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 1） 2） 3）
位置精度：左右平面的平行度控制在0.02mm内 硬度：淬火≥62HRC
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。
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64.8mm×28.2mm×47mm,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
加热到770～790℃保温，680～700℃等温炉冷，工艺曲线见图
2-2
图2-2
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
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=0.4mm 3)定位基准
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 ①粗铣基准面A 1.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γ0=15°，后角α0=14°，螺旋角=45°，齿数z=3 2.确定切削用量 切削深度 ap=1.4 mm
每齿进给量 fz=0.08mm/齿
切削速度V=20m/min，切削液选用含硫极压切削油 ②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γ0=15°后角α0=14°，螺旋角=45°，齿数z=4 2.确定切削用量
切削深度 ap=1.4 mm 每齿进给量 fz=0.2mm/齿 切削速度V=20m/min，切削液同上 ③精铣基准面A
1. 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γ0=15°，后角α0=14°，螺旋角=35°，齿数z=5 2.确定切削用量 切削深度 ap=0.6 mm
每齿进给量 fz=0.05mm/齿 切削速度V=20m/min，切削液同上 ④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γ0=15°，后角α0=14°，螺旋角=35°，齿数z=6 2.确定切削用量
切削深度 ap=0.6 mm
每齿进给量 fz=0.07mm/齿 切削速度V=20m/min，切削液同上 ⑤粗铣基准面的对面平面 同工步①
⑥精铣基准面的对面平面
同工步① 工序二：钻
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/min,转速385r/min，切削液与上道工步相同。 工序三：铰
①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5m/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
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 ①钻孔：
底孔钻头直径的选择： 钻底孔钻头直径的计算公式： 当t≤1时，=d-t 当t＞1时,
≈d-(1.04～1.08)t
式中 t——螺距（mm）； d——螺纹公称直径（mm）；
——攻丝前钻头直径（mm）。
②M8的螺纹孔粗牙螺距为1.25mm，所以按公式≈d-(1.04～1.08)t计算：
=d-1.06×1.25=8-1.3=6.70mm
CrWMn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800～
830，保温0.4～0.5h,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140～160。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
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140～200mm，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
GBD80ZRA6P200×20×75
其含义为：砂轮磨料为单晶白刚玉（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200×20×75(D×B×d)。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 fa=0.5B=10mm(双行程） 径向进给量 fr=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。
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。
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.2005 [2]戴枝荣主编.工程材料.北京：高等教育出版社.2003
[3]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.2005 [4]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）
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 1） 2） 3）
位置精度：左右平面的平行度控制在0.02mm内 硬度：淬火≥62HRC
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。
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64.8mm×28.2mm×47mm,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
加热到770～790℃保温，680～700℃等温炉冷，工艺曲线见图
2-2
图2-2
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
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=0.4mm 3)定位基准
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 ①粗铣基准面A 1.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γ0=15°，后角α0=14°，螺旋角=45°，齿数z=3 2.确定切削用量 切削深度 ap=1.4 mm
每齿进给量 fz=0.08mm/齿
切削速度V=20m/min，切削液选用含硫极压切削油 ②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γ0=15°后角α0=14°，螺旋角=45°，齿数z=4 2.确定切削用量
切削深度 ap=1.4 mm 每齿进给量 fz=0.2mm/齿 切削速度V=20m/min，切削液同上 ③精铣基准面A
1. 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γ0=15°，后角α0=14°，螺旋角=35°，齿数z=5 2.确定切削用量 切削深度 ap=0.6 mm
每齿进给量 fz=0.05mm/齿 切削速度V=20m/min，切削液同上 ④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γ0=15°，后角α0=14°，螺旋角=35°，齿数z=6 2.确定切削用量
切削深度 ap=0.6 mm
每齿进给量 fz=0.07mm/齿 切削速度V=20m/min，切削液同上 ⑤粗铣基准面的对面平面 同工步①
⑥精铣基准面的对面平面
同工步① 工序二：钻
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/min,转速385r/min，切削液与上道工步相同。 工序三：铰
①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5m/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
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 ①钻孔：
底孔钻头直径的选择： 钻底孔钻头直径的计算公式： 当t≤1时，=d-t 当t＞1时,
≈d-(1.04～1.08)t
式中 t——螺距（mm）； d——螺纹公称直径（mm）；
——攻丝前钻头直径（mm）。
②M8的螺纹孔粗牙螺距为1.25mm，所以按公式≈d-(1.04～1.08)t计算：
=d-1.06×1.25=8-1.3=6.70mm
CrWMn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800～
830，保温0.4～0.5h,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140～160。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
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140～200mm，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
GBD80ZRA6P200×20×75
其含义为：砂轮磨料为单晶白刚玉（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200×20×75(D×B×d)。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 fa=0.5B=10mm(双行程） 径向进给量 fr=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。
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。
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.2005 [2]戴枝荣主编.工程材料.北京：高等教育出版社.2003
[3]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.2005 [4]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）