2.75 48 2.2

4 选择加工方法，制定工艺路线

4.1机械加工工艺设计

4.1.1基面的选择

基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。

4.1.2粗基面的选择

对一般的轴类零件来说，以外圆作为基准是合理的，按照有关零件的粗基准的选择原则：当零件有不加工表面时，应选择这些不加工的表面作为粗基准，当零件有很多个不加工表面的时候，则应当选择与加工表面要求相对位置精度较高大的不加工表面作为粗基准，从零件的分析得知，零件以外圆作为粗基准。

4.1.3精基面的选择

精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。为使基准统一，和φ12的孔作为精基准。

4.2制定机械加工工艺路线

表4.2 机械加工工艺过程卡片

表4.2机械加工工序卡片

4.2.2

4.2.3

4.2.4

4.2.5

4.2.6

4.2.7

4.2.8

4.2.9

结论

根据套筒型芯工艺规程及夹具设计要求，在本设计中制定的工艺规程是比较合理的，它保证了零件的加工质量，可靠地达到了图纸所提出的技术条件，并尽量提高生产率和降低消耗同时还尽量降低工人的劳动强度，使其有良好的工作条件。