当前位置:文档之家› 圆柱滑块夹具设计

圆柱滑块夹具设计

1零件的工艺分析及生产类型的确定1.1圆柱滑块的用途所谓滑块是在模具的开模动作中能够按垂直于开合模方向或与开合模方向成一定角度滑的模具组件。

当产品结构使得模具在不采用滑块不能正常脱模的情况下就得使用滑块了。

材料本身具备适当的硬度,耐磨性,足够承受运动的摩擦。

滑块上的型腔部分或型芯部分硬度要与模腔模芯其它部分同一级别。

模具是生产各种工业产品的重要工艺装备,随着塑料工业的迅速发展,以及塑料制品在航空、航天、电子、机械、船舶和汽车等工业部门的推广应用,产品对模具的要求也越来越高,传统的模具设计方法已无法适应当今的要求. 与传统的模具设计相比,计算机辅助工程(CAE)技术无论是在提高生产率、保证产品质量方面,还是在降低成本、减轻劳动强度方面,有极大的优越性。

1.2圆柱滑块的技术要求1.3零件的工艺分析通过对该零件图的绘制,知道该图的视图正确、完整,尺寸、公差及技术要求齐全。

圆柱滑块属于异形件,材料为45钢。

所有表面均需切削加工,各表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得。

以端面为基准确定长度100,以端面确定Ф20中心孔的位置,以Ф40的外圆为基准确定Ф29.959与中心孔的同轴度及侧平面的平行度,以中心孔确定Ф4孔的位置,以侧平面确定各中心孔、环形槽位置及Ф4孔位置。

通过分析该零件,其布局合理,方便加工,我们通过径向夹紧可保证其加工要求,整个图面清晰,尺寸完整合理,能够完整表达物体的形状和大小,符合要求。

1.4零件的生产类型零件的生产类型是指企业(或车间、工段、班组、工作地等)生产专业化程度的分类,它对工艺规程的制订具有决定性的影响。

生产类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型,不同的生产类型有着完全不同的工艺特性。

此零件的生产类型为中批或大批大量。

2选择毛坯、确定毛坯尺寸、绘制毛坯简图2.1毛坯的选择毛坯制造方法的选择,主要根据生产类型、材料的工艺性(可塑性,可锻性)及零件对材料的组织性能要求,零件的形状及其外形尺寸,毛坯车间现有生产条件及采用先进的毛坯制造方法的可能性来确定毛坯的制造方法。

毛坯种类的选择决定与零件的实际作用,材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性,毛坯的制造方法主要有以下几种:1、型材2、锻造3、铸造4、焊接5、其他毛坯。

根据零件的材料,推荐用型材或锻件,本零件生产批量为中批量或大批大量,该零件材料为45号钢,应选锻件。

根据零件形状,采用棒料便于加工。

2.2确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差为保证零件质量,一般都要从毛坯上切除一层材料。

毛坯上用作加工用的材料层,称为加工余量。

零件毛坯为棒料,只需确定端面及外圆的机械加工余量、毛坯尺寸和公差。

零件外圆及端面的表面粗糙度均为3.2,外圆直径的公差为IT7,长度的公差为IT8。

根据零件的基本尺寸、公差及表面粗糙度,查表得到表面加工方法根据查表,由各加工表面的工艺路线、工序(或工步)余量,工序(或工步)尺寸及其公差、表面粗糙度确定毛坯尺寸。

圆柱滑块的材料为45钢,是碳的质量分数小于0.65%的碳素钢。

所以该锻级。

公用和技术要求,确定该零件的公差等级为普通级。

件的材质系数属于M1根据已知要求可知工件质量1.5kg。

所以先确定毛坯总长为104mm,外圆Ф52mm。

2.3 设计及绘制毛坯图毛坯为圆柱棒料,根据得出的毛坯尺寸,利用电子图板绘出毛坯图。

3 机械加工工艺规程设计3.1 拟定工艺路线工艺路线的拟定包括:定位基准的选择;各表面加工方法的确定;加工阶段的划分;工序集中程度的确定;工序顺序的安排。

考虑到实际经验的缺乏,加之时间的限制,主要进行了定位基准的选择、各表面加工方法的确定和工序顺序的安排工作。

3.2 定位基准的选择3.2.1基准面的选择基准面的选择是工艺规程设计的重要过程之一。

基面的选择正确与否,可以是加工质量的到保证,生产效率提高,否则,不但加工工艺过程漏洞百出,更有甚者,零件的大批量的报废,使用无法进行,难以在工期内完成加工任务。

定位基准有粗基准和精基准之分,通常先确定精基准,然后再确定粗基准。

3.2.1.1精基准的选择考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便,依据“基准重合”原则和“基准统一”原则。

3.2.1.2粗基准的选择对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准。

而对有若干个不加工表面的工件,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准3.2.1.3拟定工艺路线拟定工艺路线的第一步是选择定位基准,为保证整个机械加工工艺过程顺利进行,通常应先考虑如何选择精基准来加工各个表面,然后考虑如何选择粗基准把作为精基准的表面先加工出来。

圆柱滑块基本上是圆柱体,根据表面粗糙度要求和精度要求,先粗车右端面以得到的右端面为粗基准,粗车左端面。

然后以粗车得到的左端面为基准再半粗车右端面,再以半粗车得到的右端面为基准半粗车左端面,以保证工件长度的尺寸要求。

外圆经过粗车、半精车、精车达到尺寸要求。

加工侧平面时以外圆为基准,经过粗铣、精铣、磨,来达到尺寸要求。

内孔加工以外圆为基准保证同轴度的精度要求,以中心轴线为基准达到尺寸要求。

端面Ф4孔以侧平面为基准达到位置要求。

具体而言,即选外圆及一端面作为精基准。

由于本零件全部表面都需要加工,而孔作为精基准,应先进行加工,因此应选外圆及一端面为粗基准。

3.3工序顺序的安排当零件的加工质量要求较高时,往往不可能用一道工序来满足要求,而要用几道工序逐步达到所要求的加工质量和合理地使用设备、人力,零件的加工过程通常按工序性质不同,可以分为粗加工,半精加工,精加工三个阶段。

①粗加工阶段:其任务是切除毛坯上大部分余量,使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品,因此,主要目标是提高生产率,并为后续工序提供精基准。

②半精加工阶段:其任务是使主要表面达到一定的精加工余量,为主要表面的精加工做好准备。

③精加工阶段:其任务就是保证各主要表面达到规定的尺寸精度,留一定的精加工余量,为主要表面的精加工做好准备,并可完成一些次要表面的加工。

如精度和表面粗糙度要求,主要目标是全面保证加工质量。

根据各加工表面的加工方法和各工序间加工余量,考虑加工过程中定位基准的选择原则,确定工序顺序。

在工序顺序安排中,不仅要考虑机械加工工序,还应考虑热处理和辅助工序,遵循先基准后其他、先粗后精、先主后次、先面后孔的原则,最终确定的工序顺序详见表,以此为依据,填写机械加工工艺过程卡片。

加工工序3.4表面加工方法的确定3.5圆柱滑块的工艺路线及设备、工装的选用3.6 机床设备和工艺装备的选用1 在大批生产条件下,可以选用搞笑的专用设备和组合机床,也可以选用通用设备。

2 工艺装备主要包括刀具和量具,夹具等,在工艺卡片中要简明写出它们的名称,如百分表等。

此摇臂支架的生产类型为大批生产,所用的夹具均为专用夹具。

4 工序设计4.1选择加工设备各工序的工步数不多,成批生产不要求很高的生产率,故选用卧式车床就能满足要求。

本零件外廓尺寸不大,精度要求不高,选用常用的CM6125型卧式车床;粗铣及精铣,应选卧式铣床。

考虑本零件属成批生产,所选机床使用范围较广为宜,故选常用的X50125型铣床能满足加工要求。

钻小孔在立式钻床上加工,故选Z525型立式钻床。

磨床磨平面应选W313M型磨床。

4.2选择工艺装备4.2.1选择夹具本零件粗铣及精铣平面、铣槽、钻小孔、车螺纹内孔、车螺纹及倒角等工序需要专用夹具,其他各工序使用通用夹具即可。

4.2.2选择刀具车端面选择端面车刀,车外圆选择外圆车刀,铣平面、铣槽选择铣刀,钻螺纹底孔选择钻头,车螺纹选择内螺纹车刀,车内孔选择内孔车刀,钻孔选择麻花钻,磨平面选择成型砂轮。

4.2.3选择量具根据零件的尺寸要求选用游标卡尺、卡尺、塞规。

5Ф4孔的专用机床夹具设计5.1定位方案的设计本夹具的定位方案,采用支撑钉和定位心轴确定在夹具体中的位置。

该定位方案限制了工件的5个自由度,较好的满足零件加工要求,定位合理。

5.2定位误差分析与计算所谓定位误差,是指由于工件定位造成的加工面相对工序基准的位置误差。

因为对一批工件来说,刀具经调整后位置是不动的,即被加工表面的位置相对于定位基准是不变的,所以定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。

造成定位误差的原因有:由于定位基准与工序基准不一致所引起的定位误差,称基准不重合误差,即工序基准相对定位基准在加工尺寸方向上的最大变动量,以b ∆表示;由于定位副制造误差及其配合间隙所引起的定位误差,称基准位移误差,即定位基准的相对位置在加工尺寸方向上的最大变动量,以j ∆表示。

d b j ∆=∆±∆。

分析和计算定位误差的目的,就是为了判断所采用的定位方案能否保证加工要求,以便对不同方案进行分析比较,从而选出最佳定位方案,它是决定定位方案时的一个重要依据。

夹具的主要定位元件为定位心轴。

所以该定位心轴的尺寸公差现规定为与本零件在工作时相配的尺寸公差相同,所以定位误差为0.043。

零件规定孔在轴线∅20mm 圆周上,孔距离轴线38mm ,已知孔位置主要由夹具体定位误差、夹具体与钻模板的配合误差、钻模板以及夹具体的制造误差组成。

夹具体的制造误差为:对定位孔轴线平行度为:0.02,则夹具体与钻模板配合误差,有 0.02+0.043<0.1, 故误差不超过允许误差。

5.3导向元件设计钻床夹具的刀具导向元件为钻套,钻套的作用是确定刀具相对夹具定位元件的位置,并在加工中对钻头等孔加工刀具进行引导,防止刀具在加工中发生偏斜。

由于该孔的加工方法是直接钻孔。

所以,采用可换式钻套。

5.4夹具体夹具体一般是夹具上最大和最复杂的基础元件,在夹具体上,要安放组成该夹具所需要的各种元件,机构,装置,并且还要考虑便于装卸工件以及在机床上的固定。

因此夹具体的形状和尺寸应满足一定的要求,它主要取决与工件的外廓尺寸和各类元件与装置的布置情况以及加工性质等。

所以在专用夹具中,夹具体的形状和尺寸很多是非标准的。

夹具体设计时应满足一下基本要求:1 有足够的强度和刚度2 减轻重量,便于操作3 安放稳定,可靠4 尺寸稳定,有一定的精度5 结构稳定,工艺性好6 排屑方便7 应吊装方便,使用安全5.5夹紧装置的设计根据生产要求,选用气动压板夹紧机构进行夹紧,利用压板直接夹紧工件。

使用气动夹紧装置,适应工件的大批量生产要求,并有效的提高了工作效率。

确定夹紧力的基本原则,夹紧力包括大小,方向和作用点三个要素,它们的确定是夹紧机构设计中首先要解决的问题。

应依据工件的结构特点,加工要求并结合工件加工中的受力状况及定位元件的结构和布置方式等中和考虑。

1,夹紧力方向的选择夹紧力的方向与工件定位基准所处的位置,以及工件所受外力的作用方向等有关。

选择时注意,应垂直于主要定位基准面。

以保证工件夹紧的稳定性,最好与切削力和工件重力的方向一致,这样所需夹紧力最小,应尽量与工件刚度最大的方向一致,以减少变形。

相关主题