1、1 / 14第一章 零件的技术要求及结构分析本次设计的零件图为链板复合冲裁模具凸凹模（如图 1-1）图 1-1一、 功能结构分析此零件是链板复合冲裁模具凸凹模，零件的外轮廓作为凸模刃口，10 作为凹模刃口，为了能够达到装配及产品的要求，零件外表面精度要求比较高，粗糙度为 0.8。其次，模具刃口在压力和摩擦力的作用下，经常出现磨损失效，尤其是冲头受力较大，而且在一次冲裁过程中经受两次摩擦（冲入和退出各一次） ，因而冲头的磨损较快，因此对零件的硬度有较高的要求。最后，凸凹模的左右表面的平行度也比较高。二、 链板复合冲裁模具凸凹模的主要技术要求2 / 141） 位置精度：左右平面的平行度控制在 0.
2、02mm 内2） 硬度：淬火62HRC3） 表面粗糙度：零件外表面粗糙度 Ra0.8，孔内粗糙度Ra3.2三、技术关键及其采取的措施1）左右平面间平行度公差等级高，采取措施：互为基准，磨削加工。2）垂直面的磨削，采取措施：磨好左右平面，工件装夹在精密角铁上，用百分表找正后磨削出垂直面，而后用磨出的面为基准面，在磁力台上磨对称平行面及两圆柱面。结合这些要求选择合金工具钢 CrWMn。3 / 14第二章 毛坯制造工艺设计一、 确定锻件的加工余量根据4表 8-31 确定粗铣余量为 1.4mm，表 8-32 确定精铣余量为 0.6mm，表 8-34 确定磨削余量长方向为 0.5mm（单边），宽方向为
3、0.3mm（单边），高方向为 0.5mm（单边）。再根据零件尺寸及下料精度得锻件尺寸为 64.8mm28.2mm47mm,绘制锻件图如图 2-1图 2-1 链板复合冲裁模具凸凹模锻件图二、 确定锻造温度范围查3表 2-8 得始锻温度 1100，终锻温度 850三、 锻件的退火工艺4 / 14加热到 770790保温，680700等温炉冷，工艺曲线见图2-2图 2-25 / 14第三章 机械加工工艺设计一、 制定工艺路线图 1-1 为所要机加工的零件。其工艺过程如下：工序一：铣零件各个外表面工序二：钻 孔工序三：铰孔工序四：加工螺纹孔工序五：热处理工序六：磨零件各个外表面工序七：检验二、机械加工
4、余量、工序尺寸和定位基准的确定1）粗铣余量为 1.4mm(单边)，精铣余量为 0.6mm（单边）,磨削在长度方向上余量为 0.5mm（单边），宽度方向上余量为0.3mm（单边）,高度方向上余量 0.5mm（单边）。2）孔加工钻 9.6mm 铰 10mm 2Z=0.4mm钻 15.6mm 铰 16mm 2Z=0.4mm3)定位基准6 / 14选择 A 及其对面平面、相邻互相垂直的两侧面为定位基准面，即三基面体系定位，符合基准统一的原则三、确定工艺内容工序一：铣零件各个外表面粗铣基准面 A1.加工条件工件材料：CrWMn 合金工具钢退火，锻件。机床：X52K 立式升降台铣床。刀具：高速钢粗齿锥柄立
5、铣刀，刀具尺寸直径 D=20mm,总长 L=195mm,切削部分长度 l=65mm,莫氏锥度号数 2，前角 0=15，后角 0=14，螺旋角 =45，齿数 z=32.确定切削用量切削深度 a p=1.4 mm每齿进给量 f z=0.08mm/齿切削速度 V=20m/min，切削液选用含硫极压切削油粗铣与基准面 A 相接的四周面1.刀具：高速钢粗齿锥柄立铣刀，刀具尺寸直径 D=40mm,总长L=195mm,切削部分长度 l=65mm, 莫氏锥度号数 4，前角 0=15后角 0=14，螺旋角 =45，齿数 z=42.确定切削用量切削深度 a p=1.4 mm每齿进给量 f z=0.2mm/齿7 /
6、 14切削速度 V=20m/min，切削液同上精铣基准面 A1. 刀具：高速钢细齿锥柄立铣刀，刀具尺寸直径 D=14mm,总长L=115mm,切削部分长度 l=32mm,莫氏锥度号数 2，前角 0=15，后角 0=14，螺旋角 =35，齿数 z=52.确定切削用量切削深度 a p=0.6 mm每齿进给量 f z=0.05mm/齿切削速度 V=20m/min，切削液同上精铣与基准面 A 相接的四周面1.刀具：高速钢细齿锥柄立铣刀，刀具尺寸直径 D=25mm,总长L=155mm,切削部分长度 l=50mm,莫氏锥度号数 3，前角 0=15，后角 0=14，螺旋角 =35，齿数 z=62.确定切削用
7、量切削深度 a p=0.6 mm每齿进给量 f z=0.07mm/齿切削速度 V=20m/min，切削液同上粗铣基准面的对面平面同工步精铣基准面的对面平面同工步工序二：钻 孔8 / 14把工件装夹在工作台上以直角坐标定位进行加工，把零件图上的尺寸换算成直角坐标尺寸。如图 3-1图 3-1直接用立铣刀工作台的纵、横走刀来控制平面孔系的坐标尺寸。刀具：选择 9.6mm 的高速钢麻花钻，进给量 0.18mm/r,切削速度 13m/min，转速 420r/min,切削液选择乳化液。工序八：钻 15.6mm 孔（两个）刀具：选择 15.6mm 的高速钢麻花钻，进给量 0.32mm/r，切削速度 17m/
8、min,转速 385r/min，切削液与上道工步相同。工序三：铰 孔铰 10mm，刀具：选择高速钢直柄机用铰刀，10mm，L=110mm,l=22mm，齿数 Z=6，单边余量为 0.2mm，切削速度9 / 145m/min,进给量 1.0mm/r,切削液选择含硫的极压切削油。刀具示意图如图 3-2图 3-2铰 16mm 孔，刀具：选择高速钢直柄机用铰刀，16mm，L=150mm，l=25mm,齿数 Z=6，单边余量为 0.2mm，切削速度5m/min,进给量 1.0mm/r,切削液选择含硫的极压切削油。刀具类型和上道工步一样。工序四：加工螺纹孔加工 M8 的螺纹孔先钻孔再攻丝钻孔：底孔钻头直径
9、的选择：钻底孔钻头直径的计算公式：当 t1 时， =d-tdT当 t1 时, d-(1.041.08)t dT式中 t螺距（mm） ；d螺纹公称直径（mm） ；攻丝前钻头直径（mm） 。dTM8 的螺纹孔粗牙螺距为 1.25mm，所以按公式 d-(1.041.08)dTt 计算：=d-1.061.25=8-1.3=6.70mmdT10 / 14CrWMn 属于合金工具钢，钻头选用高速钢标准麻花钻，因此根据5表 7-14 得切削用量中进给速度：0.17 毫米/转,切削速度：10 米/分,转速：640 转/分，切削液选用硫化乳化液攻丝：由5表 6-27 查得并计算该机用丝锥攻丝的切削速度为 8.1
10、 米/分,攻螺纹切削液的选用：硫化乳化液工序五：热处理1. 淬火：加热温度 800830 ，保温 0.40.5h,淬火硬度62HRC，油冷。2. 回火：为了改变淬火组织，等到一定的强度、韧性的配合，消除淬火应力和回火中的组织转变应力。回火温度 140160。CrWMn 的淬火和回火工艺如图 3-3。图 3-3工序六：磨零件各个外表面11 / 14目的：为了消除热处理对表面的影响，以达到设计要求。1.磨床：MM7112(砂轮直径 140200mm，砂轮内经 75mm，砂轮宽度20mm）2.左右平面磨削（1）砂轮的选择。见5中第 12 章各表，结果为GBD80ZRA6P2002075其含义为：砂轮
11、磨料为单晶白刚玉（代号 GBD），粒度为 80#，硬度为中软（代号为 ZR），陶瓷结合剂(代号为 A)，6 号组织，平形砂轮（代号为 P），其尺寸为 2002075(DBd)。安全线速度为35m/s。（2）切削用量的选择。磨头主轴转速 2810r/min轴向进给量 f a=0.5B=10mm(双行程）径向进给量 f r=0.020mm/双行程3.垂直平面磨削用精密角铁和平行夹头装夹工件。砂轮类型和切削用量和左右平面磨削一样。工序七：检验四、填写工艺过程卡根据以上的工艺设计的内容，填写机械加工工艺过程综合卡表3-1。零件号 KT4.3 材料 CrWMn华东交通大学零件名链板复合毛坯重量12 /
12、14称 冲裁模具凸凹模机械加工工艺过程综合卡片生产类型单件生产毛坯类型 锻件工序工步工序说明 工序简图 机床 刀具立式升降台铣床X52K一 123456粗铣 A 平面粗铣与基准面 A 相接的四周面精铣基准面 A精铣与基准面 A 相接的四周面粗铣基准面的对面平面精铣基准面的对面平面粗齿锥柄立铣刀（粗铣），细齿锥柄立铣刀（精铣）二 12钻 9.6mm 通孔（两个）钻 15.6mm 孔（两个）立式升降台铣床X52K麻花钻9.6mm麻花钻15.6mm三 12铰 10mm 孔（两个）铰 16mm 孔（两个）立式升降台铣床X52K铰刀10mm铰刀16mm四 12钻 6.7mm 孔攻丝 M8立式升降台铣床X
13、52K麻花钻6.7mm丝锥8mm五 热处理13 / 14六 磨零件各个外表面 卧轴矩台平面磨床MM7112GBD80ZRA6P2002075七 检验表 3-1五、心得体会现在已经完成了为期三个星期的模具制造工艺学课程设计。首先我要感谢老师在这次实训中给予的帮助，其次还要感谢我的同学在我查询资料，整理资料过程中给我的帮助和支持。通过这次课程设计，我认识到，机械制造工艺的制定并不是我们想象中的那么简单，它需要专业人耐心而细致的计算和多次的查阅资料，最后制定出满意的设计参数。此次课设锻炼了我们的耐心和信心，而且让我再次 CAD 制图，为以后的毕业设计夯实了基础，更为以后的工作做好技能上的准备。希望学院及老师多安排这样切合我们以后工作的课程设计。14 / 14参考文献1曾珊琪，丁毅主编.模具寿命与失效.北京：化学工业出版社.20052戴枝荣主编.工程材料.北京：高等教育出版社.20033清华大学金属工艺学教研室编，严绍华主编.热加工工艺基础.北京：高等教育出版社.20054机械加工工艺设计实用手册（电子版）5金属切削手册（电子版第二版）
