1、課題名稱機械加工工藝設(shè)計 機械加工工藝設(shè)計 設(shè)計說明書【設(shè)計題目】設(shè)計"中間軸齒輪"零件（圖S0-1）機械加工工藝規(guī)程及某一重要工序的夾具。年產(chǎn)5000件。1. 零件圖分析1.1 零件的功用本零件為拖拉機變速箱中倒速中間軸齒輪，其功用是傳遞動力和改變輸出軸運動方向。1.2 零件工藝分析本零件為回轉(zhuǎn)體零件，其最主要加工面是62H7孔和齒面，且兩者有較高的同軸度要求，是加工工藝需要重點考慮的問題。其次兩輪轂端面由于裝配要求，對62H7孔有端面跳動要求。最后，兩齒圈端面在滾齒時要作為定位基準使用，故對62H7孔也有端面跳動要求。這些在安排加工工藝時也需給予注意。2. 確定毛坯2.

2、1 確定毛坯制造方法本零件的主要功用是傳遞動力，其工作時需承受較大的沖擊載荷，要求有較高的強度和韌性，故毛坯應(yīng)選擇鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷。又由于年產(chǎn)量為5000件，達到了批量生產(chǎn)的水平，且零件形狀較簡單，尺寸也不大，故應(yīng)采用模鍛。2.2 確定總余量確定直徑上總余量為6mm，高度（軸向）方向上總余量為5mm。2.3 繪制毛坯圖（圖S0-2）圖2.1 零件毛坯圖3制定零件工藝規(guī)程3.1 選擇表面加工方法1） 62H7孔考慮：生產(chǎn)批量較大，應(yīng)采用高效加工方法；零件熱處理會引起較大變形，為保證62H7孔的精度及齒面對62H7孔的同軸度，熱處理后需對該孔再進行加工。故確定熱前采用擴孔拉孔的加工方

3、法，熱后采用磨孔方法。2） 齒面根據(jù)精度8-7-7的要求，并考慮生產(chǎn)批量較大，故采用滾齒剃齒的加工方法。3） 大小端面 采用粗車半精車精車加工方法。4） 環(huán)槽 采用車削方法。3.2 選擇定位基準1） 精基準選擇齒輪的設(shè)計基準是62H7孔，根據(jù)基準重合原則，并同時考慮統(tǒng)一精基準原則，選62H7孔作為主要定位精基準?？紤]定位穩(wěn)定可靠，選一大端面作為第二定位精基準。在磨孔工序中，為保證齒面與孔的同軸度，選齒面作為定位基準。在加工 環(huán)槽工序中，為裝夾方便，選外圓表面作為定位基準。2） 粗基準選擇 重要考慮裝夾方便、可靠，選一大端面和外圓作為定位粗基準。3.3 擬定零件加工工藝路線方案1： 1）擴孔（立

4、式鉆床，氣動三爪卡盤）；2）粗車外圓，粗車一端大、小端面，一端內(nèi)孔倒角（多刀半自動車床，氣動可脹心軸）；3）半精車外圓，粗車另一端大、小端面，另一端內(nèi)孔倒角（多刀半自動車床，氣動可脹心軸）； 4）拉孔（臥式拉床，拉孔夾具）；5）精車外圓，精車一端大、小端面，一端外圓倒角（普通車床，氣動可脹心軸）；6）精車另一端大、小端面，另一端外圓倒角（普通車床，氣動可脹心軸）；7）車槽（普通車床，氣動三爪卡盤）；8）中間檢驗；9）滾齒（滾齒機，滾齒夾具）；10）一端齒圈倒角（倒角機，倒角夾具）；11）另一端齒圈倒角（倒角機，倒角夾具）；12）剃齒（剃齒機，剃齒心軸）；13）檢驗；14）熱處理；15）磨孔（內(nèi)

5、圓磨床，節(jié)圓卡盤）；16）最終檢驗。方案2： 1）粗車一端大、小端面，粗車、半精車內(nèi)孔，一端內(nèi)孔倒角（普通車床，三爪卡盤）；2）粗車、半精車外圓，粗車另一端大、小端面，另一端外圓、內(nèi)孔倒角（普通車床，三爪卡盤）；3）精車內(nèi)孔，車槽，精車另一端大、小端面，另一端外圓倒角（普通車床，三爪卡盤）；4）精車外圓，精車一端大、小端面（普通車床，可脹心軸）；5）中間檢驗；6）滾齒（滾齒機，滾齒夾具）；7）一端齒圈倒角（倒角機，倒角夾具）；8）另一端齒圈倒角（倒角機，倒角夾具）；9）剃齒（剃齒機，剃齒心軸）；10）檢驗；11）熱處理；12）磨孔（內(nèi)圓磨床，節(jié)圓卡盤）；13）最終檢驗。方案比較：方案2工序相對

6、集中，便于管理，且由于采用普通機床，較少使用專用夾具，易于實現(xiàn)。方案1則采用工序分散原則，各工序工作相對簡單?？紤]到該零件生產(chǎn)批量較大，工序分散可簡化調(diào)整工作，易于保證加工質(zhì)量，且采用氣動夾具，可提高加工效率，故采用方案1較好。3.4 選擇各工序所用機床、夾具、刀具、量具和輔具）3.5 填寫工藝過程卡片,見附表。3.6 機械加工工序設(shè)計工序02圖3.1 工序圖1）刀具安裝由于采用多刀半自動車床，可在縱向刀架上安裝一把左偏刀（用于車削外圓）和一把45°彎頭刀（用于車倒角）；可在橫刀架上安裝兩把45°彎頭刀（用于車削大、小端面）。加工時兩刀架同時運動，以減少加工時間（圖S0-3

7、）。 2）走刀長度與走刀次數(shù)以外圓車削為例，若采用75°偏刀，則由表151可確定走刀長度為251228mm；一次走刀可以完成切削（考慮到模角及飛邊的影響，最大切深為34mm）。3） 切削用量選擇 首先確定背吃刀量：考慮到毛坯為模鍛件，尺寸一致性較好，且留出半精車和精車余量后（直徑留3 mm），加工余量不是很大，一次切削可以完成。取：aP =（136133）/2 + 12.5×tan（7°） 3mm；考慮毛坯誤差，?。篴P = 4 mm；確定進給量： f 0.6 mm/ r；最后確定切削速度： v= /s，n = 212r/min。4） 工時計算計算基本時間：tm

8、= 28 /（212×0.6）= 0.22min；考慮多刀半自動車床加工特點（多刀加工，基本時間較短，每次更換刀具后均需進行調(diào)整，即調(diào)整時間所占比重較大等），不能簡單用基本時間乘系數(shù)的方法確定工時?？筛鶕?jù)實際情況加以確定：TS = 2.5min。該工序的工序卡片見表3.6 機械加工工序設(shè)計（續(xù)）工序061） 刀具安裝 由于在普通車床上加工，盡量減少刀具更換次數(shù)，可采用一把45°彎頭刀（用于車削大、小端面）和一把75°左偏刀（用于倒角），見圖S0-4。圖3.2 工序圖2）走刀長度與走刀次數(shù) 考慮大端面，采用45°彎頭刀，可確定走刀長度為27.51130mm

9、；因為是精車，加工余量只有0.5 mm，一次走刀可以完成切削。小端面和倒角也一次走刀完成。3）切削用量選擇 首先確定背吃刀量：精車余量，一次切削可以完成。取：aP = ； 確定進給量： f 0.2 mm/ r；最后確定切削速度： v = /s，n = 264r/min。4）工時計算計算基本時間：tm=（30 +8 + 3）/（264×0.2） 0.8 min；考慮到該工序基本時間較短，在采用基本時間乘系數(shù)的方法確定工時，系數(shù)應(yīng)取較大值（或輔助時間單獨計算）?？傻玫剑篢S = 2×tm = 1.6 min。該工序的工序卡片見表。4.小結(jié)（略）【參考文獻】 （略）致 謝注：此處

10、應(yīng)該對論文寫作過程中得到哪些老師、同學(xué)或同事等人的幫助予以道謝。（字數(shù)應(yīng)在100字左右）附 圖機械加工工藝卡片 一張 （略）機械加工工藝卡片 兩張 （略）附件8武漢交通職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）（范文）課題名稱機械加工工藝設(shè)計 學(xué)生姓名張三學(xué)號 05xx 系 部機電工程系 專業(yè)年級05模具一班指導(dǎo)教師宋艷麗 年月燈座塑料模具設(shè)計【設(shè)計題目】零件名稱：燈座。設(shè)計要求：大批量生產(chǎn)，未注公差取MT5級精度，塑料原材料為聚碳酸酯PC，要求設(shè)計燈座模具。摘要（略）對全文內(nèi)容進行簡要概括,字數(shù)應(yīng)該控制在150200字左右。關(guān)鍵詞（略）35左右1 引言日用品，有時采用精度和強度不太高的塑料傳動，由于塑料具有可

11、塑性強，密度小、比強度高、結(jié)緣性、化學(xué)穩(wěn)定性高、外觀多樣的特點，因而受到越來越多的廠家及人民的喜愛。塑料工業(yè)是新興的工業(yè)，是隨著石油工業(yè)的發(fā)展而應(yīng)而生的，目前塑料制件幾乎已經(jīng)進入一切工業(yè)部門以及人民日常生活的各個領(lǐng)域1。隨著機械工業(yè)電子工業(yè)，航空工業(yè)、儀器儀表工業(yè)和日常用品工業(yè)的發(fā)展，塑料成型制件的需求量越來越多，質(zhì)量要求也越來越高，這就要求成型塑件的模具的開發(fā)，設(shè)計制造的水平也須越來越高。本文也就對日用品中的燈座模具設(shè)計過程進行闡述。2 塑件的工藝性分析2.1 塑件的原材料分析聚碳酸酯PC的結(jié)構(gòu)特點是：線型結(jié)構(gòu)非結(jié)晶型材料，透明；使用溫度：小于130，耐寒性好，脆化溫度-100；化學(xué)穩(wěn)定性：

12、有一定的化學(xué)穩(wěn)定性，不耐堿、酮、酯等；性能特點：透光率較高，介電性能好，吸水性小，但水敏性強（含水量不得超過0.2%），且吸水后會降解。力學(xué)性能很好，抗沖擊抗蠕變性能突出，但耐磨性較差；成型特點：熔融溫度高（超過3300C才嚴重分解），但熔體粘度大，流動性差（溢邊值為0.06mm），流動性對溫度變化敏感，冷卻速度快，成型收縮率小，易產(chǎn)生應(yīng)力集中2。 根據(jù)上面的原材料的特點再結(jié)合所制造塑件的形狀得到以下結(jié)論： 1熔融溫度高且熔體粘度大，對于大于200g的塑件應(yīng)用螺桿式注射機成型，噴嘴宜用敞開式延伸噴嘴，并加熱，嚴格控制模具溫度，一般在701200為宜，模具應(yīng)用耐磨鋼，并淬火。 2水敏性強，加工前

13、必須干燥處理，否則會出現(xiàn)銀絲、氣泡及強度顯著下降現(xiàn)象。 3易產(chǎn)生應(yīng)力集中，嚴格控制成型條件，塑件成型后需退火處理，消除內(nèi)應(yīng)力；塑件壁不宜厚，避免有尖角、缺口和金屬嵌件造成應(yīng)力集中，脫模斜度宜取2°。2.2 塑件的尺寸精度分析該塑件尺寸精度無特殊要求，所有尺寸均為自由尺寸，可按MT5查取公差，其主要尺寸公差標(biāo)注如下（單位均為mm）：塑件外形尺寸： （略）孔尺寸： （略）孔心距尺寸： （略）2.3 塑件表面質(zhì)量分析該塑件要求外形美觀，色澤鮮艷，外表面沒有斑點及熔接痕，粗糙度可取m。而塑件內(nèi)部沒有較高的表面粗糙度要求。2.4 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析（1）從圖紙上分析，該塑件的外形為回轉(zhuǎn)體，壁

14、厚均勻，且符合最小壁厚要求。（2）塑件型腔較大，有尺寸不等的孔，如12、4-10、4-、4-5它們均符合最小孔徑要求。（3）在塑件內(nèi)壁有4個高，長11的內(nèi)凸臺。因此，塑件不易取出。需要考慮側(cè)抽裝置。結(jié)論：綜上所述，該塑件可采用注射成型加工。2.5 確定成型工藝參數(shù) 查閱相應(yīng)的表格得出工藝參數(shù)見下表，試模時可根據(jù)實際情況作適當(dāng)調(diào)整。表2.1 成型工藝參數(shù)聚碳酸脂預(yù)熱和干燥溫度t/110120成型時間注射時間2090時間/h812保壓時間05料筒溫度t/后段210240冷卻時間2090中段230280總周期40190前段240285螺桿轉(zhuǎn)速n/(r·min-1)28噴嘴溫度t/ 2402

15、50后處理方法紅外線燈模具溫度t/70（90）120溫度t/鼓風(fēng)烘箱100110注射壓力p/Ma80130時間r/h8123 成型零部件的設(shè)計3.1 型腔尺寸的確定型腔可采用整體式或組合式結(jié)構(gòu)。由于該塑件尺寸較大，最大達170mm，且形狀復(fù)雜，有錐面過渡。若采用整體式型腔，加工和熱處理都較困難。所以，采用拼塊組合式，型腔的底部大面積鑲拼結(jié)構(gòu)。 查有關(guān)手冊3得PC的收縮率為=0.50.7，故平均收縮率為：Scp=（0.5+0.7）2=0.6=0.006，根據(jù)塑件尺寸公差要求，模具的制造公差取Z=3。表3.1 型腔尺寸已知條件：平均收縮率SCP =；模具的制造公差取Z=3。類別零件圖號模具零件名稱

16、塑件尺寸計算公式型腔工作尺寸型腔的計算件25導(dǎo)滑板（型腔1）小端對應(yīng)的型腔Lm=（Ls+LsScp%-3/4）0+ðZ3.2 型芯尺寸的確定型芯型腔可采用整體式或組合式結(jié)構(gòu)。考慮模具溫度調(diào)節(jié)，型芯采用整體式結(jié)構(gòu)。 表3.2 型芯尺寸已知條件：平均收縮率SCP =；模具的制造公差取Z=3。類別零件圖號模具零件名稱塑件尺寸計算公式型芯工作尺寸型腔的計算件25導(dǎo)滑板（型腔1）內(nèi)凸對應(yīng)的型芯lm=（ls+lsScp%+3/4）0-ðZ1210+1.284 澆注系統(tǒng)的設(shè)計4.1 分型面的選擇 在選擇分型面時，根據(jù)分型面的選擇原則，考慮不影響塑件的外觀質(zhì)量以及成型后能順利取出塑件，有兩

17、種分型面的選擇方案。 圖4.1 圖4.2圖4.1小端為分型面,圖4.2大端為分型面。本文采用圖4.2這種方案，側(cè)面抽芯機構(gòu)設(shè)在動模部分，模具結(jié)構(gòu)也較為簡單。所以，選塑件大端底平面作為分型面較為合適。4.2 確定澆口形式及位置 由于該塑件外觀質(zhì)量要求較高，澆口的位置和大小應(yīng)以不影響塑件的外觀質(zhì)量為前提。同時，也應(yīng)盡量使模具結(jié)構(gòu)更簡單。澆口位置在塑件內(nèi)表面，不影響其外觀質(zhì)量?？梢圆捎脻摲綕部?，但采用這種澆口形式增加了模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。圖4.3 潛伏式澆口點澆口是中心澆口的一種變異形式。采用幾股料進入型腔，縮短流程，去除澆口時較方便，但有澆口痕跡。模具結(jié)構(gòu)較潛伏式澆口的模具結(jié)構(gòu)簡單。 圖4.4

18、點澆口 針澆口或菱形澆口，采用這種澆口，可獲得外觀清晰，表面光澤的塑件。但是模具需要設(shè)計成雙分型面，以便脫出澆注系統(tǒng)凝料，增加了模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，但能保證塑件成型要求。 圖4.5 針澆口或菱形澆口綜合對塑料成型性能和澆口的分析比較，確定成型該塑件的模具采用點澆口形式。4.3 設(shè)計主流道及分流道形狀和尺寸 主流道設(shè)計 根據(jù)手冊查得xs-zy-250型注射機噴嘴的有關(guān)尺寸：噴嘴球面半徑R0=18mm噴嘴孔直徑：d0=4mm根據(jù)模具主流與噴嘴的關(guān)系：R=R0+(12)mm d=d0+0.5 mm圖4.6 主流道分流道的設(shè)計分流道的形狀及尺寸與塑件的體積、壁厚、形狀的復(fù)雜程度、注射速率等因素有關(guān)。該

19、塑件的體積比較大，但形狀不算太復(fù)雜，且壁厚均勻，可考慮采用多點進料方式，縮短分流道長度，有利于塑件的成型和外觀質(zhì)量的保證。本例從便于加工的方面考慮，采用截面形狀為半圓形的分流道。查有關(guān)手冊得流道半徑R=5mm。 圖4.7 分流道5 推出機構(gòu)的設(shè)計5.1 推桿的設(shè)計根據(jù)塑件的形狀特點，模具型腔在動模部分，開模后，塑件留在型腔。推出機構(gòu)可采用推塊推出或推桿推出。推塊推出結(jié)構(gòu)可靠，頂出力均勻，不影響塑件的外觀質(zhì)量，但塑件上有圓弧過渡，推塊制造困難；推桿推出結(jié)構(gòu)簡單，推出平穩(wěn)可靠，雖然推出時會在塑件上留下頂出痕跡，但塑件頂部裝配后使用時并不影響外觀。從以上分析得出：該塑件采用推桿推出機構(gòu)。5.2 側(cè)抽

20、芯機構(gòu)的設(shè)計抽芯距的計算S抽=h+(23)=（121-114）/2+2.5 =6mm滑塊傾角的確定本例抽芯距較小，選擇=10°。確定斜滑塊尺寸斜滑塊在件25導(dǎo)滑板中導(dǎo)滑，導(dǎo)滑板的高度設(shè)計為85mm， 斜滑塊在件25導(dǎo)滑板中能導(dǎo)滑的行程40mm（考慮限位螺釘?shù)陌惭b尺寸和推出行程）。S實際=tga×40= tg10××40=7.04 mm> S抽滿足抽芯距要求。圖 斜滑塊抽芯圖 斜銷抽芯6 注射機的選擇6.1 計算塑件的體積和重量1 計算塑件的體積：V=200172.303（過程略）2 計算塑件的重量：根據(jù)有關(guān)手冊查得·3 所以，塑件的重量為

21、：W=××根據(jù)塑件形狀及尺寸采用一模一件的模具結(jié)構(gòu)，考慮外形尺寸及注射時所需的壓力情況，參考模具設(shè)計手冊初選螺桿式注射機：XSZY250。6.2 模具閉合高度的確定和校核6.2.1 模具閉合高度的確定 根據(jù)標(biāo)準模架各模板尺寸及模具設(shè)計的其他零件尺寸：定模座板H定=45mm，壓板H壓=25mm，型芯固定板H固=25mm，型腔板H型=93mm,凹模鑲塊H凹=65mm,墊板H墊=35mm，模腳H模=85mm 模具閉合高度： H閉=H足+H動+H導(dǎo)+H型+H固+H流+H定 =85mm+35mm+65mm+93mm+25mm+25mm+45mm =373mm6.2.2 模具安裝部分的校核該模具的外形尺寸為365mm×315