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1、后鋼板彈簧吊耳設(shè)計目錄1 后鋼板彈簧吊耳的工藝分析 .22確定毛坯的制造方法，初步確定毛坯形狀 .33工藝過程設(shè)計.34 加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的確定 .65 切削用量、時間定額的計算課程設(shè)計說明書1 后鋼板彈簧吊耳的工藝分析1.1 后鋼板彈簧吊耳的用途題目給出的零件是 CA10B 解放牌汽車后鋼板彈簧吊耳。 后鋼板彈簧吊耳的主要 作用是載重后，使鋼板能夠得到延伸，伸展，能有正常的緩沖作用。因此汽車 后鋼板彈簧吊耳零件的加工質(zhì)量會影響汽車的工作精度、使用性能和壽命。汽 車后鋼板彈簧吊耳主要作用是減震功能、阻尼緩沖部分功能、導(dǎo)向功能。兩端 的卷耳用銷子鉸接在車架的支架上。這樣，通過鋼板彈簧

2、將車轎和車身連接起 來，起到緩沖，減壓，傳力的作用。1.2 后鋼板彈簧吊耳的技術(shù)要求加工表面尺寸及 偏差/mm公差/mm及 精度等級表面粗 糙度/um形位公差/mm60mm兩 端面76盂0.4 , IT13Ra6.3 37mm3700.050.05 , IT9Ra1.630mm孔端面22Ra5030m m孑L3000450.045,IT90.01A寬為4mm的槽Ra501.3 審查后鋼板彈簧吊耳的工藝性由后鋼板彈簧吊耳零件圖知可將其分為兩組加工表面。它們相互間有一定 的位置要求?，F(xiàn)分析如下：（1）以 60mm 兩外圓端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：。 60mm 兩外圓端面的銑削

3、，加工37；0.05mm的孔，其中60mm 兩外圓端面表面粗糙度要求為Ra= 6.3 pm,37?05mm的孔表面粗糙度要求為Ra= 1.6 (jm。(2)以30+-045mm孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：2個30；.045mm的孔，2 個熾0.5mm的孔、2 個30；.045mm孔的內(nèi)外兩側(cè)面的銑削， 寬度為 4mm的開口槽的銑削，2 個在3 000.045mm同一中心線上數(shù)值為 0.01 的同 軸度要求。其中 2 個3000.045mm的孔表面粗糙度要求為Ra= 12.5jm, 2 個的孔10.5mm表面粗糙度要求為Ra= 12.5jm, 2 個30；0.045mm孔的內(nèi)側(cè)

4、面表面粗糙 度要求為Ra=12.5jm, 2 個30+0.045mm孔的外側(cè)面表面粗糙度要求為Ra= 50jm，寬度為 4mm的開口槽的表面粗糙度要求為Ra = 50jm。1.4 確定后鋼板彈簧吊耳依設(shè)計題目知：Q=5000 臺/年，m=1 件/臺；結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率 a 唏口廢 品率 b%分別取 3&和 0.5%。)得N=5000*1* (1+3% * (1+0.5%) =5175.75 件/ 年零件重量為 2.6kg,，屬于輕型零件；生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。2 確定毛坯的制造方法，初步確定毛坯形狀2.1 選擇毛坯零件材料為 35 鋼，硬度 HBS 為 149187,考慮到該零件在汽車中的受

5、力并 保證零件的工作可靠性，零件為中批生產(chǎn)，因此，毛坯可采用模鍛成型。該吊 鉤的的輪廓尺寸不大，且生產(chǎn)類型屬大批生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)率和鍛件精度，宜 采用模鍛方法制造毛坯。毛坯的拔模斜度為5o3 工藝規(guī)程設(shè)計3.1 定位基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：（1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不 加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則 應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚 均勻、外形對稱、少裝夾等。（2）選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機床床身導(dǎo) 軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)

6、軌面作為粗基準(zhǔn)，加 工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較 少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。（3）應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠 的加工余量。（4）應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證 定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要 時需經(jīng)初加工。（5）粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因為粗基準(zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的 多次使用難以保證表面間的位置精度。（6）精基準(zhǔn)的選擇。根據(jù)基準(zhǔn)重合和互為基準(zhǔn)原則，選用設(shè)計基準(zhǔn)作為精 基準(zhǔn),當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算。為了滿足上述

7、要求，基準(zhǔn)選擇以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面作為粗基準(zhǔn)， 先以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面互為基準(zhǔn)加工出端面，再以端面定位加工出工 藝孔。在后續(xù)工序中均用此端面作為精基準(zhǔn)和工藝孔定位加工其他孔與平面。3.2 制定工藝路線由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，應(yīng)盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，除此之外, 還應(yīng)降低生產(chǎn)成本。321 工藝方案一表 3.1工藝方案一表工序 1:銑 60mm 兩外圓端面工序 2:鉆，擴，鉸3 70.05mm孔，倒 1.5X30工序 3:鉆，擴10.5mm 孔工序 4:鉆，擴，鉸30；0.045mm孔，倒角 1X45工序 5:銑30；0.045mm孔的內(nèi)側(cè)面工序 6:銑30；0.045mm孔的外側(cè)

8、面工序 7:銑寬度為 4mm的開口槽工序&終檢322 工藝方案二表 3.2工藝方案二表工序 1:銑30；0.045mm孔的內(nèi)側(cè)面工序 2:銑孔30；0.045mm的外側(cè)面工序 3:鉆，擴10.5mm 孔工序 4:鉆，擴，鉸30+.045mm孔，倒角 1X45工序 5:銑寬度為 4mm的開口槽工序 6:銑 60mm 兩外圓端面工序 7:鉆，擴，鉸37005mm孔，倒角 1.5X30工序&終檢3.2.3 工藝方案的比較與分析上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是先加工 60mm 兩外圓端面，然后再以此為基面加工370.05mm孑L,再加工10.5mm 孔，30；0.045mm孔，最后加工30+0.0

9、45mm孔的內(nèi)外側(cè)面以及寬度為 4mm的開口槽銑，則與方案二相反，先加工孔的30+0.045mm內(nèi)外側(cè)面，再以此為基面加工10.5mm 孔，30；0.045mm孔,寬度為 4mm的開口槽，最后加工兩 60mm 外圓端面，370.05mm孔，經(jīng)比較可見，先加工兩60mm 外圓端面，以后位置度較易保證，并且定位及裝夾都較方便，但方案一中先加工10.5mm 孔,30；045mm孔,30；0.045mm再加工孔的內(nèi)外側(cè)面，不符合先面后孔的加工原則，加工余量更大，所用加工時 間更多，這樣加工路線就不合理，同理，寬度為4mm的開口槽應(yīng)放在最后一個工序加工。所以合理具體加工藝如下：表 2.3工藝方案表工序

10、1:銑兩 60mm 外圓端面工序 2:銑30；0.045mm孔的內(nèi)側(cè)面工序 3:銑30；0.045mm孔的外側(cè)面工序 4:鉆，擴，鉸370.05mm孔，倒角 1.5X30工序 5:鉆，擴，鉸30；0.045mm孔，倒角 1X45工序 6:鉆，擴10.5mm 孔工序 7:銑寬度為 4mm的開口槽工序&終檢4 加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的確定4.1 銑30；045mm孔的外側(cè)面考慮其表面粗糙度要求為Ra=50pm， 只要求粗加工， 根據(jù)查表 2.2-13 簡明手 冊，取 2Z=3mm已滿足要求。4.2 加工300.045孔考慮其表面粗糙度要求為Ra=1.6m， 其加工方式可以分為鉆，擴，鉸三步，

11、根 據(jù)查表 2.3-9簡明手冊，確定工序尺寸及余量： 鉆孔： 28mm擴孔：29.8mm2Z=1.8mm鉸孔：3045mm2Z=0.2mm4.3 銑寬度為 4mm的開口槽考慮其表面粗糙度要求為Ra=50pm， 只要求粗加工， 根據(jù)查表 2.2-13 簡明手 冊，取 2Z=2mnE滿足要求。5 切削用量、時間定額的計算5.1切削用量及機動時間工序 3:銑30+0.045mm孔的外側(cè)面機床：臥式銑床 X6120刀具：圓柱銑刀 d = 65mm 粗齒數(shù) Z=6銑削深度ap:ap= 1.5mm每齒進給量af:根據(jù)切削手冊表 3.9，取af= 0.08mm/ z銑削速度 V ：參照切削手冊表 3.9，取

12、 V= 24m/min，取 V=24,d0=65 代入以下公式得機床主軸轉(zhuǎn)速n:n二1000V二1000%24117r/min，根據(jù)簡明手冊nd03.14X65表 4.2-39，取 n = 125r/minnd0n 3.14X65X125頭際銑削速度 V ：V二 一二25.5m/min1000 1000取fz=af= 0.08mm/Z, Z = 6 ,nw= n = 125r/min 代入以下公式得:工作臺每分進給量fm:fm二fzznw= 0.08X6X125= 60mm/min取fm= 65mm /min根據(jù)簡明手冊表 6.2-7被切削層長度 I :由毛坯尺寸可知 I = 60mm刀具切入

13、長度 I :li二30mm刀具切出長度 I : J 二2mm走刀次數(shù) 1取 I = 60mm，l1= 30mm，|2= 2mm，fm= 65mm/ minI + l1+ l260 + 30+ 2得：機動時間tj1: tj1=- = 1.42mmfm65以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動時間：tf= 2tf1= 2 X1.42 = 2.84min工序 5：鉆，擴，鉸30+0045mm孑L機床：Z525 型立式鉆床(1)、鉆 28mm 孑L選擇鉆頭：選高速鋼麻花鉆頭，其直徑為d0= 28mm,雙錐修磨橫刃切削深度ap:ap= 1.25mm進給量 f :根據(jù)切削手冊表 2.7，取f二(0.45

14、 0.55)mm/r由于本零件在加工28mm 孔時屬于中等剛度零件，故進給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，貝U f = (0.45 0.55)X0.75mm/r = (0.33 0.41)mm/ r根據(jù)上述資料和 Z525 鉆床技術(shù)資料切削用量簡明手冊表 2.13，取f = 0.36mm/ r決定切削速度V:由切削用量簡明手冊表 2.13 ,ob= 530MPa的 35 鋼加工性屬 5類。f = 0.36mm/r，雙橫刃磨的鉆頭，d二28mm時， v= 19m/min。故機床主軸轉(zhuǎn)速n :n =1000v=1000X19r /min216.1r/min，根據(jù) Z525nd0nX28鉆床技術(shù)資料簡明手冊表

15、4.2-15，取 n=195r/min根據(jù)簡明手冊表 6.2-5 被切削層長度 I :由毛坯尺寸可知 I = 22mm刀具切入長度 I :h = 20mm刀具切出長度 l :匚二3mm走刀次數(shù) 1取 l = 22mm ,l1= 20mm,l2= 3mm,f = 0.36mm/ mi n,n = 195r/min以上為銑一個孔的機動時間，故本工序機動時間:tf= 2tf1= 2X0.64= 1.28min(2)、擴29.8mm 孔 選擇刀具：選高速鋼擴孔鉆，其直徑為d= 29.8mm。切削深度ap:ap= 1.5mm實際切削速度 V :V=處1000nm/min W.14m/min 1000得：

16、機動時間tj1: tj1=l + l1+ l2fn20+22+3195X0.36=0.64mim進給量 f :根據(jù)切削手冊表 2.10，取f = (0 .8 1 .0)mm / r由于本零件在加工29.8mm孔時屬于中等剛度零件，故進給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則f = (0.8 1.0)X0.75mm/ r = (0.56 0.75)mm/ r根據(jù)上述資料和 Z525 鉆床技術(shù)資料切削手冊表 2.13 ,取f = 0.66mm/ r切削速度v:參照切削手冊表 2.13，取 v=14m/min故機床主軸轉(zhuǎn)速n :n二1000v=10004r /min149.6r/min，根據(jù) Z525nd。nX29

17、.8鉆床技術(shù)資料簡明手冊表 4.2-15，取 n = 140r/min、擊rfrnJ。nnX29.8X140 / .d o d/ .頭際切削速度 v : v = =m/ min 13.1m/min1000 1000根據(jù)簡明手冊表 6.2-5被切削層長度 I :由毛坯尺寸可知 I = 22mm刀具切入長度 I :h = 4mm刀具切出長度 I : J 二3mm走刀次數(shù) 1得：機動時間“1=丁=釜簽6=0.314以上為擴一個孔的機動時間，故本工序機動時間:tf= 2 xtf1= 2 X0.314 = 0.63min(3)鉸(|30；0.045mm孔取 I = 22mm ,l1= 4mm,|2= 3

18、mm,f= 0.66mm/mi n,n =140r/min選擇刀具：選高速鋼鉸刀，其直徑為d0= 30mm。切削深度ap:ap= 0.125mm進給量 f :根據(jù)切削手冊表 2.11，取f二(0.81.8)mm/r由于本零件在加工30mm孔時屬于中等剛度零件，故進給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，貝U f = (0.8 1.8) x0.75mm/ r = (0.6 1.35)mm/ r根據(jù)上述資料和 Z525 鉆床技術(shù)資料切削手冊表 2.13，取f = 0.88mm/ r切削速度v:參照切削手冊表 2.13，取 v=12m/min故機床主軸轉(zhuǎn)速n :n二1000v=1000X12r /min127.4r/

19、min，根據(jù) Z525nd0nX30鉆床技術(shù)資料簡明手冊表 4.2-15，取 n =140r/minnd0nnX30X140頭際切削速度v: v = =m/min 13.2m/min1000 1000根據(jù)簡明手冊表 6.2-5機床主軸轉(zhuǎn)速n:n=10dJV=310|68= i4i.5r/min，根據(jù)簡明手冊被切削層長度 I :由毛坯尺寸可知 I = 22mm刀具切入長度 I :h = 5mm刀具切出長度 I :l2二20mm走刀次數(shù) 1取 I = 22mm ,h=5mm,l2= 20mm,f = 0.88mm/ mi n,n = 140r/min以上為鉸一個孔的機動時間，故本工序機動時間:tf

20、= 2 xtf1= 2 X0.38 = 0.76min(4) 倒角1X45。采用90忽鉆。為縮短輔助時間，取倒角是的主軸轉(zhuǎn)速與擴孔相同：n =140r/min，手動進給。工序 7:銑寬度為 4mm的開口槽機床：立式銑床 X525刀具：槽銑刀 d = 63mm 粗齒數(shù) Z = 20 L=4銑削深度aW= 22 mm每齒進給量af:根據(jù)工藝人員手冊表 10-5，取af= 0.05mm/ Z,銑削速度 V :參照工藝人員手冊表 10-124，取V二(20 40)m/min，得：機動時間tj1: tj1=I + I1+ I2fn5+22+20140X0.88=0.38min取 V=28,d0=63 代

21、入以下公式得:機床主軸轉(zhuǎn)速n:n=10dJV=310|68= i4i.5r/min，根據(jù)簡明手冊表 4.2-39，取 n = 125r/min實際銑削速度 V ：V 二nd0n=3.14&312524.7m/min1000 1000取fz=af= 0.05mm/Z， Z = 20mm，nw= n = 125r/min 代入以下公式得:工作臺每分進給量fm:fm= fzznw= 0.05X20X125= 125mm/min根據(jù)簡明手冊表 6.2-7被切削層長度 I :由毛坯尺寸可知 I = 20mm刀具切入長度 I :h二30mm取 I = 20mm ,l1= 30mm,|2= 2mm,fm=

22、1255.2 時間定額計算機生產(chǎn)安排工序 3:銑30+0.045mm孔的外側(cè)面機動時間-二2.84mm輔助時間tf:參照簡明手冊表6.3-5,6.3-6,6.3-763-8，取輔助時間tf= 0.54min刀具切出長度 I :l2二2mm走刀次數(shù) 1得：機動時間tj1: tj1=I + I1+ I2fm5+22+20125=0.42 minK:根據(jù)簡明手冊表 6.3-16，k=16.5%機床主軸轉(zhuǎn)速n:n=10dJV=310|68= i4i.5r/min，根據(jù)簡明手冊取tj二2.84,tf二0.54, k=16.5%得單項時間定額：td= (tj+ tf)(1+k%)二(2.84+ 0.54)

23、(1+ 16.5%)= 3.94min工序 5：鉆，擴，鉸30+0045mm孔，倒角1X45機動時間tj= 2.67mm輔助時間tf:參照簡明手冊表 6.3-9,6.3-10,6.3-1163-12tf= 0.39minK:根據(jù)簡明手冊表 6.3-16，k=15.7%取tj= 2.84，tf= 0.54，k=16.5%得單項時間定額：td= (tj+ tf)(1+k%)二(2.67+ 0.39)(1 + 15.7%) = 3.54min工序 7:銑寬度為 4mm的開口槽輔助時間tf:參照簡明手冊表6.3-5,6.3-6,637.6.3-8tf= 0.51 minK:根據(jù)簡明手冊表 6.3-16，k=16.5%取tj= 0.42，tf= 0.51，k=16.5%得單項時間定額：td= (tj+ tf)(1+k%) = (0.42+0.51)(1 + 16.5%)= 0.154 min，取輔助時間，取輔助時間