機械畢業(yè)設計85揚州職業(yè)大學平擋圈型滾輪滾針軸承（KRV22PPX-T）設計與加工工藝

畢業(yè)設計（論文） 1 揚 州 職 業(yè) 大 學 畢業(yè) 設計（ 論文 ） 課題 ：平擋圈型滾輪滾針軸承 （ KRV22PPX-T）設計與加工工藝 姓 名： 彭 超 專 業(yè)： 數(shù) 控 技 術 班 級： 03 數(shù)控（ 1） 學 號： 0301040125 指導老師： 王 傳 紅 完成時間： 2006 年 5 月 畢業(yè)設計（論文） 2 目錄 一 .設計的目的與要求 1.設計課題 的簡介 -4 2.設計課題 的 結構分析 -4 3.參數(shù)符號 -4 4.設計計算 4.1 外形尺寸 -5 4.2 額定載荷 -6 4.3 滾動體及相關參數(shù)設計 -6 4.4 外圈的設計 -8 4.5 內圈的設計 -9 4.6 平擋圈的設計 -11 4.7 密封圈的設計 -12 4.8 保持架的設計 -14 二 .外圈 .螺栓軸 .保持架 工藝 設計 和 工藝文件 編制 1)確定毛坯材料 -16 2)基面的選擇 -16 3)制定工藝路線 -17 4)機械加工余量、毛坯尺寸的確定 -19 5)確定切削用量 -19 三 .保持架 模具的設計 1）模具結構的選擇 -22 2）沖模零件材料的選擇 -23 3）拉深模工作零件材料的選擇 -23 4）怎樣確定圓形零件的拉深次數(shù) -24 5）利用拉深系數(shù)確定拉深系數(shù) -25 6） 保持架 的工藝計算 -25 四 .參考文獻 -28 五 .小結 -29 畢業(yè)設計（論文） 3 序 言 畢業(yè)設計是我們學完了大學的全部有關于機械方面的基礎課 、 技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后 進行的，這是我們在進行工作之前對所學各所有課程的一次深入的綜合性的總復習 ,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練 ,因此 ,它在我們三年的大學生活中占有重要的地位。 通過畢業(yè)設計的準備工作，進一步提高獨立調研能力以及專業(yè)業(yè)務素質。并通過文獻查閱、現(xiàn)場收集資料等工作。鍛煉解決模具專業(yè)工程技術的問題的能力。 鞏固深化擴充專業(yè)知識，并通過畢業(yè)設計中對涉及到的問題的分析研究，提出自己的觀點，并完成設計任務，經(jīng)歷一次嚴格的綜合的工程訓練。獨立的解決一個專門的本專業(yè)的工程技術問題或者一個理論問題，完成相應 的論文、圖紙、外文翻譯等工作， 進一步提高計算機應用 以及模具分析設計能力。 就我個人而言，我希望能通過這次畢業(yè)設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題 、解決問題的能力，為今后參加工作打下良好的理論和實際動手基礎。 由于實際能力所限，這次的畢業(yè)設計尚中有許多不足之處，懇請各位老師給予批評和指導。 畢業(yè)設計（論文） 4 一 .產(chǎn)品結構的設計與計算 1. 設計課題 的簡介 ： 本產(chǎn)品是一種新型的軸承，它的優(yōu)點是便于客戶的安裝和使用 。本產(chǎn)品的設計實際是為了解決軸承和軸的安裝精度， 它結合了滾動軸承和桿端軸 承的優(yōu)點，有著較高的制造和裝配精度。它不僅僅有著軸承的傳動功能，而且很容易與外界相連，免去了傳統(tǒng)的強硬裝配，徑向精度大大提高。 因此我設 計了螺栓型滾輪滾針軸承，給廣大用戶帶來了方便，并受到市場的認可 ,考慮市場需求和廠的生產(chǎn)能力定制 年 生產(chǎn)綱領 10000套。 2. 設計課題 的結構 分析 ： 根據(jù)國標查得產(chǎn)品的有外圈 .螺栓軸 .滾針 .保持架 .密封圈 .擋圈組成， 通過結構分析主要設計外圈 .螺栓軸 .保持架，滾針 .密封圈 .擋圈可以設計后外協(xié)加工。（具體設計見下） 3.參數(shù)符號 (尺寸單位 :mm) 3.1 軸承、內圈、外 圈、擋圈符號 Cr -徑向基本額定動負荷 （ kN） Cor -徑向基本額定靜負荷 （ kN） D-軸承公稱外徑 ， 外圈公稱外徑 d -軸承公稱內徑 ， 內圈公稱內徑 B-軸承公稱寬度 C-外圈公稱寬度 B1-內圈公稱寬度 di -內圈滾道直徑 aH -內圈潤滑油孔位置 dy-內圈潤滑油孔直徑 db-內圈外擋邊直徑 a1-內圈外擋邊寬度 Da-內圈內擋邊直徑 a2-內圈內擋邊寬度 F-內圈滾道寬度 De-外圈滾道直徑 D1-外 圈密封槽直徑 D2-外圈擋邊直徑 E-外圈滾道寬度 b1-外圈密封槽寬度 b2-外圈擋邊寬度 rs-最小裝配倒角 d1-平擋圈公稱外徑 d2-平擋圈公稱內徑 B2-平擋圈寬度 r3-外圈非裝配倒角坐標尺寸 畢業(yè)設計（論文） 5 r1-內圈裝配倒角坐標尺寸 ra-內圈非裝配倒角尺寸 rb-平擋圈倒角尺寸 3.2滾針符號 Z-滾動體的數(shù)量 Dpw-滾針中心圓直徑 Dw-滾針公稱直徑 Dwe-滾針有效直徑 Lw-滾針公稱長度 Lwe-滾針有效長度 Rw-圓頭 滾針端頭半徑 Rc -修正線母線圓弧部分半徑 t -修正母線凸度部分長度 t1-滾針凸度測量點距滾針端面距離 -滾針凸度量 r-滾針倒角 3.3密封圈符號 Df-密封圈外徑尺寸 Df1-密封圈唇口外徑尺寸 df -密封圈內徑尺寸 df1 -密封圈次內徑尺寸 Bf-密封圈總寬度 tf-密封圈寬度 bf-密封圈唇口寬度 3.3保持架主要符號 Bc -保持架寬度 Dc -保持架外徑 Dc1 -保持架內徑 bc-保持架窗孔圓周寬度 bc2-保 持架內橫梁窗孔寬度 C1 -相鄰兩窗孔中心距 Dc2-K型保持架外橫梁小槽直徑 Dc3-K型保持架內橫梁外徑 Dcp-保持架窗孔中心圓直徑 lc-保持架窗孔長度 Sc-K型保持架內橫梁厚度 畢業(yè)設計（論文） 6 4.設計計算 4.1 外形尺寸 平擋圈型滾輪滾針軸承的基本尺寸 d、 D、 B、 C、 rs應符合 GB6445-1996 的規(guī)定。 D=22 d1=10 B=36 B2=23 C=12 M=4 C1=0.6 rmin=0.3 d2=17.5 G:M10X1 LG=12 4.2 額定載荷 4.2.1徑向額定動載荷 1c os 27/294/39/7r wewecm DZLifbC (圖紙上標注 Cr值以 kN為單位，四舍五入至小數(shù)點后 1位 )式中 , mb 關于當前常用材料和加工質量額定系數(shù)，該值隨軸承類型和設計不同而異。 對于滾針軸承 , mb =1.1。 cf 與 pwwe / DD 有關， cf 值見附表 1，中間值用線性插值法求取。 i ：軸承中滾動體的列數(shù) fc=Dwe/Dpw=2/14.088 =0.142 查附表 1得： fc=87.7 Lwe=lw-2rmin =5-2x0.4 =4.2 1c os 27/294/39/7r wewecm DZLifbC =5.2KN 4.2.2 徑向額定靜載荷 2c o s)c o s1(44wewepwweor DLZiDDC(圖紙上標注 Cor值以 kN為單位，四舍五入至小數(shù)點后 1位 ) 2c o s)c o s1(44wewepwweor DLZiDDC=44(1-2xcos90/14.088)x1x16x4.2x2xcos90 =5.1KN 4.3 滾動體及相關參數(shù)設計 4.3.1 滾針直徑 Dw的計算（取值精度 0.1，允差統(tǒng)一取為 -0.01） Dw=0.5 KD（ D-d） 畢業(yè)設計（論文） 7 式中， KD的取值范圍為： KD=0.20.3 注： Dw按靠近原則圓整至 GB309中的優(yōu)選尺寸。 Dw=0.5x0.25x(22-10) =0.5x0.25x12 =1.5 查 GB309?。?Dw=2.0 4.3.2 滾針長度 Lw的計算（取值精度 0.1，允差按表 1選取） 表 1： Lw允差 單位： mm 滾針公稱長度 Lw 滾針長度允 差 超過 到 上差 下差 3 6 0 -0.18 6 10 0 -0.22 10 18 0 -0.27 18 30 0 -0.33 30 50 0 -0.39 50 80 0 -0.46 當有保持架時 Lw=C-2 KL1-2 KL2 注： Lw按靠近原則圓整至 GB309中的優(yōu)選尺寸。 KL1,KL2查表 2，表 3 Lw= C-2 KL1-2 KL2 =12-2x3-2x1 =12-6-2 =4 查 GB309： Lw=5 表 2： KL1 系數(shù) 軸承公稱內徑 d KL1值 超過 到 - 6 2.5 6 15 3 15 - 4 表 3： KL2系數(shù) 外圈公稱寬度 C KL2值 超過 到 - 20 1 20 24 2 24 30 4 畢業(yè)設計（論文） 8 4.3.3 滾針中心圓直徑 Dpw 的計算（取值精度 0.001，允差統(tǒng)一取為 0.025） 當已知滾針組 內徑 Fw和滾針組外徑 Ew時， Dpw=（ Fw+Ew） /2 =（ 16.088+12.088） =28.176/2 =14.08 4.3.4 滾針數(shù) Z的計算（取值精度 1） 有保持架時 Z= Dpw（ 1.7 Dw） =3.14x14.088/(1.7x2) =3.14x14.088/3.4 =13.1 考慮到載荷和滾針的對稱性，取 Z=16個 4.4 外圈的設計 4.4.1 外圈滾道直徑 De的計算（取值精度 0.001，允差按 G6） De=Dpw+Dw 并滿足外圈壁厚（ D-De）軸承總壁厚（ D-d）的 45% De=Dpw+Dw =14.088+2 =16.088 (D-d)=22-10=12 (D-d)x45%=5.4 D-De=22-16.088=5.912 D-De(D-d)x45% 所以 De=16.088 4.4.2 外圈滾道寬度 E的計算（取值精度 0.1，允差按 0.05） E=Bc-tf 2-0.05 =7.7-2x0.6-0.05 =6.45 4.4.3 外圈擋邊直徑 D2的計算（取值精度 0.1，允差按表 6選?。?D2=d2+6K4 =17.5+1.8 =19.2 表 5： K3、 K4系數(shù) 軸承公稱內徑 d K3值 K4值 超過 到 - 17 0.5 0.3 17 - 0.7 0.4 畢業(yè)設計（論文） 9 表 6： D2和 D1的允差 D2或 D1 超過 3 10 20 50 80 120 到 10 20 50 80 120 180 D2或 D1的允差 +0.08 0 +0.10 0 +0.13 0 +0.16 0 +0.19 0 +0.22 0 4.4.4 外圈擋邊槽寬度 b2 的計算（取值精度 0.1，允差按 0.05） b2=（ C-E） 2 =(12-6.45)/2 =2.78 4.4.5 外圈密封槽直徑 D1 的計算（取值精度 0.1，允差按表 6選取） D1 D2+2 K5 =19.2+2x0.7 =20.6 表 7： K5的值 內圈公稱直徑d K5 超過 到 20 0.7 20 30 1 30 1.2 4.4.6 外圈密封槽寬度 b1 的計算（取值精度 0.1，允差按 +0.1） b1=1.5 表 8： b1的值 內圈公稱直徑d b1 超過 到 10 17 1.5 17 - 2.5 4.5 內圈的設計 4.5.1 內圈寬度 B1的計算（取值精度 0.1，允差按 -0.12） B1=B-0.3 =12-0.3 =11.7 4.5.2 內圈滾道直徑 di的計算（取值精度 0.001，允差按 h5） di=Dpw-Dw =14.088-2 =12.088 畢業(yè)設計（論文） 10 4.5.3 內圈滾道寬度 F的計算（取值精度 0.1，允差按 0.05） 當帶保持架時 F= Bc + 0.1 =7.7+0.1 =7.8 4.5.4 內圈外擋邊寬度 a1 的計算（取值精度 0.01，允差按 0.05） a1=（ B-F） 2 =(12-7.8)/2 =2.1 4.5.5 內圈外擋邊直徑 da1 的計算（取值精度 0.01，允差按表 10選?。?da1=di-2 k6 =12.088-2x1 =10.088 表 9： K6的值 內圈公稱直徑d K6 超過 到 8 0 8 20 1 20 1.7 表 10： da1的允差 K6 0時 da1 超過 18 30 50 到 18 30 50 80 da1的允差 +0.036 +0.023 +0.043 +0.028 +0.052 +0.034 +0.062 +0.041 4.5.6 內圈內擋邊寬度 a2 的計算（取值精度 0.01，允差按 +0.1） a2=a1+0.2 =2.1+0.2 =2.3 4.5.7 內圈內擋邊寬度 da2 的計算（取值精度 0.01，允差按表 11選取） da2=d+0.4 =10+0.4 =10.4 表 11： da2的允差 da2 超過 18 30 50 畢業(yè)設計（論文） 11 到 18 30 50 80 da2的允差 +0.10 0 +0.13 0 +0.16 0 +0.19 0 4.5.8 潤滑油孔位置 aH的計算（取值精度 0.1，允差按 0.2） aH=0.5 B1 =0.5x11.7 =5.85 4.5.9 潤滑油孔直徑 dy的計算（允差統(tǒng)一定為 +0.3） 潤滑油孔直徑按表 12選取。 因為 d=10 所以 dy=3 表 12：潤滑油孔直徑 單位： mm 內圈內徑 d 超過 20 40 80 到 20 40 80 120 油孔直徑 dy 3 3.5 4 4.5 口部倒角 e1 0.5 45 4.5.10 非裝配倒角尺寸 ra的計算（允差統(tǒng)一定為 0.1） 非裝配倒角尺寸 ra 按 表 13選取 因為 d=10 所以 ra=0.3x45 表 13： ra的值 單位： mm 內圈公稱直徑d ra 超過 到 20 0.345 20 0.545 4.6 平擋圈的設計 4.6.1 平擋圈外徑 d2的計算（取值精度 0.1，允差按 h10） 平擋圈外徑 d2按 相關樣本和 國標 要求來確定。 取 d2=17.5 4.6.2 平擋圈內徑 d1的計算（允差按 H7） d1= da2 =10.4 4.6.3 平擋圈寬度 B2的計算（取值精度 0.01，允差按 0.05） B2 a1+0.15 畢業(yè)設計（論文） 12 =2.1+0.15 =2.25 4.6.4 裝配倒角尺寸 rb的計算（允差統(tǒng)一定為 +0.2） 裝配倒角尺寸 rb按表 14選取 因為 d=10所以 ra=0.5x45 表 14： rb的值 單位： mm 內圈公稱直徑d rb 超過 到 20 0.545 20 0.745 4.6.5 非裝配內倒角尺寸 rn的計算 非裝配內倒角尺寸 rn按 R0.2 4.6.6 非裝配外倒角尺寸 rw的計算（允差統(tǒng)一定為 0.2） 非裝配內倒角尺寸 rw按表 15選取 因為 d=10所以 rw=0.4x45 表 15： rw的值 單位： mm 內圈公稱直徑d rw 超過 到 20 0.445 20 0.645 4.7 密封圈的設計 4.7.1 密封圈唇口外徑尺寸 Df1的計算（取值精度 0.1，允差按表 17選取） Df1=D1- K7 =20.6-0.5 =20.1 表 16： K7的值 內圈公稱直徑d K7 超過 到 17 0.5 17 0.7 畢業(yè)設計（論文） 13 表 17： Df1、 Df、 df和 df1的允差 Df1或 df 超過 18 30 50 到 18 30 50 80 Df1的允差 0 -0.09 0 -0.11 0 -0.13 0 -0.16 df 、 df1和 Df的允差 +0.09 0 +0.11 0 +0.13 0 +0.16 0 4.7.2 密封圈內徑尺寸 df 的計算（取值精度 0.1，允差按表 17選?。?df De+K8 =16.088+0.6 =16.688 表 18： K8的值 內圈公稱直徑d K8 超過 到 17 0.6 17 0.8 4.7.3 密封圈寬度 tf的計算（允差按 -0.1） 密封圈寬度 tf按表 19選取 因為 d=10 所以 tf=0.6 表 19： tf和 K9的值 單位： mm 內圈滾道直徑d tf或K9 超過 到 17 0.6 17 25 0.8 25 1.0 4.7.4 密封圈次內徑尺寸 df 的計算（取值精度 0.1，允差按表 17選?。?df =d2+0.2 =17.5+0.2 =17.7 4.7.5 密封圈外徑尺寸 Df 的計算（取值精度 0.1，允差按表 17選?。?Df=D1+K9 ( K9 按表 19選取 ) =20.6+0.6 =21.2 4.7.6 密封圈總寬度 Bf的計算（取值精度 0.1,允差統(tǒng)一按 0.05） Bf=b2-0.5 畢業(yè)設計（論文） 14 =2.78-0.5 =2.28 4.7.7 密封圈唇口寬度 bf 的計算（取值精度 0.1，允差按 -0.15） Bf=b1-K10 =1.3-0.6 =0.7 表 20： K10的值 內圈公稱直徑d K10 超過 到 17 0.6 17 1.0 4.8 保持架的設計 4.8.1 保持架中心圓直徑 Dcp的計算（取值精度 0.001，允差統(tǒng)一規(guī)定為 0.025） Dcp=Dpw =14.088 4.8.2 保持架鋼板內橫梁厚度 Sc的計算（取值精度 0.01，允差統(tǒng)一規(guī)定為 0.05） Sc=Ks Dw 式中， Ks=0.230.27 Sc=Ks Dw =0.25x2 =0.5 計算后按表 21選用標準厚度鋼板。 表 21：保持架內橫梁厚度 Sc 單 位： mm Dw 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 5.0 5.5 6.0 Sc 0.25 0.35 0.5 0.65 0.75 0.85 1.0 1.2 1.4 1.5 4.8.3 保持架外徑 Dc的計算（取值精度 0.1，允差按表 23選?。?Dc=Dcp+Kc Dw 式中， Kc=0.330.75 Dc=Dcp+Kc Dw =14.088+0.75x2 =15.8 4.8.4 保持架內徑 Dc1的計算（取值精度 0.1，允差按表 23選取） 畢業(yè)設計（論文） 15 Dc=Dcp-KDc Dw 式中， KDC=0.750.85 Dc=Dcp-KDc Dw =14.088-0.688 =13.4 表 22：保持架鋼板厚度 單位： mm Dw 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 5.0 5.5 Sc 0.25 0.35 0.5 0.6 0.7 0.8 1.0 1.2 1.4 Dw 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 9.0 10.0 12.0 15.0 Sc 1.5 1.7 1.8 2.0 2.0 2.2 2.5 3.0 3.8 4.8.5 保持架寬度 Bc的計算（取值精度 0.1，允差統(tǒng)一規(guī)定為 -0.20/-0.55） Bc=F-0.1 =7.8-0.1 =7.7 4.8.6 保持架窗孔長度 lc 的計算（取值精度 0.1，允差按表 24選取） lc=Lw+0.1 =5+0.1 =5.1 表 24： lc和 lc1的允差 滾針長度 Lw 超過 30 到 30 lc的允差 +0.10 0 +0.20 0 lc1的允差 +0.10 0 +0.16 0 4.8.7 保持架窗孔圓周寬度 bc的計算（取值精度 0.1，允差統(tǒng)一規(guī)定為 +0.05） bc=2Dw+0.1 =2x2+0.1 =4.1 4.8.8 窗孔端部至保持架端面寬度 Sb的計算（取值精度 0.01，允差按 0.05） Sb=0.5 （ Bcmax+Bcmin） 2-lcmax =0.5x(7.5+7.15)/2-5.2 =1.1 4.8.9相鄰兩窗孔中心間距離 C1的計算（取值精度 0.001，允差按 0.025） C1=Dcp sin（ 180 Z） 畢業(yè)設計（論文） 16 =14.088xsin180/8 =14.088x0.3827 =5.391 4.8.10 lc1的計算（取值精度 0.1，允差按表 24 選取） lc1= lc +0.4 =5.1+0.4 =5.5 4.8.11 Sb1的計算（取值精度 0.1，允差統(tǒng)一規(guī)定為 0.05） Sb1=0.5 （ Bcmax+Bcmin） 2-lc1max =0.5x(7.5+7.15)/2-5.6 =1 二 .外圈 .螺栓軸 .保持架 的 工藝 設計 和 工藝文件 編制 (一 )確定毛坯的制造形式 滾動軸承在工作時承受著高而集中的交變應力同時在滾動體和套圈之間還產(chǎn)生強烈的摩擦，因此，滾動軸承材料要求具 有高的硬度和耐摩性，高的彈性極限和接觸疲勞強度，足夠的任性和一定的耐腐蝕性。一般軸承材料用軸承鋼（ GCr15），但對于一些應用場合要求有優(yōu)良的耐摩性，耐疲勞性，又可以承受沖擊載荷，要求具有良好的綜合力學性能，用軸承鋼可以滿足要求，該產(chǎn)品外圈在受力時要求很高的硬度又要求一定的塑性和任性，根據(jù)上述分析故外圈材料可為 GCr15，內圈為： GCr15，為提高生產(chǎn)率外圈采用鍛件，內圈采用棒料 ，保持架采用模具制造 。 （二）基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質量得到保 證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進行。 （ 1）粗基準的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據(jù)這個基準選擇原則， 粗基準的選擇：因該零件是回轉類零件，故以外徑作為粗基準 （ 2）精基準的選擇。主要應該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算。 （三）制定工藝路線 (內圈 ,外圈 ,保持架 ) 畢業(yè)設計（論文） 17 制定工藝路線 的 出發(fā)點應當是使零 件的幾何形 狀 、 尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證 ,在生產(chǎn)綱領已確定的情況下 ,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具 ,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 外圈的加工主要是車和磨，加工選擇粗基準是外徑。兩端面的平行度達到 0.005，幾個圓行孔的形位公差的精度也很高，這就要求用夾具，保證他們之間的位置精度要求。內圈是螺栓軸，它和外圈的接觸面 10.16，要求有很高的精度，粗糙度達到 0.25，起子槽與徑向油孔應保證垂直。保持架的加工主要是模具拉深 加工。沖窗口之間的距離要相等，這就要求夾具輔助加工。為了保證其強度，在沖窗之前要對保持架進行熱處理。 外圈車加工工藝： 工序一 軟磨端面 工序二 軟磨外徑 工序三 精鏜孔 工序四 精車一密封槽及倒角 工序五 精車另一密封槽及倒角 外圈的 磨加工 工藝 ： 工序一 淬 ,回火 工序二 磨兩端面 C(C1),平行度 0.02 工序三 精 磨兩端面 , 平行度 0.008 工序四 磨外徑 工序五 超精外徑達到要求 工序六 粗精磨滾道至 工序七 超精滾道達到要求 工序八 終磨圓弧面 工序九 探傷 內圈的工藝設計說明 1. 工藝路線方案一 工序一 下料 20x80 工序二 車端面 .打中心孔 .粗車外徑 工序三 車另端面 .打中心孔 .粗車外徑 畢業(yè)設計（論文） 18 工序四 精車滾道面和擋圈配合面 工序五 精車另滾道面和擋圈配合面 工序六 精車裝配面和螺紋面 工序七 車退刀槽和倒角 工序八 切斷 .車大擋邊外徑和大端面 .打中心孔 工序九 鉆 軸向油孔 工序十 鉆徑向油孔 工序十一 鉆內六角頂孔 工序十二 調質 工序十三 車滾道兩擋邊 工序十四 車大擋邊側面 工序十五 精車小端面并倒角 工序十六 磨螺紋面 工序十七 滾絲 工序十八 擠壓內六角 工序十九 去內六角毛刺 工序二十 回牙 工序二十一 鉆絞兩端油堵孔 工序二十二 去除毛刺和鐵削 工序 二 十 三 高頻淬火 工序二十 四 粗精磨各外徑 工序二十五 探傷 2 工藝路線方案二 工序一 下料 ,回火 工序二 粗車外形并打頂尖孔 工序三 鉆鉸油堵孔 工序四 鉆徑向油孔 工序五 銑起子槽 工序六 調質處理 工序七 精車大端面和外徑 工序八 精車小端面保證尺寸 工序九 精車各外徑到指定尺寸 工序十 車越程槽和倒角 工序十一 高頻淬火、回火 畢業(yè)設計（論文） 19 工序十二 粗精磨各外徑面至指定尺寸 工序十三 滾絲 工序十四 清理油孔 工序十五 超精滾道 工序十六 探傷 3. 工藝路線方案三 工序一 備料 工序二 粗車外形并打頂尖孔、切斷 ,保證尺寸 工序三 鉆鉸軸向油孔 ,精車大擋邊外徑和外側面 工序四 銑起子槽 工序五 精車各外徑及小端面保證各臺階面尺寸 工序六 車越程槽和倒角 工序七 鉆徑向油孔 工序八 高頻淬火、回火 工序九 粗精磨各外徑面至指定尺寸 工序十 滾絲 工序十一 探傷 4.工藝方案的比較與分析 上述三個工藝方案的特點在于 :方案一是加工軸的基本外型尺寸 ,從加工兩端面到加工軸的階梯 .后加工油孔 , 越程槽和 倒角 ,再加工螺紋，屬于我們正常的加工方案。方案二，三則是在粗加工后就加工油槽。然后對內圈進行加工和車越程槽，并且合并了加工，減少了加工次數(shù)。讓我們比較一下上述的三套方案。很明顯這三套方案不同點是對油槽加工的先后。方案一是我們常規(guī)的加工工藝，可以保證了加工要求，適合單件和小批量生產(chǎn)。方案二三則減少了加工量，適合大批量生產(chǎn)。這里我們是小批量生產(chǎn)品，精度要求較高。因此方案一可以使用。 保持架的工藝設計說明 工序一 下料 工序二 落料成型加工 工序三 一拉 工序四 磷化 工序 五 皂化 工序六 整拉加工 工序七 車一邊 工序 八 切底加工 工序九 沖窗 工序十 車另一邊 工序 十一 軟拋光 工序 十二 滲碳，淬火 工序十三 檢查外觀 （四）機械加工余量，毛坯的確定 確定機械加工余量 畢業(yè)設計（論文） 20 鋼質磨弧形面的機械加工余量按 JB3835-85確定。確定時，根據(jù)估算鍛件重量，加工精度及鍛件形狀復雜系數(shù)；由表 3.1-56可查得除孔以外各內外表面的加工余量?？椎募庸び嗔坑杀?3.1-57查得。表中余為量值單面余量。（參考機械 加工工藝手冊） 鍛件重量 根據(jù)零件成品外圈重量估算為小于 0.2Kg.軸為 0.3Kg 加工精度 零件的各表面為精度 F2 磨削加工。 鍛件形狀復雜系數(shù) S. 因為鍛件為薄形圓盤，其厚度與直徑之比 0.2，所以鍛件形狀復雜系數(shù)為復雜級 S4. 機械加工余量 根據(jù)鍛件重量、 F2、 S4查表 3.1-56。由于表中形狀復雜系數(shù)只列 S1和S3，則 S2參考 S1,S4參考 S3定。由此查得直徑方向為 1.5 2.0mm，水平方向為 1.5 2.0mm.即鍛件各外徑的單面余量為 1.5 2.5mm。各軸向尺寸的單面余量為 1.5 2.0mm，鍛件中心兩孔的單面余量按表 3.1-57查得為 2.0mm. 確定毛坯尺寸 上面查得的加工余量適用于機械加工表面粗糙度 Ra 1.6.Ra f=0.012mm/r 3） 確定主軸轉速 4） n=12000r/min 5） 計算切削速度 V= nd/1000=3.14x22x12000/1000=828.9m/min 工序三： 精磨兩端面 1機床： M7363 量具 :高度比較儀 G903.粗糙度比較塊 3 切削用量 磨兩端面保證尺寸為 : 11.95 1）任意夾一 面 ,(因工件較小 ,無需頂尖 ) 2）進給量 f根據(jù) f=0.012mm/r 3）確定主軸轉速 n=12000r/min 4）計算切削速度 V= nd/1000=3.14x22x12000/1000=828.9m/min 工序四： 磨外徑 保證尺寸 22.05 1 機床： MT1040A或 3ME2116 量具： 外徑 比較儀 D913.粗糙度比較塊 2） 切削用量 1進給量取 f=0.15 mm/r 2 確定主軸轉速 n=8000r/min 3計算切削速度 V= nd/1000=3.14x22x8000/1000=502.4 m/min 工序五： 超精外徑 保證尺寸 22.05 1 機床： M6132 量具： 外徑 比較儀 D913.粗糙度比較塊 2.切削用量 1進給量取 f=0.01 mm/r 2確定主軸轉速 n=12000r/min 3計算切削速度 V= nd/1000=3.14x22X12000/1000=828.9 m/min 工序 六 ： 粗精磨滾道 保證尺寸 16.088 1加工條件 : 機床 : MZ204C.3MZ203B.3MZW205 量具 : 內 徑 比較儀 D923.粗糙度比較塊 .刀口尺 畢業(yè)設計（論文） 22 2.切削用量 1進給量取 f=0.1 mm/r 2 確定主軸轉速 n=8000r/min 3計算切削速度 V= nd/1000=3.14x16X8000/1000=401.9m/min 工序七：超精滾道 保證尺寸 16.088 1加工條件 : 機床 : 手動超精機 量具 : 內徑比較儀 D923.粗糙度比較塊 .刀口尺 2.切削用量 1進給量取 f=0.01 mm/r 2 確定主軸轉速 n=10000r/min 3計算切削速度 V= nd/1000=3.14x16X10000/1000=502.4m/min 工序八 終磨圓弧面 保證尺寸 22 1.加工條件 : 機床 : 3ME2116 量具 : 外徑 比較儀 D913.粗糙度比較塊 2.切削用量 定位夾具定位鉆徑向油孔 2X4.3 1進給量取 f=0.01 mm/r 2 確定主軸轉速 n=12000r/min 3計算切削速度 V= nd/1000=3.14x22X12000/1000=828.9m/min 工序九 探傷 1加工條件 : 機床 : EWM-400 三 .保持架 模具的設計 模具結構的選擇 由 本產(chǎn)品精度要求極高所以所選 的模具要有很高的精度經(jīng)比較，我選擇導柱式模架，該模具由導套和導柱配合作沖模的導向，工作時導柱 始終以 H6/h5 或 H7/h6 滑配合形式，互不分離，從而保證沖模工作工件零件位置正確，不受壓力機滑塊精度的影響，適用于生產(chǎn)精度要求高，批量較大的沖裁，沖壓。導柱模導向性較好，所以保證提高制件的精度并保證凸模畢業(yè)設計（論文） 23 與凹模的間隙均勻，減少模具的磨損，安裝也方便，缺點是制造成本較高，但為了加工的需要我選擇此模具。 沖模零件材料的選擇 冷沖模材料的選擇，要根據(jù)沖模使用條件進行合理的選材只有這樣，才能保證沖 模的質量。若選材不當，即使有很好的熱處理，也不能獲得優(yōu)異的性能和高的耐磨度。因此，在選材時必須尊重一下原則： （ 1） 要選擇淬透性良好的材料 在模具使用中，沖模除要求表面有足夠的硬度外，還要求心部還要有足夠的韌性。若用淬透性較差的材料，表面淬硬后其心部沒淬透，這樣即使回火也不能得到高的強度和韌性，影響了沖模的質量，從而影響產(chǎn)品的質量，所以在選材的時候一般選用淬透性能好的鋼材這是為了使其在淬火后獲得較均勻的應力狀態(tài)，以避免開和變形，所以在沖模中，我選擇凹模淬透性較好的材料，而凸模則要求低些。這樣可以獲得較高的產(chǎn)品質 量。 （ 2） 要選用抗回火穩(wěn)定性高的材料 冷沖模在工作時，由于和被加工材料發(fā)生強烈的擠壓和摩擦，會形成較高的溫度，這就要求沖模材料本身要具有較高的抗回火的穩(wěn)定性，也就是要在一定溫度下能有保持硬度的能力。一般說來，碳素鋼和低合金鋼抗回火能力差若采用不同程度的含鉻和含鉬的合金鋼，能顯著提高沖模的這種性能。 （ 3） 要選擇抗熱處理變形的材料 零件經(jīng)熱處理發(fā)生變形，主要是由于材料特性引起的，材料特性所引起的變形，主要是在加熱冷卻過程中產(chǎn)生的熱應力和相變應力引起膨脹與收縮造成的。所以，在選用材料時，對一些形狀復雜，截面厚薄不均的 零件，不宜采用淬透性差的材料，可選用一些含碳高，高合金淬透性好的材料。 拉深模工作零件材料的選擇 所謂拉深即利用模具使平面材料變成開口空心零件的沖壓方法，主要是利用拉深模使金屬材料在一定壓力下產(chǎn)生塑性變形，制造出與拉深型腔相仿的制件。拉深凹，凸模是拉深模的主要工作零件，所選用的材料應該具有良好的耐磨性，抗粘附性能。 怎樣確定圓形零件的拉深次數(shù) 畢業(yè)設計（論文） 24 在拉深過程中，若坯料的變形量超過材料所允許的最大變形程度時，就會出現(xiàn)零件被拉例的現(xiàn)象，所以，有些零件不能只拉一次成形，而需多次拉深后才能成形。即使每次拉深成形的變 形拉深系數(shù)都控制在允許的范圍內，讓坯料形狀逐漸發(fā)生變化，最后得到所需零件的形狀。 所謂拉深系數(shù)是指坯件每次拉深后的斷面積與拉深前的斷面積之比 即： m=Fn/Fn-1 式中 m 拉深系數(shù)； Fn 拉深后的斷面積（ mm） Fn-1 拉深前的斷面積 圓筒形零件的拉深系數(shù)則為 m=fn/Fn-1= 式中 dn-1 拉深前的坯件直徑（ mm） dn 拉深后的坯件直徑（ mm） t 坯件的厚度（ mm） 既圓筒形零件的拉深系數(shù)為每次拉深后圓筒形直徑與拉深前的坯料直徑的比值。 拉深系數(shù)是拉深工序中一個重要參數(shù)，合理的選擇拉深系數(shù)可以減少加工過程中的拉深次數(shù)，保證制品零件的加工質量。從公式可以看出拉深系數(shù)越小，說明拉深前后直徑的差別越大 ，即該工序變形程度越大，但過小的系數(shù)，則會使拉深的零件起皺 及嚴重變薄，因此拉深系數(shù)不能太小，應有一定的界限。見表（ 1-5） 圓筒形零件的極限拉深系數(shù) m 拉深極限 相對厚度 t/D0x100 2-1.5 1.5-1.0 1.0-0.6 0.6-0.3 0.3-0.15 0.15-0.08 m1 0.48-0.50 0.50-0.53 0.53-0.55 0.55-0.58 0.58-0.60 0.60-0.63 m2 0.75-0.75 0.70-0.75 0.76-0.78 0.78-0.79 0.79-0.80 0.80-0.82 0.75-0.78 0.78-0.79 0.79-0.80 0.80-0.81 0.81-0.82 0.82-0.84 0.78-0.80 0.79-080 0.81-0.82 0.82-0.83 0.83-0.85 0.85-0.86 畢業(yè)設計（論文） 25 0.80-0.82 0.82-0.84 0.84-0.85 0.85-0.86 0.86-0.87 0.87-0.88 注 ： 1.凹模圓角半徑較大時（ R 凹 =8-15t） 拉深系數(shù)取最小值 2.凹模圓角半徑較小時（ R 凹 =4-8t） 拉深系數(shù)取最大值 3.本表適用與 08， 10 號鋼，其它可根據(jù)材料的塑性大小，將表中的數(shù)值減少或加大（ 1.5-2） %。 利用拉深系數(shù)確定拉深系數(shù)： 1） 首先計算拉深件的坯料 的尺寸和相對厚度 t/d0*100 2） 計算總拉深系數(shù) m總 m總 =d/d0 式中 d 零件直徑（ mm）； d0 坯料直徑（ mm）； m總 零件的總拉深系數(shù)； t 材料厚度（ mm） 3） 根據(jù)相對厚度 t/d0*100 值，從表 1-6 中查得各次拉深系數(shù)，若查的第一次拉深系數(shù) m1 m總時，制品零件可以一次拉深成形，若 m1 m總時則需進行多次拉深成形。 在多次拉深時 m總 =m1xm2Xm3 .mn 即零件的制品的總拉深系數(shù)等于各次拉深系數(shù)的乘積，只要算出 m 總，然 后在表 1-6 中查的各次拉深系數(shù)值，通過估算就可求的所需的拉深次數(shù)。 實際上，在第一次拉深以后的各次拉深系數(shù)值變化很小，特別是在經(jīng)工序中間退火的坯料拉深系數(shù)相差就更小。為了計算方便，首次拉深系數(shù)與以后各次的拉深系數(shù)值應相等，因此我在計算時只要先算出 m總，然后再根據(jù)表 1-6查出 M1來就可以驗算出所需的拉深次數(shù)。 在生產(chǎn)實踐中，可根據(jù)拉深零件的相對深度 H/d（ H 為零件的高度）和相對拉深厚度t/d0X100，通過查表的方法，直接確定所需的拉深次數(shù) 。 保持架 的工藝計算 1.毛坯直徑，拉 伸次數(shù)，半成品尺寸的計算。材料為 SPCC 鋼板 ，料厚 t=1.2mm 1) 確定修邊余量 h 查手冊的 h/d=7.7/15=0.51 畢業(yè)設計（論文） 26 取修邊余量 h=5 mm 2) 計算毛坯直徑 D 由表得 D= dxd+4dh-1.72rd-0.56rxr = 15x15+4x15x(7.7+5)-1.72x2x15-0.56x2x2 =30.6=31mm 3） 確定拉伸次數(shù) 先判斷能否一次拉成 零件所需的拉伸系數(shù)（即拉伸總系數(shù)） M 總： M=d/D=15/31=0.48 由表取 M1=0.57,Mn=0.8 可見， M 總 =0.48 由查參數(shù)確定拉伸次數(shù)： t/D=1.2/31=3.3% h/d=12.7/15=0.85 所以查表得 n 是 3 次 計算演算得 m1=0.60 m2=0.72 m3=0.84 各次拉伸直徑推算為 : d 1=0.64X31=19.9mm d 2=0.72X19.9=15.9mm d 3=0.82X15.9=13.6mm 因為 m3 已經(jīng)小于直徑 15.8，所以不必再推下去，需 3 次即可 4） 各次半成品直徑的計算：調整各次的拉伸系數(shù)，使各次的拉伸系數(shù)均偏大。調整 后，實際選取 m1=0.67 m2=0.79 m3=0.89. 所以各次拉伸的直徑確定為 : d 1=0.67X31=21.0mm d 2=0.79X21=16.6mm d 3=0.89X16.6=15.8mm 5）各次半成品的高度計算