压射冲头09295的加工工艺与分析
【摘要】本次毕业综合实践论文所研究的压射冲头0929-5零件是冲压模具的零件产品，它与压射室、水套、连接头和压射杆是配套的压铸模具。本文分析了加工的图纸, 根据订单精度要求批量生产和企业实际,制定加工路线，选择合适的数控车床和普通铣床，选用相应的刀具，完成加工工艺卡，并通过车、铣等多到工序制作成品进行加工的，最后，分析加工中存在的问题以及成品的检验等。
目录
引言 1
一、压射冲头09295的零件分析 2
（一）分析图纸和毛坯材料 2
（二）毛坯材料分析 3
（三）设备介绍 3
二、制定加工工艺路线 4
（一）确定加工方案 4
（二）加工工序 5
（三）确定装夹方案 6
（四）刀具的选择 8
（五）参数的选择 9
（六）制定工艺卡 9
三、零件的加工过程及检验 10
（一）零件的装夹 10
（二）加工过程中出现的问题 10
（三）工件成品图 11
（四）产品的检验和分析 11
总结 14
参考文献 15
谢辞 16
附录 17
引言
时光冉冉，如今的中国早已不是40、50年代的中国了，如今到处可见的机械化生产大量减少了劳动力，生活质量日益提高对产品的多样化的要求日益强烈，产品的跟新换代愈来愈快，多样化、中小批量生产的比重日益增加，同时伴随着汽车、海洋、航空、军事以及轻工业等消费产品的高速增长，复杂的零件需求越来越多，精度要求也越来越高；市场竞争愈来愈强烈。要求生产周期越来越短，传统的加工设备已经难以适应生产质量的要求。因此，数控机床的高效性、高精度、高自动化的特点成为当今机械制造业的主流设备。
本次研究的压射冲头是一种压铸模具，是与压射室（熔杯）的配合件。因为冲头在压射室中是直线推动的，在使用过程中热膨胀系数不同而且还存在安装误差，因此要求冲头和压射室之间要有一定的间隙配合（表11），压射头和压射室之间的间隙过大过小都会影响冲头和压射室的使用寿命。压射时,如果两者之间间隙过大,合金液就有可能流入间隙,出现润滑油产生
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烟火和熔融液体窜漏,直接导致冲头过量磨损减少使用年限；但是倘若与压射室的间隙过小，会产生冲头与压射室焊死、及冲头卡死的危险。直径越大，温度的变化对其尺寸的影响越大。
由上可知我们加工的零件的表面粗糙度和尺寸精度要求较高，数量较多所以一般采用数控机床进行加工。本论文具体阐述数控加工的主要内容，如：零件图的分析、加工工艺分析、制定加工路线、成品的检验以及产品热处理等。
表11 与压射室的最佳间隙
直径
Ф40mm~Ф50mm
Ф60mm~Ф70mm
Ф80mm~Ф90mm
Ф100mm~
间隙
0.08mm
0.10mm
0.12mm
0.12~0.15mm
本文通过对压射模具零件加工的研究，来讨论数控工艺的制定，加工路线等重要环节以及产品的检验和热处理等一系列细致的分析。
一、压射冲头09295的零件分析
（一）分析图纸和毛坯材料
1．图纸分析
如图11所示是压射冲头09295的零件图，详细地表达了冲头的尺寸要求和表面粗糙度要求等。
图11压射冲头09295零件图
2. UG建模图
根据图纸，建立UG模型，如图12所示。
图12 UG模型图
3．加工内容分析
由零件图以及UG图可以看出，要完成本次所研究的工件，需要对毛坯进行多项加工：车外圆、打孔 、镗孔、车螺纹等等。
外圆有 Ф80、Ф78X20、Ф60
内孔有Ф45H7孔深15、Ф50X25内圆角R5
内螺纹为M42x26H
总空深70 总长90
各处倒角C1 右端一处台阶处R3
（二）毛坯材料分析
采用毛坯材料是H13（4Cr5MoSiV1），该材料属于热作模具钢，具有优良的淬透性、高度的韧性、耐磨损热处理变形小以及易切削加工等优点。在热处理方面优良的抗热裂能力，在工作场合可予以水冷，可以采用氮化工艺来提高其表面硬度。车削毛坯时可以加切削液给刀具工件冷却保证持续加工。该零件的毛坯图，选取Ф90长95的毛坯料，如图13。
图13 零件毛坯
（三）设备介绍
1.明确加工设备
根据毛坯的实际情况以及UG图的制作要求，我们知道此工件为轴类零件，我们选择使用广数GSK 980TDa数控车床（图141）以及普通铣床（图142）因为凭借数车对轴类零件的高度自动化从而可以快速高质量地完成加工任务。
2.设备性能介绍
机床属于卧式数控车床， x、z两轴联动，0.001mm插补精度，最高转速30000mm/min 最小指令单位0.001mm，具有刀具长度补偿、螺距误差补偿、刀尖半径补偿、刀具磨损补偿功能。具有攻丝功能，可车削公英制单头/多头直螺纹、端面螺纹、锥螺纹、变螺距螺纹。支持公英制编程，自动倒角、自动对刀、刀具寿命管理等功能。
图141 广数980TDa数车
图142 x5032立式升降铣床
二、制定加工工艺路线
（一）确定加工方案
从图11中可以看出，该零件含有外圆、台阶、孔和螺纹等加工要素，所以一般的压射头属于易加工的轴类零件，从而我们选用三爪卡盘作为夹具。根据UG图中给出的数据，各个部位的表面的粗糙度和尺寸要求，制定出合理高效的加工路径：粗车：车一端面见光，车外圆φ80车台阶φ60x5x45°，车外圆φ78x20保证总长。打孔、攻螺纹M42x2、铣四方65x20、粗磨、热处理/精车和精磨等，经过多道工序便可达到图纸的设计要求，因为厂家对产品有硬度要求所以增加氮化工序。氮化后会使工件表面厚度增加2～3丝左右，因此在磨床的工序时就得对工件的尺寸多磨2~3丝从而来保证氮化后最终尺寸达到图纸尺寸。
目录
引言 1
一、压射冲头09295的零件分析 2
（一）分析图纸和毛坯材料 2
（二）毛坯材料分析 3
（三）设备介绍 3
二、制定加工工艺路线 4
（一）确定加工方案 4
（二）加工工序 5
（三）确定装夹方案 6
（四）刀具的选择 8
（五）参数的选择 9
（六）制定工艺卡 9
三、零件的加工过程及检验 10
（一）零件的装夹 10
（二）加工过程中出现的问题 10
（三）工件成品图 11
（四）产品的检验和分析 11
总结 14
参考文献 15
谢辞 16
附录 17
引言
时光冉冉，如今的中国早已不是40、50年代的中国了，如今到处可见的机械化生产大量减少了劳动力，生活质量日益提高对产品的多样化的要求日益强烈，产品的跟新换代愈来愈快，多样化、中小批量生产的比重日益增加，同时伴随着汽车、海洋、航空、军事以及轻工业等消费产品的高速增长，复杂的零件需求越来越多，精度要求也越来越高；市场竞争愈来愈强烈。要求生产周期越来越短，传统的加工设备已经难以适应生产质量的要求。因此，数控机床的高效性、高精度、高自动化的特点成为当今机械制造业的主流设备。
本次研究的压射冲头是一种压铸模具，是与压射室（熔杯）的配合件。因为冲头在压射室中是直线推动的，在使用过程中热膨胀系数不同而且还存在安装误差，因此要求冲头和压射室之间要有一定的间隙配合（表11），压射头和压射室之间的间隙过大过小都会影响冲头和压射室的使用寿命。压射时,如果两者之间间隙过大,合金液就有可能流入间隙,出现润滑油产生
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
烟火和熔融液体窜漏,直接导致冲头过量磨损减少使用年限；但是倘若与压射室的间隙过小，会产生冲头与压射室焊死、及冲头卡死的危险。直径越大，温度的变化对其尺寸的影响越大。
由上可知我们加工的零件的表面粗糙度和尺寸精度要求较高，数量较多所以一般采用数控机床进行加工。本论文具体阐述数控加工的主要内容，如：零件图的分析、加工工艺分析、制定加工路线、成品的检验以及产品热处理等。
表11 与压射室的最佳间隙
直径
Ф40mm~Ф50mm
Ф60mm~Ф70mm
Ф80mm~Ф90mm
Ф100mm~
间隙
0.08mm
0.10mm
0.12mm
0.12~0.15mm
本文通过对压射模具零件加工的研究，来讨论数控工艺的制定，加工路线等重要环节以及产品的检验和热处理等一系列细致的分析。
一、压射冲头09295的零件分析
（一）分析图纸和毛坯材料
1．图纸分析
如图11所示是压射冲头09295的零件图，详细地表达了冲头的尺寸要求和表面粗糙度要求等。
图11压射冲头09295零件图
2. UG建模图
根据图纸，建立UG模型，如图12所示。
图12 UG模型图
3．加工内容分析
由零件图以及UG图可以看出，要完成本次所研究的工件，需要对毛坯进行多项加工：车外圆、打孔 、镗孔、车螺纹等等。
外圆有 Ф80、Ф78X20、Ф60
内孔有Ф45H7孔深15、Ф50X25内圆角R5
内螺纹为M42x26H
总空深70 总长90
各处倒角C1 右端一处台阶处R3
（二）毛坯材料分析
采用毛坯材料是H13（4Cr5MoSiV1），该材料属于热作模具钢，具有优良的淬透性、高度的韧性、耐磨损热处理变形小以及易切削加工等优点。在热处理方面优良的抗热裂能力，在工作场合可予以水冷，可以采用氮化工艺来提高其表面硬度。车削毛坯时可以加切削液给刀具工件冷却保证持续加工。该零件的毛坯图，选取Ф90长95的毛坯料，如图13。
图13 零件毛坯
（三）设备介绍
1.明确加工设备
根据毛坯的实际情况以及UG图的制作要求，我们知道此工件为轴类零件，我们选择使用广数GSK 980TDa数控车床（图141）以及普通铣床（图142）因为凭借数车对轴类零件的高度自动化从而可以快速高质量地完成加工任务。
2.设备性能介绍
机床属于卧式数控车床， x、z两轴联动，0.001mm插补精度，最高转速30000mm/min 最小指令单位0.001mm，具有刀具长度补偿、螺距误差补偿、刀尖半径补偿、刀具磨损补偿功能。具有攻丝功能，可车削公英制单头/多头直螺纹、端面螺纹、锥螺纹、变螺距螺纹。支持公英制编程，自动倒角、自动对刀、刀具寿命管理等功能。
图141 广数980TDa数车
图142 x5032立式升降铣床
二、制定加工工艺路线
（一）确定加工方案
从图11中可以看出，该零件含有外圆、台阶、孔和螺纹等加工要素，所以一般的压射头属于易加工的轴类零件，从而我们选用三爪卡盘作为夹具。根据UG图中给出的数据，各个部位的表面的粗糙度和尺寸要求，制定出合理高效的加工路径：粗车：车一端面见光，车外圆φ80车台阶φ60x5x45°，车外圆φ78x20保证总长。打孔、攻螺纹M42x2、铣四方65x20、粗磨、热处理/精车和精磨等，经过多道工序便可达到图纸的设计要求，因为厂家对产品有硬度要求所以增加氮化工序。氮化后会使工件表面厚度增加2～3丝左右，因此在磨床的工序时就得对工件的尺寸多磨2~3丝从而来保证氮化后最终尺寸达到图纸尺寸。
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