內(nèi)六角花型中柱頭螺釘

課程設(shè)計說明書目錄1.前言 12.零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 12.1零件的工藝分析 12.2生產(chǎn)綱領(lǐng) 12.3生產(chǎn)類型 13.選擇毛坯、確定毛坯尺寸 23.1選擇毛坯 23.2確定機械加工余量、毛坯尺寸和公差 23.2.1最大輪廓尺寸 23.2.2冷鐓加工余量 23.2.3冷鐓加工余量 23.2.4螺桿退到槽的加工余量 23.2.5搓螺紋加工余量 23.2.6毛坯基本尺寸 24.熱處理方式（退火） 24.1目的 24.2加工流程 24..3材料處理后的硬度和外觀質(zhì)量 35.酸洗及干燥處理 35.1目的： 35.2加工流程 36螺釘頭成型 36.1目的 36.2螺釘頭成型機床 36.3工作流程 37.選擇加工方法、制定工藝路線 47.1定位基準(zhǔn)的選擇 47.2零件表面加工方法的選擇 47.2.1端面D 47.2.2退刀槽B 47.2.3外圓面C 47.2.4端面倒角 48.搓螺紋 48.1目的 48.2搓螺紋 49.熱處理 49.1熱處理方式 49.2加工流程（調(diào)質(zhì)） 410.發(fā)黑處理 510.1目的 510.2加工流程： 511.制定工藝路線 512..選擇加工設(shè)備 612.1選擇夾具 612.2選擇刀具 612.3車床上的加工刀具 612.4選擇量具 613確定工序尺寸 713.1確定圓柱面的工序尺寸 713.2確定端面的工序尺寸 714.確定切削用量 815.切削用量及基本時間的確定 815.1單件零件的總工時 815.2各工序所需時間 8課程設(shè)計小結(jié) 9課程設(shè)計說明書1.前言機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是在學(xué)完了機械制造技術(shù)基礎(chǔ)和大部分專業(yè)課，是本專業(yè)進行的又一個實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計使我們能綜合運用機械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合以往實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，獨立的分析和解決了零件機械制造工藝問題，設(shè)計了機床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。由于能力所限，經(jīng)驗不足，設(shè)計中還有許多不足之處，希望指導(dǎo)老師多加指教。2.零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定2.1零件的工藝分析通過對該零件的重新繪制，對零件進行分析，該零件屬于類回轉(zhuǎn)體零件。主體部分以中心軸為回轉(zhuǎn)中心，但是螺釘?shù)亩嗣婕搭^部是一個內(nèi)六角花型中柱頭，需要借助于冷鐓機加工出來螺釘頭部形狀，并且需要加工螺紋。該工件外形輪廓精度要求都為Ra為3.2，表面質(zhì)量要求高。零件上的槽的精度確定在7級。該零件的表面面和槽都要加工，各表面的加工精度和表面粗糙度能夠通過機械加工獲得。首先加出螺釘?shù)念^部，并且以加工出來的螺釘?shù)念^部端面為基準(zhǔn)，加工出所需螺桿的長度，完成退到槽的加工和表面精度。2.2生產(chǎn)綱領(lǐng)經(jīng)任務(wù)書上直接下達100000件／年2.3生產(chǎn)類型經(jīng)過初步的估計所加工的零件質(zhì)量輕，查《機械制造工程原理》表7-4，可知屬于輕型機械，大批生產(chǎn)。3.選擇毛坯、確定毛坯尺寸3.1選擇毛坯根據(jù)零件圖要求，該零件材料為45號鋼，形狀簡單，所加工的產(chǎn)品是導(dǎo)向快內(nèi)六角花型螺釘，其螺栓應(yīng)為8.8級，材料為指定廠商購入原始的盤元（1022）。由于零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，故采用熱軋，效率高，同時保證了毛坯尺寸，便于加工。3.2確定機械加工余量、毛坯尺寸和公差根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》第一章內(nèi)容，可依次確定以下步驟數(shù)據(jù)：3.2.1最大輪廓尺寸盤元直徑4.5mm，下料后的零件長16mm3.2.2螺紋配合等級由《螺栓螺絲培訓(xùn)教材》公制外螺紋公差等級CT6級。3.2.3冷鐓加工余量由于螺釘頭是用標(biāo)準(zhǔn)模具加工成型，加工余量不用考慮。3.2.4螺桿退到槽的加工余量車槽雙邊余量3.459mm+1.041mm=4.5mm3.2.5搓螺紋加工余量依據(jù)《GB-T18685-2002搓、滾制普通螺紋前的毛坯直徑》，公稱直徑M4，粗牙螺距P選用0.5mm,螺紋公差等級CT6級,可以查出搓、滾制普通螺紋前的毛坯直徑d0=3.630。3.2.6毛坯基本尺寸項目A面B面C面公差等級CT6106加工面基本尺寸5.33.4594毛坯基本尺寸4.54.54.54.熱處理方式（退火）4.1目的把線材加熱到適當(dāng)?shù)臏囟龋３忠欢〞r間，再慢慢冷卻，以調(diào)整結(jié)晶組織，降低硬度，改良線材常溫加工性。4.2加工流程入料：將需要處理的產(chǎn)品吊放爐內(nèi)，注意爐蓋應(yīng)蓋緊。一般一爐可同時處理7卷（1.2噸/卷）升溫：將爐內(nèi)溫度緩慢（約3-4小時）升至規(guī)定溫度。保溫：材質(zhì)1018、1022線材在680℃-715℃下保持4-6h，材質(zhì)為10B21，1039，CH38F線材在740℃-7604..3材料處理后的硬度和外觀質(zhì)量硬度：材質(zhì)為1018、1022線材退火后硬度為HV120-170，材質(zhì)為中碳線材退火后硬度為HV120-180外觀：表面不得有氧化膜及脫碳現(xiàn)象5.酸洗及干燥處理5.1目的：除去線材表面的氧化膜5.2加工流程：

酸洗：將整個盤元分別浸入常溫、濃度為20-25%的三個鹽酸槽數(shù)分鐘，其目的是除去線材表面的氧化膜。

清水：清除線材表面的鹽酸腐蝕產(chǎn)物。

草酸：增加金屬的活性，以使下一工序生成的皮膜更為致密。

皮膜處理：將盤元浸入磷酸鹽，鋼鐵表面與化成處理液接觸，鋼鐵溶解生成不溶性的化合物（如Zn2Fe（Po4）2?4H2o），附著在鋼鐵表面形成皮膜。

清水：清除皮膜表面殘余物。干燥：烘干

6螺釘頭成型6.1目的：將線材經(jīng)冷間鍛造（或熱間鍛造），以達到半成品之形狀及長度（或厚度）6.2螺釘頭成型機床：冷鐓機JW-6246.3工作流程：內(nèi)六角螺栓切斷：通過可動的剪刀單向移動，將卡于剪模內(nèi)的線材切成所需胚料。

一沖：后沖模頂住胚料沖模擠壓胚料，初步成型，之后后沖模將胚料推出。

二沖：胚料進入第二打模，二沖模擠壓，胚料呈扁圓狀，之后后沖模將胚料推出。

三沖：胚料進入第三打模，通過六角三沖模仁剪切，胚料六角頭初步形成，之后，后沖模將胚料推入第三打模，切料自六角頭切斷，內(nèi)六角頭形成。7.選擇加工方法、制定工藝路線7.1定位基準(zhǔn)的選擇類回轉(zhuǎn)類零件，以已加工表面為粗基準(zhǔn)，以螺釘頭端面為粗基準(zhǔn)。加工出退到槽和螺紋。7.2零件表面加工方法的選擇7.2.1端面D表面粗糙度要求不高，尺寸不大，回轉(zhuǎn)類，采用車削加工，保證精度要求，進行粗車端面。7.2.2退刀槽B采用車削加工，端面定位，保證精度要求，進行車槽1、車槽2兩次加工。7.2.3外圓面C精度一般，尺寸小，采用車削，半精車加工。7.2.4端面倒角精度較低，尺寸適小，采用車削加工。8.搓螺紋8.1目的：將已成型的半成品輾制或攻絲以達到所需的螺紋。8.2搓螺紋；搓絲即是將一塊牙板固定，另一塊活動牙板帶動產(chǎn)品移動，利用擠壓使產(chǎn)品產(chǎn)生塑性變形，形成所需螺紋。9.熱處理9.1熱處理方式：淬火后進行高溫（500-650℃）回火，使其能在高塑性情況下，保持足夠的強度。9.2加工流程（調(diào)質(zhì)）1、預(yù)熱處理：正火高溫回火（馬氏體型鋼）

（1）、正火目的是細(xì)化晶粒，減少組織中的帶狀程度，并調(diào)整好硬度，便于機械加工，

正火后，鋼材具有等軸狀細(xì)晶粒。

2、淬火：將鋼體加熱到850℃左右進行淬火，淬火介質(zhì)可根據(jù)鋼件尺寸大小和該鋼的淬透性加以選擇，一般可選擇水或油甚至空氣淬火。處于淬火狀態(tài)的鋼，塑性低，內(nèi)應(yīng)力大。

3、回火：

（1）、為使鋼材具有高塑性、韌性和適當(dāng)?shù)膹姸龋摬脑?00-500℃左右進行高溫回火對回火脆性敏感性較大的鋼，回火后必須迅速冷卻，抑制回火脆性的發(fā)生。

（2）、若要求零件具有特別高的強度，則在200℃左右回火，得到中碳回火馬氏體組織。10.發(fā)黑處理10.1目的：使金屬表面產(chǎn)生一層氧化膜，以隔絕空氣，達到防銹目的。10.2加工流程：（1）清洗；（2)脫脂：工件必須完全浸入脫脂液中；脫脂液濃度ph值12-14，處理時間10-30min，每過3-5分鐘上下抖動幾次，藥液濃度低于ph12時補充脫脂粉；（3)水洗；（4)酸洗：酸洗液濃度ph值2-4，處理時間5-10min；（5)水洗；（6)發(fā)黑：池液濃度ph值2.5-3.5，處理時間10-12min；（7)水洗；（8)吹干；（9)上油。11.制定工藝路線工序一：熱處理。工序二：酸洗及干燥處理。工序三：下料螺釘頭成型。工序四：粗車φ4.5的端面，兩次車φ3.459退刀槽工序五：半精車外圓面φ3.630和倒角工序六：螺絲機搓出螺紋工序七：檢驗工序八：熱處理工序八：表面處理12..選擇加工設(shè)備工序一：是盤元的退火處理，所用設(shè)備是退火爐。工序三：下料螺釘頭成型，所用設(shè)備JW-624冷鐓機JW-624工序四五：是半精車、車端面、車槽，故選用臥式車床就能滿足要求，本零件外廓尺寸較小，精度要求不是很高。車削螺紋的最大直徑4.5，選擇最常用的CA6140型臥式車床。工序六：螺絲機搓出螺紋，所用機床型號IC6X7512.1選擇夾具本零件由于是大批量生產(chǎn)，在加工過程中所用夾具都是專用夾具外。12.2選擇刀具12.3車床上的加工刀具一般選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀作為加工刀具，由于本零件材料為HT300、加工方法為粗加工和半精加工。查《機械制造工程原理》表1-6，選擇刀具材料為硬質(zhì)合金鋼，即YG6刀具。具體加工各表面的刀具見下表：表2.車床上所用刀具加工表面刀具材料刀具尺寸刀具類型車端面YG616X25端面車刀車槽YG616X25車槽刀半精車外圓YG616X2545o可轉(zhuǎn)為車刀倒角YG616X25端面車刀12.4選擇量具檢測設(shè)備螺紋塞鍵槽和螺釘長度可用千分尺檢測。13確定工序尺寸13.1確定圓柱面的工序尺寸圓柱表面多次加工的工序尺寸只與加工余量有關(guān)。前面以確定各圓柱面的總加工余量（毛坯余量），應(yīng)將毛坯余量分為各工序加工余量，然后由后往前計算工序尺寸。中間工序尺寸的公差按加工方法的經(jīng)濟精度確定。本零件各圓柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度見下表：13.2確定端面的工序尺寸本零件的端面工序尺寸見下表：表5.端面工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度加工表面工序雙邊余量表面粗糙度A面3.2B面1.0413.2C面0.87D面14.確定切削用量根據(jù)上述機床選擇、刀具選擇、工序尺寸，查閱《切削用量簡明手冊（第３版）》可得切削用量，見下表：表6.端面切削深度、進給量、切削速度加工表面單邊切削深度進給量切削速度粗半精精粗半精精粗半精精A面B面0.5022.48C面0.4350.22.45D面15.切削用量及基本時間的確定15.1單件零件的總工時所加工的零件生產(chǎn)綱領(lǐng)為100000件／年，一年按360天計算，除去節(jié)假日，一年的工作日251天，每天的工作時長為6個小時，由此可以計算出一小時的零件產(chǎn)量為67件，一件產(chǎn)品的工作時間在54秒。既要求每個工序的加工時間不超過54秒。15.2各工序所需時間7.2工序三：下料螺釘頭成型的成型時間冷鐓機JW-624每分鐘的產(chǎn)量為80個，完全在要求的時間之內(nèi)。7.3工序四：粗車φ4.5的端面，兩次車φ3.459退刀槽的時間T=17+16+16=49秒7.4工序五：