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江蘇省高等教育自學(xué)考試
模具制造工藝課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)
?
題目： “鏈片沖孔落料復(fù)合模”凸凹模零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程及工藝裝備的設(shè)計(jì)（單件生產(chǎn)）
?
內(nèi)容：１．零件圖 ?。睆?
２．毛坯圖 ?。睆?
?。常畽C(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片 １張
?。矗n程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) ?。狈?
?
?完成時(shí)間： 年 月 日
專(zhuān)業(yè)
姓名
指導(dǎo)教師
?
年 月 日
一、 設(shè)計(jì)題目
“鏈片沖孔落料復(fù)合?！蓖拱寄Ａ慵臋C(jī)械加工工藝過(guò)程及工藝裝備的設(shè)計(jì)
1、裝配圖
2、凸凹模零件
二、設(shè)計(jì)要求
根據(jù)裝配圖和零件圖設(shè)計(jì)凸凹模零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程及工藝裝備，生產(chǎn)綱領(lǐng)為單件或小批生產(chǎn)。設(shè)計(jì)的要求包括以下幾個(gè)部分：
零件圖
1張
毛坯圖
1張
機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片
1張
課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
1份
三、設(shè)計(jì)的內(nèi)容、方法、步驟
1、對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，畫(huà)零件圖
考生在得到設(shè)計(jì)題目之后應(yīng)首先對(duì)零件進(jìn)行分析，其主要內(nèi)容包括：
（1）分析零件的作用及零件圖上的技術(shù)要求；
（2）分析零件主要加工表面的尺寸、形狀及位置精度、表面粗糙度以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)等；
（3）分析零件的性質(zhì)、熱處理及機(jī)械加工、電加工的工藝性。
零件圖應(yīng)按機(jī)械制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)仔細(xì)繪制。除特殊情況經(jīng)指導(dǎo)教師同意外，均按1：1比例畫(huà)出（并繪制造型圖）。
2、選擇毛坯的制造方式
毛坯的選擇應(yīng)該從生產(chǎn)批量的大小、零件的復(fù)雜程度、加工表面及非加工表面的技術(shù)要求、零件的受力狀況等幾個(gè)方面的綜合考慮，正確的選擇毛坯的制造方式，可以使整個(gè)工藝過(guò)程更加經(jīng)濟(jì)合理，故應(yīng)慎重對(duì)待。其步驟為：
（1）確定毛坯類(lèi)型，即選擇鑄件、鍛件還是型材等；
（2）確定毛坯形狀；
（3）規(guī)定毛坯精度等級(jí)；
（4）確定毛坯余量（查表法）
（5）給出毛坯技術(shù)要求；
（6）繪制零件-毛坯綜合圖。
3、制訂模具零件的機(jī)械加工工藝路線
（1）制訂工藝路線
在對(duì)零件進(jìn)行工藝分析的基礎(chǔ)上，制訂零件的工藝路線和劃分粗、精加工階段。對(duì)于比較復(fù)雜的零件，可以先考慮幾個(gè)加工方案，分析比較后，再?gòu)闹羞x擇比較合理的加工方案。
（2）選擇定位基準(zhǔn)，進(jìn)行必要的工序尺寸計(jì)算
根據(jù)粗、精基準(zhǔn)選擇原則合理選定各工序的定位基準(zhǔn)。當(dāng)某工序的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不相符時(shí)，需對(duì)它的工序尺寸進(jìn)行換算。
（3）選擇機(jī)床及工、夾、量、刃具
機(jī)床設(shè)備的選用應(yīng)當(dāng)既要保證加工質(zhì)量，又要經(jīng)濟(jì)合理。在單件生產(chǎn)條件下，一般應(yīng)采用通用機(jī)床。
（4） 加工余量及工序間尺寸與公差的確定
根據(jù)工藝路線的安排，要求逐工序逐表面地確定加工余量。其工序間尺寸公差，按經(jīng)濟(jì)精度確定。一個(gè)表面的總加工余量，則為該表面各工序間加工余量之和。
在本設(shè)計(jì)中，對(duì)各加工表面的余量及公差，可根據(jù)指導(dǎo)教師的決定，也可在各加工表面留出4～5mm 的余量。
（5）切削用量的確定
在機(jī)床、刀具、加工余量等已確定的基礎(chǔ)上，要求用公式計(jì)算l ～2 道工序的切削用量，其余各工序的切削用量可由切削用量手冊(cè)中查得。
（6）畫(huà)毛坯圖
在加工余量已確定的基礎(chǔ)上畫(huà)毛坯圖，要求毛坯輪廓用粗實(shí)線繪制，零件的實(shí)體尺寸用雙點(diǎn)畫(huà)線繪出。比例取1 ：1 。同時(shí)應(yīng)在圖上標(biāo)出毛坯的尺寸、公差、技術(shù)要求、毛坯制造的分模面、圓角半徑和起模斜度等。
（7） 填寫(xiě)機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片 將前述各項(xiàng)內(nèi)容以及各工序加工簡(jiǎn)圖一并填人機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片。
4、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和準(zhǔn)備答辯
學(xué)生在完成上述全部工作之后，應(yīng)將前述工作依先后順序編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份，要求字跡工整，語(yǔ)言簡(jiǎn)練，文字通順。說(shuō)明書(shū)應(yīng)以A4 紙書(shū)寫(xiě)，四周留有邊框，并裝訂成冊(cè)。
（1）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的作用
設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)作為零件工藝設(shè)計(jì)的重要技術(shù)文件之一，是設(shè)計(jì)圖樣加工的基礎(chǔ)和理論依據(jù)，也是進(jìn)行設(shè)計(jì)審核、教師評(píng)分的依據(jù)。因此，編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)是工藝設(shè)計(jì)工作的重要環(huán)節(jié)之一。對(duì)于課程設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，說(shuō)明書(shū)是反映工藝設(shè)計(jì)思想、工藝設(shè)計(jì)方法以及工藝設(shè)計(jì)結(jié)果的主要文件，是評(píng)判課程設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要資料。工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)是審核工藝設(shè)計(jì)是否合理的主要技術(shù)文件，它在于說(shuō)明工藝設(shè)計(jì)的正確性。
從課程設(shè)計(jì)開(kāi)始，設(shè)計(jì)者就應(yīng)隨時(shí)逐項(xiàng)記錄設(shè)計(jì)內(nèi)容、計(jì)算結(jié)果、分析見(jiàn)解和資料來(lái)源。每一設(shè)計(jì)階段結(jié)束后，隨即整理、編寫(xiě)出有關(guān)部分的說(shuō)明書(shū)，課程設(shè)計(jì)結(jié)束時(shí)，再歸納、整理，編寫(xiě)正式說(shuō)明書(shū)。
（2）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容格式
a ．封面。設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)封面格式見(jiàn)后。
b ．前言。前言主要是對(duì)設(shè)計(jì)背景、設(shè)計(jì)目的和意義進(jìn)行總體描述，使讀者對(duì)該設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)有一個(gè)總的了解。
c ．目錄。目錄應(yīng)列出說(shuō)明書(shū)中的各項(xiàng)標(biāo)題內(nèi)容及其頁(yè)次，包括設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)和附錄。
d ．設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一般包含設(shè)計(jì)要求、使用條件、圖樣及主要設(shè)計(jì)參數(shù)等。
e ．說(shuō)明書(shū)正文。說(shuō)明書(shū)正文內(nèi)容包括：零件在模具中的地位，擬定零件的工藝性分析（零件的作用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)工藝性、關(guān)鍵部位技術(shù)要求分析等），零件毛坯的選擇，制訂零件加工工藝規(guī)程，主要表面在加工時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題及采取的措施。
f ．其他需要說(shuō)明的內(nèi)容及設(shè)計(jì)心得體會(huì)。
g ．參考文獻(xiàn)。參考文獻(xiàn)前編列序號(hào)，以便正文引用。
（3） 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的要求
說(shuō)明書(shū)要求內(nèi)容完整，分析透徹，文字簡(jiǎn)潔通順，計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確，書(shū)寫(xiě)工整清晰，并按合理的順序及規(guī)定的格式編寫(xiě)。計(jì)算部分只需寫(xiě)出計(jì)算公式，代入有關(guān)數(shù)據(jù)，即直接得出計(jì)算結(jié)果，不必寫(xiě)出全部運(yùn)算及修改過(guò)程。
編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)時(shí)應(yīng)注意：
a ．設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)應(yīng)按內(nèi)容順序列出標(biāo)題，做到層次清楚，重點(diǎn)突出。計(jì)算過(guò)程列出計(jì)算公式，代入有關(guān)數(shù)據(jù)，寫(xiě)出計(jì)算結(jié)果，標(biāo)明單位，并寫(xiě)出根據(jù)計(jì)算結(jié)果所得出的結(jié)論或說(shuō)明。
b ．引用的計(jì)算公式或數(shù)據(jù)要注明來(lái)源，主要參數(shù)、尺寸、規(guī)格和計(jì)算結(jié)果可在每頁(yè)右側(cè)計(jì)算結(jié)果欄中列出。
c ．為清楚地說(shuō)明計(jì)算內(nèi)容，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中應(yīng)附有必要的簡(jiǎn)圖（如工序圖等）。
d ．設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)要用鋼筆或用計(jì)算機(jī)按規(guī)定格式書(shū)寫(xiě)或打印在A4 紙上，按目錄編寫(xiě)內(nèi)容、標(biāo)出頁(yè)碼，然后左側(cè)裝訂成冊(cè)。
（4） 答辯準(zhǔn)備及成績(jī)考核
a ．答辯是課程設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程的最后環(huán)節(jié)，準(zhǔn)備答辯的過(guò)程也是系統(tǒng)回顧、總結(jié)和學(xué)習(xí)的過(guò)程?？偨Y(jié)時(shí)應(yīng)注意對(duì)以下方面深人剖析：零件在模具中的地位，擬定零件的工藝性分析（零件的作用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)工藝性、關(guān)鍵部位技術(shù)要求分析等），零件毛坯的選擇，制訂零件加工工藝規(guī)程，主要表面在加工時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題及采取的措施，工藝性和使用維護(hù)性等。全面分析所設(shè)計(jì)加工工藝的優(yōu)缺點(diǎn)。在做出系統(tǒng)總結(jié)的基礎(chǔ)上，通過(guò)答辯，找出設(shè)計(jì)計(jì)算和圖樣中存在的問(wèn)題和不足，把還不甚清晰或尚未考慮到的問(wèn)題分析理解清楚，深化設(shè)計(jì)成果，使答辯過(guò)程成為課程設(shè)計(jì)中繼續(xù)學(xué)習(xí)和提高的過(guò)程。
b ．課程設(shè)計(jì)的全部圖樣及說(shuō)明書(shū)應(yīng)有設(shè)計(jì)者及指導(dǎo)教師的簽字。未經(jīng)指導(dǎo)教師簽字的設(shè)計(jì)，不能參加答辯。設(shè)計(jì)者本人應(yīng)首先對(duì)自己的設(shè)計(jì)進(jìn)行10～15min 的講解，然后進(jìn)行答辯。每個(gè)學(xué)生的答辯總時(shí)間，一般不超過(guò)30～40min。課程設(shè)計(jì)成績(jī)根據(jù)平時(shí)的工作情況、工藝分析的深人程度、工藝裝備的選擇水平、圖樣的質(zhì)與量、獨(dú)立工作能力以及答辯情況綜合衡量，由答辯小組討論評(píng)定。
c ．通過(guò)課程設(shè)計(jì)答辯，教師根據(jù)設(shè)計(jì)圖樣、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和答辯中回答問(wèn)題的情況，并考慮考生在設(shè)計(jì)過(guò)程中的表現(xiàn)，綜合評(píng)定成績(jī)。答辯成績(jī)定為五級(jí)：優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格。
四、要點(diǎn)說(shuō)明
1、零件-毛坯綜合圖繪制方法
零件-毛坯綜合圖實(shí)質(zhì)上是一個(gè)疊加圖。綜合圖=零件圖＋簡(jiǎn)化的毛坯圖。
（1）零件-毛壞綜合圖目的
使工藝人員明確從毛坯到零件，其形狀和尺寸形成過(guò)程，表明了零件加工工藝對(duì)毛坯的要求，作為設(shè)計(jì)毛坯圖的依據(jù)（也可代替毛坯圖使用）。
（2）畫(huà)法
a ．畫(huà)出零件圖（生產(chǎn)中直接采用零件圖，在零件圖紙上繪制綜合圖）。
b ．在零件圖上找出加工表面，用紅色線將毛坯余量疊加在加工表面上。其中要求：
· 需要在毛坯實(shí)體上加工的孔、槽，用紅色線畫(huà)× ；
· 紅色交叉網(wǎng)狀線表示毛壞余量；
· 用紅色線標(biāo)注加工表面的毛坯尺寸及其公差和余量（余量值不要注公差）；
· 在零件-毛坯綜合圖上注明對(duì)毛坯的技術(shù)要求。
2、機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡格式
其規(guī)格根據(jù)工廠的習(xí)慣選用。
3、選定切削用量的原則
（1）首先確定背吃刀量ap
粗加工選取盡可能大的背吃刀量，中等功率機(jī)床上，背吃刀量ap 值可達(dá)8～1Omm ；半精加工背吃刀量ap為0.5 ～2mm ；精加工背吃刀量ap為0.1～0.4mm。
（2）其次選定進(jìn)給量f
按查表法選擇，粗加工中進(jìn)給量選擇“進(jìn)給量推薦表”中較大的值，但由此產(chǎn)生切削力增大，所以選定進(jìn)給量后，應(yīng)計(jì)算所需要切削功率，切削功率必須小于機(jī)床所能提供的功率。精加工時(shí)，要根據(jù)加工表面粗糙度的要求，選擇合理的進(jìn)給量（具體數(shù)值可查閱《 機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 ）。
（3）最后選定切削速度
采用計(jì)算法或查表法選定切削速度，選用查表法時(shí)，初學(xué)者應(yīng)選擇“切削速度推薦表”中較小的值；計(jì)算法選定切削速度可參考《 機(jī)械加工工藝手冊(cè)》．
4、選擇切削用量的實(shí)用方法
按下述步驟選擇切削用量：
（1）選擇背吃刀量ap
一般情況下1 次切除余量，即ap 等于余量。
（2）選擇機(jī)床轉(zhuǎn)速n
采用查表法，初選切削速度值；計(jì)算出機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速；從所用機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速級(jí)中，按照與計(jì)算值相近的值．選定主軸轉(zhuǎn)速n；由該選定的轉(zhuǎn)速值計(jì)算出實(shí)際切削速度值vc。
（3）選定進(jìn)給量f
采用查表法，初選進(jìn)給量值（單位為mm/r或mm / z）。由初選值計(jì)算出進(jìn)給速度vf(mm /min) ；從所用機(jī)床的進(jìn)給速度級(jí)中，按照與計(jì)算值相近的值，選定進(jìn)給速度值；由該選定的進(jìn)給速度值計(jì)算出實(shí)際進(jìn)給量f 。
（4）粗加工中背吃刀量和進(jìn)給量較大，因此產(chǎn)生的切削力較大，所以選定進(jìn)給量后，應(yīng)驗(yàn)算所需要切削功率，切削功率必須小于機(jī)床所能提供的功率。精加工時(shí)，根據(jù)加工表面粗糙度的要求，選擇的進(jìn)給量小，切削功率小，不需要驗(yàn)算切削功率。
5、工序簡(jiǎn)圖的畫(huà)法要求
在機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡中采用工序簡(jiǎn)圖表明一道工序加工工藝的要求，工序簡(jiǎn)圖的畫(huà)法如下。
（1）工序簡(jiǎn)圖中工件位置按其加工位置繪出?？砂幢壤s小，并可簡(jiǎn)化零件細(xì)節(jié)，盡量用較少投影繪出。
（2）工序簡(jiǎn)圖中工件上本工序需加工表面用粗實(shí)線畫(huà)，不加工表面用細(xì)實(shí)線畫(huà)。
（3）本工序中對(duì)工件的定位．夾緊表面用規(guī)定符號(hào)標(biāo)明。
（4）只標(biāo)注本工序的工序尺寸、公差、表面粗糙度及技術(shù)要求。
6、專(zhuān)用夾具繪制步驟（選做內(nèi)容）
（1）繪制夾具裝配圖。未注尺寸按圖上實(shí)測(cè)尺寸成比例繪制。標(biāo)注夾具裝配圖尺寸和技術(shù)要求。
（2）分析工件的定位方案及所選擇的定位元件，并計(jì)算定位誤差。
（3）分析刀具的對(duì)刀或引導(dǎo)方式。
（4）分析工件的夾緊方案及夾緊機(jī)構(gòu)。
（5）分析夾具及其指定零件，繪制其三維造型圖。
7、說(shuō)明書(shū)一般格式
說(shuō)明書(shū)的重點(diǎn)是對(duì)工藝設(shè)計(jì)方案進(jìn)行論證和分析，充分表達(dá)工藝人員在編制工藝過(guò)程中考慮各種問(wèn)題的出發(fā)點(diǎn)和最后選擇的依據(jù)。此外就是有關(guān)的計(jì)算和說(shuō)明，給定夾具的工作原理分析。
說(shuō)明書(shū)一般應(yīng)包括下面項(xiàng)目：
（1）目錄；
（2）工藝設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)；
（3）零件分析；
（4）確定生產(chǎn)類(lèi)型；
（5）選擇毛壞，
（6）擬定工藝路線；
（7）工序設(shè)計(jì)（選擇機(jī)床和工藝裝備，確定工序余量、工序尺寸及公差．確定各工序的
切削用量，繪制各工序的工序簡(jiǎn)圖，確定工時(shí)定額）；
（8）給定夾具的工作原理的簡(jiǎn)單說(shuō)明，定位方案分析，定位元件的組成，夾緊方案分析，夾緊機(jī)構(gòu)的組成，定位誤差的計(jì)算等（選作內(nèi)容》；
五、參考文獻(xiàn)
參考書(shū)：《模具制造工藝》，張榮清主編，高等教育出版社，2006年。
《模具制造工藝》，黃毅宏主編，機(jī)械工業(yè)出版社，1989年。
《實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)》，許發(fā)樾主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2001年。
《模具制造工藝學(xué)》，滕宏春主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2010年。
《模具零件的工藝設(shè)計(jì)與實(shí)施》，熊建武主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2001年。
《機(jī)械制造與模具制造工藝學(xué)》，陳國(guó)香主編，清華大學(xué)出版社，2007年。
《金屬工藝學(xué)》，王英杰主編，高等教育出版社，2009年。
《機(jī)械制造裝備》，王鶴汀主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2001年。
《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》，張權(quán)民主編，科學(xué)出版社，2010年。
《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，機(jī)械設(shè)計(jì)編委會(huì)編著，機(jī)械工業(yè)出版社，2008年。
《模具制造技術(shù)》，翟德海主編，化學(xué)工業(yè)出版社，2009年。
《模具制造手冊(cè)》，[德]K.Stoeckhert/G.Menning編著，化學(xué)工業(yè)出版社，2003年。
江蘇省高等教育自學(xué)考試
模具制造工藝課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
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設(shè)計(jì)題目 “ ××××”××零件的機(jī)械加工
工藝過(guò)程及工藝裝配的設(shè)計(jì)（單件生產(chǎn)）
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設(shè)計(jì)者
指導(dǎo)教師
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年 月 日
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模具制造工藝課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
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設(shè)計(jì)題目 “鏈片沖孔落料復(fù)合模”凸凹模零件零件
機(jī)械加工工藝過(guò)程及工藝裝配的設(shè)計(jì)（單件生產(chǎn)）
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設(shè)計(jì)者
指導(dǎo)教師
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年 月 日
一、 設(shè)計(jì)題目
“鏈片沖孔落料復(fù)合?！蓖拱寄Ａ慵臋C(jī)械加工工藝過(guò)程及工藝裝備的設(shè)計(jì)
1、裝配圖
圖1.1鏈片沖孔落料復(fù)合總裝圖
2、凸凹模零件
圖1.2凸凹模
前 言
在學(xué)完機(jī)械制造專(zhuān)業(yè)群技術(shù)平臺(tái)課程后，以模具為對(duì)象，綜合刀具、機(jī)床、加工工藝、設(shè)備操作相關(guān)知識(shí)一門(mén)核心課。
歸納起來(lái)可以說(shuō)企業(yè)迫切需要以下人員：
（1）模具典型零件加工工藝編制人員
（2）模具關(guān)鍵加工設(shè)備操作人員
（3）模具鉗工與裝配人員
（4）模具調(diào)試人員
這正是模具制造工藝課程核心任務(wù)。
模具是制造業(yè)的重要基礎(chǔ)工藝裝備。模具設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè)的高技能人才培養(yǎng)越來(lái)越受到高度重視。
模具制造工藝是綜合性和專(zhuān)業(yè)性非常強(qiáng)的核心專(zhuān)業(yè)方向課程，隨著汽車(chē)、電子、航空航天工業(yè)產(chǎn)品以及民用產(chǎn)品技術(shù)含量的的快速提升，模具技術(shù)已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志之一，不僅模具設(shè)計(jì)越來(lái)越重要，模具制造工藝也越來(lái)越凸顯出其重要性，模具制造質(zhì)量，模具制造周期制約著模具制造企業(yè)的快速發(fā)展，模具制造企業(yè)對(duì)具有高技能的模具制造工的需求不僅在數(shù)量上，更重要是在質(zhì)量上有強(qiáng)烈的需求
本課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完《模具制造工藝學(xué)》課程之后進(jìn)行的。其目的是訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用模具制造的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，分析模具零件的加工工藝性，擬定加工工藝方案及裝配工藝方案，能編制相應(yīng)的加工工藝卡及裝配工藝卡，能進(jìn)行電火花線切割程序的編制，懂得使用國(guó)標(biāo)、工具書(shū)和設(shè)計(jì)資料，提高合理設(shè)計(jì)模具的綜合應(yīng)用能力。
目 錄
1.工藝設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 1
2.零件分析 1
3.生產(chǎn)類(lèi)型 2
4.選擇毛坯 2
4.1選擇毛坯類(lèi)型 2
4.2毛坯形狀 2
4.3加工余量的確定 3
4.4毛坯的技術(shù)要求 4
5.制定凸凹模零件機(jī)械加工工藝路線 4
5.1制定工藝路線 4
5.2定位基準(zhǔn)的選擇 5
5.3工藝裝備的選擇 6
5.4加工余量的確定及工序間尺寸和公差的確定 6
5.5切削用量的確定 7
6.參考文獻(xiàn) 14
15
1.設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)
1）課程介紹
《模具制造工藝學(xué)》是一門(mén)實(shí)踐性、應(yīng)用性強(qiáng)的課程，通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，使同學(xué)們深入。全面和系統(tǒng)掌握這門(mén)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)理論，并將理論知識(shí)貫穿到實(shí)踐應(yīng)用中，提高大家分析、研究和應(yīng)用能力。
2）任務(wù)
零件圖
1張
毛坯圖
1張
機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片
1張
課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
1份
3） 要求
（1） 模具零件的工藝分析
（2） 制定零件的制造工藝方：①制訂工藝路線②選擇定位基準(zhǔn)，進(jìn)行必要的工序尺寸計(jì)算 ③選擇機(jī)床及工、夾、量、刃具 ④加工余量及工序間尺寸與公差的確定⑤切削用量的確定
（3）畫(huà)毛坯圖：在加工余量已確定的基礎(chǔ)上畫(huà)毛坯圖，要求毛坯輪廓用粗實(shí)線繪制，零件的實(shí)體尺寸用雙點(diǎn)畫(huà)線繪出。比例取1 ：1 。同時(shí)應(yīng)在圖上標(biāo)出毛坯的尺寸、公差、技術(shù)要求、毛坯制造的分模面、圓角半徑和起模斜度等。
（4） 填寫(xiě)機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片
1. 零件的分析
1） 本零件是鏈片式復(fù)合模中的復(fù)合模，其作用是做落料凹模的凸模作用，也做沖孔的凹模作用。由于該零件在模具中的作用，采用Cr12MoV，熱處理60~64HRC，由于該尺寸較多，所以采用配加工。保證雙邊間隙0.08~0.12mm。
2)其工作部分尺寸 φ9 φ24 按IT6~7級(jí)制造，精度較高。42
其表示兩孔的位置精度較高。除了漏料孔其他表面粗糙度為0.8較高。是模具加工重要部位。零件形狀對(duì)稱(chēng)加工方便。
3） 由于零件采用Cr12MoV,零件材料較硬，其技術(shù)要求60~64HRC，其結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，采用線切割加工較好。
3. 生產(chǎn)類(lèi)型。
由于模具零件都采用Cr12MoV，模具材料較貴，其加工過(guò)程精度較高，本身模具是生產(chǎn)大批量工件的，所以采用小批量生產(chǎn)。
4. 選擇毛坯。
1） 模具的材料常采用鑄件，鍛件，型材及焊接件。鑄件毛坯常用于制作形狀復(fù)雜的零件，如上下模架等。鍛件毛坯適合制造強(qiáng)度，剛度等力學(xué)性能要求高但形狀不復(fù)雜的零件。如中小型凸模，凹模。型材常用于形狀與某些零件相仿的毛坯。焊接件多用于某些結(jié)構(gòu)件類(lèi)型的零件毛坯。 由于該零件簡(jiǎn)單對(duì)稱(chēng)，力學(xué)性能要求高，所以本模具采用鍛件。采用自由鍛造，鍛造前準(zhǔn)備工序一般有：板材》鍛造》退火》潤(rùn)滑處理。
2） 鍛件如圖下 采用矩形鍛件。
圖2.1 毛坯零件綜合圖
3） 加工余量確定
確定加工余量有三種方法：查表法，分析計(jì)算法，經(jīng)驗(yàn)估算法。
1)計(jì)算法:如果對(duì)影響加工余量的因素比較清楚，則采用計(jì)算法確定加工余量比較準(zhǔn)確。要弄清影響余量的因素，必須具備一定的測(cè)量手段，掌握必要的統(tǒng)計(jì)分析資料。在掌握了各種誤差因素大小的條件下，才能比較準(zhǔn)確地計(jì)算加工余量。
2)查表法:此法主要以根據(jù)工廠的生產(chǎn)實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)研究積累的經(jīng)驗(yàn)所制成的表格為基礎(chǔ)，并結(jié)合實(shí)際加工情況對(duì)數(shù)據(jù)加以修正，確定加工余量。這種方法方便、迅速，在生產(chǎn)上應(yīng)用較廣泛。
3)經(jīng)驗(yàn)法:由一些有經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員或工人，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定加工余量的大小。由經(jīng)驗(yàn)法確定的加工余量往往偏大，這主要是因?yàn)橹饔^上怕出廢品的緣故，這種方法在模具生產(chǎn)中廣泛采用。
本零件采用查表法
如圖根據(jù)零件尺寸H=44mm.B=24mm,工件長(zhǎng)度L=66mm，查《模具制造工藝》書(shū)中關(guān)于矩形鍛件表面最后加工余量可知，工件最小加工余量2b=4和2l=4
4） 毛坯技術(shù)要求
鍛件加工余量：鍛件應(yīng)保證合理的機(jī)械加工余量。如果鍛件機(jī)械加工的加工余量過(guò)大，則不僅浪費(fèi)了材料，同時(shí)造成機(jī)械加工工作量過(guò)大，增加了機(jī)械加工工時(shí)；如果鍛件機(jī)械加工的加工余量過(guò)小，使鍛造過(guò)程中產(chǎn)生的鍛造夾層、表層裂紋、氧化層、脫碳層和鍛造不平現(xiàn)象無(wú)法消除，則得不到合格的模具零件。
5. 制定凸凹模零件零件的機(jī)械加工路線
根據(jù)圖表面粗糙度和尺寸位置形狀精度要求，確定個(gè)加工工序如下：
平面加工：對(duì)于此零件上下平面表面粗糙度要求為0.8較高，也是接觸下模坐板和工件，因此銑削加工是優(yōu)先選擇，應(yīng)用最廣的立式銑床和萬(wàn)能銑床的立銑加工，選用高速，小用量銑削，工件精度達(dá)IT8級(jí)，表面粗糙度達(dá)0.8，符合圖紙要求。查文獻(xiàn)2，可確定加工方案為粗銑》半精銑》精銑》磨削。
對(duì)于沖孔孔：對(duì)于次零件，由于孔的精度要求為IT7級(jí)，孔的表面粗糙度為0.8，經(jīng)查文獻(xiàn)2可采用：鉆孔》擴(kuò)孔》精絞孔來(lái)加工。鉆孔屬于粗加工，可達(dá)到的尺寸公差等級(jí)別為IT13~IT11，表面粗糙度50~12.5.擴(kuò)孔是用擴(kuò)鉆對(duì)已鉆出的孔做進(jìn)一步加工，以擴(kuò)大孔徑并提高精度，降低表面粗糙度值。擴(kuò)孔可達(dá)到尺寸公差等級(jí)IT11~IT10，表面粗糙度為12.5~6.3，屬于半精加工方法，常做絞削的預(yù)加工，絞孔是半精加工的基礎(chǔ)上對(duì)孔進(jìn)行的一種精加工方法。精絞尺寸精度IT6~7，表面粗糙度0.32~2.5。
由于零件外形帶有圓弧面，不是規(guī)則圖形，采用線切割較方面，線切割主要用于熱處理后較硬的工件，因?yàn)楣ぜ崽幚砗?0~64HRC，所以符合。線切割可以達(dá)到經(jīng)濟(jì)精度0.005~0.01mm,表面粗糙度1.25~2.5，需要進(jìn)行最后進(jìn)行鉗工研磨，經(jīng)濟(jì)精度IT5~6級(jí)，粗糙度達(dá)到0.025~0.05。
1） 制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，因當(dāng)是零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求達(dá)到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)確定的單件小批生產(chǎn)條件下，可以考慮采用式銑床加工和線切割機(jī)床。除此之外，還應(yīng)該考慮選定加工方法能否達(dá)到所需的加工精度和表面粗糙度，并符合經(jīng)濟(jì)性的要求。
擬定工藝路線
1. 工序一 ：準(zhǔn)備毛坯 74*32*52
2. 工序二：熱處理 調(diào)質(zhì)28~32HRC
3. 工序三：銑削 將毛坯銑刀刨成六面體
4. 工序四： 粗銑上下面 粗銑上下面，留余量1.7
5. 工序五： 鉆、擴(kuò)、絞 按各孔的位置打工藝孔
鉆φ9的孔至通孔至φ8.8
絞φ9的孔至φ8.9
鉆φ12孔至深度至φ11.8
絞φ12孔至φ12
6. 工序六： 坐標(biāo)磨床 磨φ9的孔至圖樣要求
7. 工序七：對(duì)上下表面進(jìn)行銑削半精加工，留余量0.3mm
8. 工序八：熱處理 淬火 高溫回火60~64HRC
9. 工序九 線切割 按圖紙編制線切割加工程序并進(jìn)行線切割
加工
10. 工序十 精磨上下平面
11. 工序十一 鉗工 研磨凸凹模工作部分達(dá)到圖紙要求
12. 工序十二 終檢
2） 定位基準(zhǔn)的選擇
定位基準(zhǔn)的選擇將直接影響到加工精度的高低，同樣作為定位基準(zhǔn)的部位加工質(zhì)量的好壞也影響到定位的準(zhǔn)確性和加工質(zhì)量，使安裝誤差和定位誤差增大，零件上的各個(gè)表面間的位置精度，是通過(guò)一系列工序加工后獲得的，這些工序的順序和原始的大小，標(biāo)注方式和零件圖上要求直接相關(guān)。選用基準(zhǔn)時(shí)有基準(zhǔn)重合、同一、自為、互為等原則，在使用時(shí)要注意。
該零件加工中，由于上下表面的精度要求比較高，可以采用互為原則。
(1)粗基準(zhǔn)的選擇
對(duì)于此凸凹模，上表面可選擇下表面做為粗基準(zhǔn)。
(2)精基準(zhǔn)的選擇
對(duì)于此零件，外形的加工由下表面作為基準(zhǔn)，研磨加工工序要求加工余量小且均勻，因此應(yīng)盡可能用加工表面自身為基準(zhǔn)，該表面的位置之間的位置精度應(yīng)由先行工序確定。
3） 工藝裝備的選擇
機(jī)床：選用的機(jī)床與所加工的零件相適應(yīng)，精度、尺寸規(guī)格等和生產(chǎn)率的要求等。該零件屬于小批量生產(chǎn)，因此用臥式床機(jī)床XA6132。線切割機(jī)床采用DK7752系列。
刀具：一般先采用標(biāo)準(zhǔn)刀具根據(jù)該零件的工藝及實(shí)際條件確定其刀具為：圓柱銑刀、平行砂輪、主銑刀、定心鉆、鉆頭、砂輪、絞刀等，其線切割采用慢走絲機(jī)構(gòu)，采用單個(gè)脈沖能力小，脈寬窄，頻率高正極性加工，工作液采用去離子水。電極絲采用φ0.1~0.3mm。
4） 加工余量的確定及工序間尺寸與公差的確定
(1)加工Φ9 , Ra0.8
工序名稱(chēng)
工序間余量/mm
工序間
工序間尺寸/ mm
工序間
經(jīng)濟(jì)精度/mm
表面粗糙度/μm
尺寸公差/mm
表面粗糙度/μm
坐標(biāo)磨
0.1
H7（）
0.8
9
Φ9
0.8
精絞孔
0.1
H8()
0.8
9-0.1=8.9
Φ8.9
0.8
鉆孔
5.8
H13(）
16
8.9-0.1=8.8
Φ8.8
16
毛坯孔
8.8-5.8=3
Φ3
（2）加工 φ24 Ra0.8
工序名稱(chēng)
工序間余量/mm
工序間
工序間尺寸/ mm
工序間
經(jīng)濟(jì)精度/mm
表面粗糙度/μm
尺寸公差/mm
表面粗糙度/μm
鉗工研磨
0.015
h6（）
0.05
24
Φ24
0.05
線切割
0.01mm
2.5
24+0.015=24
.015
Φ24.015
2.5
銑削
1
1mm
6.3
31
31
6.3
毛坯孔
31+1=32
32
5） 切削用量的確定
正確選擇切削用量，對(duì)保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)率和降低刀具損耗有重要意義。
工序1
備料 按74*32*52mm將毛坯鍛造成型。
由于要求凸凹模具有較高的強(qiáng)度，硬度，耐磨性，適合復(fù)合模落成沖孔，而且結(jié)構(gòu)形狀簡(jiǎn)單所以選用鍛造比較合理。選用Cr12MoV高鉻模具剛。
選用三向鐓拔的方式鍛成方形毛坯。始鍛溫度1100-1120,終鍛溫度500-520,700以上風(fēng)冷。
圖3.1毛坯
工序2
退火 ：將工件加熱至Ac1或者Ac3以上（發(fā)生相變）或Ac1以下（不發(fā)生相變），保溫后，緩冷下來(lái)，通過(guò)相變已變成珠光體型組織，或不發(fā)生形變以消除應(yīng)力降低硬度的一種熱處理方法。
鍛件的退火工藝：選擇高溫保濕時(shí)間3h, 低溫降火溫度3h。
降低硬度，提高塑性，改善切削加工性能和壓力工作性能。
細(xì)化晶粒，調(diào)整組織，改善機(jī)械性能，為下步工序做準(zhǔn)備。
工序3
銑削：將毛坯外面氧化層，銑削成比較規(guī)則的圖形
選用背吃刀量ap=1mm,
(1)刀具的選擇
銑刀的直徑的大小直接影響切削力，扭矩，刀具的損耗,不能任意選取，表3.1可作為初步參考。根據(jù)表3.1銑削銑削厚度ae<=5mm濕時(shí)候，直徑do=80mm,銑削深度 ap=31mm, 故應(yīng)根據(jù)銑削深度ap<=90mm,選擇 d=70mm，由于采用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀，所以z=8.
(2)選擇切削用量
1)決定銑削寬度ae
由于加工余量不大，故可在一次內(nèi)切完，則
ae =h=1mm
2) 決定每齒進(jìn)給量fz
根據(jù)XA6132型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為7.5KW，中等功率強(qiáng)度。
根據(jù)表3.3 fz=0.12~0.20mm/z
實(shí)取 fz=0.2mm/z。
4） 決定切削速度Vc和每分鐘進(jìn)給量Vf
根據(jù)XA6312型銑床說(shuō)明書(shū)，選擇 nc=37.5r/min, Vfc=60mm/min
因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為
Vc=πd0nc/1000=3.14*70*37.5/1000=83m/min
Fzc=Vfc/ncz=60/37.5*8=0.20mm/z
圖3.2銑削六個(gè)面
工序4
銑削;銑削上下平面，留余量1.7mm.
根據(jù)上面同理的采用同樣的切削用量。
圖3.3粗銑上下平面
工序5
鉆 擴(kuò) 絞
首相確定鉆削的切削用量
1） 選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑d=8.4mm。
鉆頭幾何形狀2.1：標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，其參數(shù)2ψ=118α=7~15.β=24~32
2） 選擇切削用量
(1)按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)表2.7，檔加工H12~13精度，鋼的強(qiáng)度800~1000Mpa,d=9mm時(shí)，f=0.17~0.21mm/r
(2)按鉆頭強(qiáng)度決定經(jīng)給量：根據(jù)表2.8，依據(jù)強(qiáng)度和鉆頭直徑，其進(jìn)給量f=0.38mm/r
根據(jù)以上選擇f=0.21/r
圖3.4鉆、鉸沖孔及漏料孔
3)決定切削速度
根據(jù)查表Vc=17m/min
對(duì)于絞孔
采用手動(dòng)即可，對(duì)于工作部分采用坐標(biāo)磨床。
工序六
采用坐標(biāo)磨床磨φ9mm孔至圖紙要求，坐標(biāo)磨床具有定位裝置，用于磨削孔距精度要求很高的精密孔和成型表面磨床。
圖3.5 精磨沖孔
工序7
根據(jù)切削用量手冊(cè)查得
采用Vc=80m/min和fz=0.20mm/z 留余量0.3mm
如圖3.6 精磨上下平面
工序8
熱處理：采用二次硬化（1100~1120高溫淬火+500~520高溫回火三次）具有一定的熱硬性，在用于韌性不足而開(kāi)裂、崩刃的模具上。
工序9
線切割采用單個(gè)脈沖能量小，脈寬窄，頻率高的電參數(shù)進(jìn)行加工。
根據(jù)材料Cr12MoV,采用DK7752慢走絲線切割機(jī)床，選擇工作液采用去離子水，脈沖寬度t1/us=8 脈沖間隔to/us=85 加工電流I/A=0.2，切削速度=13Vwi/mm2min-1，其采用黃銅絲0.1mm,單邊放電間隙0.02mm,凸凹模配合間隙0.02mm。
序號(hào)
程序段
B
X
B
Y
B
J
G
Z
1
SC
B
5000
B
B
005000
GX
L1
2
CD
B
9050
B
7978
B
034056
GY
NR2
3
DA
B
B
26042
B
026042
GY
L2
4
AB
B
9050
B
7978
B
034056
GY
NR4
5
BC
B
B
26042
B
026042
GY
L4
6
CS
B
5000
B
B
005000
GX
L3
7
D
圖3.7 線切割加工
工序10
精密上下平面
采用圓形工作臺(tái)平磨查精密磨床砂輪寬度選用40bs/mm
其工作臺(tái)縱向進(jìn)給量f/(mm/r)=20,工件速度V/(m/min)=10,
磨頭單行程磨削深度ap(mm/st)=0.0215。
工序十一
研磨零件工作部分達(dá)到圖紙要求。
工序十二
檢驗(yàn)：按圖紙要求檢驗(yàn)合格
五、參考文獻(xiàn)
《模具制造工藝》，張榮清主編，高等教育出版社，2006年。
《模具制造工藝》，黃毅宏主編，機(jī)械工業(yè)出版社，1989年。
《實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)》，許發(fā)樾主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2001年。
《模具制造工藝學(xué)》，滕宏春主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2010年。
《模具零件的工藝設(shè)計(jì)與實(shí)施》，熊建武主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2001年。
《機(jī)械制造與模具制造工藝學(xué)》，陳國(guó)香主編，清華大學(xué)出版社，2007年。
《金屬工藝學(xué)》，王英杰主編，高等教育出版社，2009年。
《機(jī)械制造裝備》，王鶴汀主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2001年。