閥體工藝及夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、閥體工藝及夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1閥體的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 1.1閥體的作用 題目所給的零件時(shí)閥體，主要作用是通過(guò)螺紋與其他零件連接，達(dá)到控制流體開(kāi)關(guān)、 方向、壓力及流量。 1. 2閥體的技術(shù)要求 加工表面 尺寸及偏差 mm 公差及精度等 級(jí) 表面粗糙度 um 形位公差mm 閥體下端面 72 IT10 6.3 閥體上端面 72 IT10 6.3 閥體前端面 57 IT10 6.3 閥體后端面 57 IT10 6.3 對(duì)于A垂直度 0. 06 I28H7 孔 28 IT8 3.2 135孔 35 IT12 12.5 36孔 36 IT12 12.5 I22H8 孔 22 IT8 3.2 對(duì)于B垂

2、直度 0. 06 I32H8 孔 32 IT8 3.2 對(duì)于B垂直度 0. 06 M8螺紋孔 8 IT13 M6螺紋孔 6 IT13 1. 3閥體的工藝分析 閥體是一個(gè)很重要的零件，因?yàn)槠淞慵叽绫容^小，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜，其加工內(nèi)孔的精度要求 較高，此外還有上下端面，孔端面需要加工，對(duì)精度要去也很高。其內(nèi)孔對(duì)孔端面有垂直度要 求，因?yàn)槠涑叽缇?，幾何形狀精度和相互位置精度以及表面質(zhì)量均影響閥是否能夠良好的密 封，進(jìn)而影響其使用性能，因此它的加工時(shí)非常關(guān)鍵和重要的14閥體的生產(chǎn)類型 根據(jù)設(shè)計(jì)題目和設(shè)計(jì)要求確定生產(chǎn)類型是大批大量 2確定毛坯、繪制毛坯圖 2. 1選擇毛坯種類 毛坯種類的選擇主要依據(jù)的

3、是以下幾種因素 (1) 設(shè)計(jì)圖樣規(guī)定的材料及機(jī)械性能； (2) 零件的結(jié)構(gòu)形狀及外形尺寸； (3) 零件制造經(jīng)濟(jì)性； (4) 生產(chǎn)綱領(lǐng)； (5) 現(xiàn)有的毛坯制造水平。 由零件圖可知零件材料為HT250生產(chǎn)批量為大批大量，零件結(jié)構(gòu)一般復(fù)雜，所以 選擇金屬型澆鑄，因?yàn)樯a(chǎn)率很高，所以可以免去多次造型，工件尺寸較小，單邊余 量不大，需要結(jié)構(gòu)細(xì)密，能承受較大的壓力，所以選擇鑄件做毛坯。確定毛坯的尺寸公差 和機(jī)械加工余量 2. 2毛坯形狀的確定 毛坯形狀應(yīng)力求接近成品形狀，以減少機(jī)械加工余量。 (1) 鑄件孔的最小尺寸，根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表2-7可查得， 鑄件孔的最小尺寸為1020mm (2)

4、 鑄件的最小壁厚。根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表2. 2-7查得，鑄 件的最小壁厚為4mm (3) 鑄件的拔模斜度。鑄件垂直于分型面上，需要鑄造斜度，且各面的斜度數(shù) 值應(yīng)盡可能一致，以便于制造鑄模。根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表 2-8可得： 斜度位置 鑄造方法 金屬性鑄造 外表面 030， 內(nèi)表面 1 (4) 鑄件圓角半徑。鑄件壁部連接處的轉(zhuǎn)角應(yīng)有鑄造圓角。主要是為減少 應(yīng)力集中，防止沖砂、裂紋等缺陷。一般為鄰壁厚度的1/31/5,中小鑄件圓角 半徑為3、5mm （5） 鑄件澆鑄位置及分型面選擇。鑄件的重要加工面或主要工作面一般應(yīng)處于底 面或側(cè)面, 應(yīng)避免氣孔、砂眼、疏松、縮孔等缺陷出現(xiàn)在工

5、作面上；大平面盡可能朝下或采用傾斜澆鑄，避免夾砂 或夾渣缺陷；鑄件的薄壁部分放在下部或側(cè)面，以免產(chǎn)生澆鑄不足的情況。 2. 3毛坯尺寸的確定 選擇的毛坯鑄造方法是金屬模機(jī)器造型，零件的最大尺寸：250mm鑄件的機(jī)械加丄 余量等級(jí)則為57級(jí)（查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表2-11 ），選擇6級(jí)。從機(jī) 械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表2. 2-4屮查得全長(zhǎng)94. 5mm的加工余量為2. 5mm即該毛坯尺寸為99. 5mm; 全長(zhǎng)為57mnl的加工余量為2. 5mm,即該毛坯的尺寸為62mm 28H7加 工余量為2mm即該毛坯的尺寸 為26H7 35加工余量為1. 5mn,即該毛坯的尺寸為 33.5, 22H

6、8加工余量為2mm即該毛坯的尺寸為20H8,，32H8加工余量為2. 5mm, 即該毛坯的尺寸為29. 9, 36加工余量為1. 5mm即該毛坯的尺寸為34. 5。 3擬定閥體工藝路線 3. 1定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)該閥體零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇閥體下端面和后端面作為精基 準(zhǔn)， 零件上的很多表面都可以采用它們作為基準(zhǔn)進(jìn)行加工，即遵循了 “基準(zhǔn)統(tǒng)一” 原則。閥體的下端面和后端面是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，選用其作精基準(zhǔn)定位加工閥體上端面和前 端面以及定位孔，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)的重合，保證了被加工表面的 垂直度要求。 粗基

7、準(zhǔn)的選擇 作為粗基準(zhǔn)的表面平整，沒(méi)有飛邊、毛刺或其他表面缺陷。選擇閥體上端面和前端面作為粗基準(zhǔn)。 采用閥體上端面作為精基準(zhǔn)加工下端面及以前端面作粗基準(zhǔn)加工后端面，可以為后續(xù)工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。 3. 2表面加工方法的確定 根據(jù)撥叉零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表 面的加工方法如表 加工面 尺寸精度等級(jí) 表面粗糙度 加工方案 閥體下端面 IT10 6.3 粗銃一精銃 閥體上端面 IT10 6.3 粗銃一精銃 閥體前端面 IT10 6.3 粗銃一精銃 閥體后端面 IT10 6.3 粗銃一精銃 I28H7 孔 IT8 3.2 粗鎮(zhèn)一精鎮(zhèn) 135孔 IT12 12. 5 粗鎮(zhèn) 1

8、36孔 IT12 12. 5 粗鎮(zhèn) I22H8 孔 IT8 3.2 粗鎮(zhèn)一精鎮(zhèn) I32H8 孔 IT8 3.2 粗鎮(zhèn)一精鎮(zhèn) M8螺紋孔 IT13 鉆孔一攻螺紋 M6螺紋孔 IT13 鉆孔一攻螺紋 3. 3加工階段的劃分 該閥體加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分成粗加工和精加工兩個(gè)階段。在粗 加工階段，首先將精基準(zhǔn)（閥體下端面和后端面）準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可采用精基 準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面的精度要求，同時(shí)粗鎮(zhèn)內(nèi)孔；在精加工 階段主要完成 精銃平面和精鎮(zhèn)內(nèi)孔。 閥體零件的加工階段如表 加工階段 加工內(nèi)容 說(shuō)明 基準(zhǔn)面加工 粗銃上端面 以下端面和后端面為基準(zhǔn)，精加工各 個(gè)端面 粗銃下端面 精銃

9、下端面 精銃上端面 粗銃前端面 粗銃后端面 精銃后端面 精銃前端面 粗加工 粗鎮(zhèn) 28H7、35孔 *22H8、32H8、36孔相對(duì)于后 端面有垂直度的要求，故應(yīng)該在一 次裝夾中完成 粗鎮(zhèn) 22H8、$32H8 *36孔 鉆螺紋孔3M6 2 58 精加工 精鎮(zhèn)28H7、35孔 *22H8、32H8 *36孔相對(duì)于后 端面有垂直度的要求，故應(yīng)該在一 次裝夾中完成 精鎮(zhèn) 22H8、32H8 *36孔 3. 4工序的集中與分散 選用工序分散原則安排閥體的加工工序。該閥體的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采用普通型機(jī)床配以專用 工、夾具，以降低其生產(chǎn)成本。 3.5 1序順序的安排 機(jī)械加工工序 （1）遵循“先

10、基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)，即閥體下端面和后端面。 （2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面，即閥體的下端面和后端面。 （4）遵循“先面后孔”原則，先加工閥體四個(gè)端面，在加工閥體的內(nèi)孔以及鉆 孔、攻螺紋。 熱處理工序 鑄件為了消除殘余應(yīng)力，需在粗加工前、后各安排一次時(shí)效處理，在半精加工前、 后各安排一次時(shí)效處理。 輔助工序 在半精加工后，安排去毛刺和中間檢驗(yàn)工序；精加工后，安排去毛刺、終檢工序。 綜上所述，該閥體工序的安排順序?yàn)椋夯鶞?zhǔn)加工一一主要表面粗加工及一些余量 大的表面粗加工一一主要表面半精加工和次要表面加工一一熱

11、處理一一主要表面精加 工。 閥體零件的機(jī)加工工序安排如表 加工階段 加工內(nèi)容 說(shuō)明 基準(zhǔn)面加工 粗銃上端面 基準(zhǔn)先行，先面 后孔 先主后次，但次要加 工表面的加工并非 疋安排在取后加工, 次要表面的加工要 考慮到對(duì)主要表面 的加工質(zhì)量的影響 粗銃下端面 精銃下端面 精銃上端面 粗銃前端面 粗銃后端面 精銃后端面 精銃前端面 粗加工 粗鎮(zhèn)28H7、35孔 *22H8、中32H8 + 36孔相對(duì)于后端 面有垂直度的要求，故應(yīng)該在一次裝夾 中完成 粗鎮(zhèn)22H8、中 32H8 *36孔 鉆螺紋孔4 x M6 2 58 精加工 精鎮(zhèn)28H7、 35孔 +22H832H8、436孔相對(duì)于后端 面有垂直度的

12、要求，故應(yīng)該在一次裝夾 中完成 精乍堂*22H8、中32H8 *36孔 3. 6確定閥體工藝路線 工序I：粗銃上端面工序U:粗、精銃下端面工序川：精銃上端面工序W:粗銃前 端面工序V:粗、精銃后端面 工序精銃前端面 工序叫：鎮(zhèn)削孔35、28H7 （粗鎮(zhèn)和精鎮(zhèn)在一次裝夾中完成） 工序毗：鎮(zhèn)削孔36、22H8、32H8 （粗鎮(zhèn)和精鎮(zhèn)在一次裝夾中完成） 工序區(qū)：鉆螺紋孔4 M6 10、鉆螺紋孔2 M8 15 工序X:攻螺紋4 M6 10、攻螺紋2 M8 15 工序幻：去毛刺 工序劉：終檢 閥體零件加工工藝路線如表 工序號(hào) 加工內(nèi)容 說(shuō)明 000 鍛造毛坯 010 粗銃上端面 020 粗銃下端面 留下

13、精銃余量 030 精銃下端面 達(dá)到圖紙要求 040 精銃上端面 達(dá)到圖紙要求 050 粗銃前端面 060 粗銃后端面 留有精銃余量 070 精銃后端面 達(dá)到圖紙要求 080 精銃前端面 達(dá)到圖紙要求 090 粗鎮(zhèn) 28H7、傘35孔 留有精鎮(zhèn)余量 100 粗鎮(zhèn) *22H8 *32H8 *36孔 留有精鎮(zhèn)余量 110 鉆螺紋孔4漢M6 2 58 120 精鎮(zhèn)* 28H7、書(shū)35孔 達(dá)到圖紙要求 130 精乍堂 *22H8 *32H8 *36孔 達(dá)到圖紙要求 140 攻螺紋4XM6 2M8 達(dá)到圖紙要求 150 去毛刺 倒角機(jī)去除銳邊毛刺 160 檢驗(yàn)入庫(kù) 4工藝裝備的選擇 4. 1機(jī)床的選用 匸

14、序號(hào) 加工內(nèi)容 機(jī)床設(shè)備 說(shuō)明 000 鍛造毛坯 外協(xié) 010 粗銃上端面 G6120 常用，工作臺(tái)尺寸，機(jī)床電動(dòng)機(jī) 功率均合適 020 粗銃下端面 G6120 常用，工作臺(tái)尺寸，機(jī)床電動(dòng)機(jī) 功率均合適 030 精銃下端面 G6120 常用，工作臺(tái)尺寸，機(jī)床電動(dòng)機(jī) 功率均合適 040 精銃上端面 G6120 常用，工作臺(tái)尺寸，機(jī)床電動(dòng)機(jī) 功率均合適 050 粗銃前端面 G6120 常用，工作臺(tái)尺寸，機(jī)床電動(dòng)機(jī) 功率均合適 060 粗銃后端面 G6120 常用，工作臺(tái)尺寸，機(jī)床電動(dòng)機(jī) 功率均合適 070 精銃后端面 G6120 常用，工作臺(tái)尺寸，機(jī)床電動(dòng)機(jī) 功率均合適 080 精銃前端面 G61

15、20 常用，工作臺(tái)尺寸，機(jī)床電動(dòng)機(jī) 功率均合適 090 粗鎮(zhèn)28H7、35孔 T618 常用，工作臺(tái)尺寸，機(jī)床電動(dòng)機(jī) 功率均合適 100 粗鎮(zhèn)22H8 *32H8 *36孔 T618 常用，工作臺(tái)尺寸，機(jī)床電動(dòng)機(jī) 功率均合適 110 精鎮(zhèn)28H7、 35孔 T618 常用，工作臺(tái)尺寸，機(jī)床電動(dòng)機(jī) 功率均合適 120 精鎮(zhèn)22H8、 32H8 *36孔 T618 常用，工作臺(tái)尺寸，機(jī)床電動(dòng)機(jī) 功率均合適 130 鉆螺紋孔 4漢M6 2漢M8 Z5125A 常用，工作臺(tái)尺寸，機(jī)床電動(dòng)機(jī) 功率均合適 140 攻螺紋4xM6 2訕8 絲錐 150 去毛刺 160 檢驗(yàn)入庫(kù) 4. 2刀具的選用 銃刀 鎮(zhèn)

16、刀 鉆頭 類型 鑲齒端銃刀 單刃鎮(zhèn)刀 麻花鉆 材料 硬質(zhì)合金 硬質(zhì)合金 咼速鋼 4. 3量具的選用 銃平面采用的量具為游標(biāo)卡尺 鎮(zhèn)孔采用的量具為塞規(guī)和游標(biāo)卡尺 5加工余量、工序尺寸的確定 5. 1確定加工余量的目的 為保證零件質(zhì)量，一般要從毛坯上切除一層材料。合理的選擇加工余量，對(duì)保證零件的加工質(zhì)量、 提高生產(chǎn)率和降低成本都有很重要的意義。若余量確定的過(guò)小，貝懷能完全切除上道工序留在加工表面 上的缺陷層和各種誤差，也不能補(bǔ)償本道工序加工時(shí)工 件的裝夾誤差，影響零件的加工質(zhì)量，造成廢品；余量確定的過(guò)大，不僅增加了機(jī)械加工量，降低了生 產(chǎn)率，而且浪費(fèi)原材料和能源，增加了機(jī)床與刀具的消耗，使加工成本

17、升高。所以合理確定加工余量是 項(xiàng)很重要的工作。 5.2 1序余量的選用原則 (1) 為縮短加工時(shí)間，降低制造成本，應(yīng)采用最小的加工余量 (2) 加工余量應(yīng)保證得到圖樣上規(guī)定的精度和表面粗糙度。 (3) 要考慮零件熱處理時(shí)引起的變形 (4) 要考慮所采用的加工方法、設(shè)備以及加工過(guò)程中零件的可能變形。 （5）要考慮被加工零件的尺寸，尺寸越大，加工余量越大。因?yàn)榱慵某叽缭?大后，由切削力、內(nèi)應(yīng)力等引起零件變形的可能性也增大。 （6）選擇加工余量時(shí)，還要考慮工序尺寸公差的選擇。因?yàn)楣顩Q定加工余量 的最大尺寸和最小尺寸。其工序公差不應(yīng)超過(guò)經(jīng)濟(jì)加工精度的范圍。 （7）本道工序余量應(yīng)大于上道工序留下的表面缺陷層厚度 （8）本道工序的余量必須大于上道工序的尺寸公差和幾何形狀公差。 5. 3閥體零件的加工余量 根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表5-37 5-56確定孔、表面、螺紋的 加工余量如下表： 加工工序 粗加工余量 精加