【正文】 具廠數(shù)量增加較快，其能力提高顯著；“三資”及私營企業(yè)發(fā)展迅速，尤其是“三資”企業(yè)目前已成為行業(yè)的主力軍；股份制改造步伐加快等等。目前，就整個模具市場來看，進口模具約占市場總量的20%左右，其中，中高檔模具進口比例達40%以上。據(jù)統(tǒng)計，我國現(xiàn)有模具生產(chǎn)廠近2萬家，從業(yè)人員約50萬人，“九五”期間的年增長率為13%，2000年總產(chǎn)值為270億元，占世界總量的5%。其它發(fā)展較快的行業(yè)，如電子、通訊和建筑材料等行業(yè)對模具的需求，都將對中國模具工業(yè)和技術的發(fā)展產(chǎn)生巨大的推動作用。家用電器行業(yè)的飛速發(fā)展使之對模具的需求量極大。家用電器，如彩電、冰箱、洗衣機、空調等，在國內的市場很大。1999年，國內汽車年產(chǎn)量為183萬輛，保有量為1500萬輛，預計到2005年汽車年產(chǎn)量將達600萬輛。對于大型、精密、復雜、長壽命模具需求的增長將遠超過每年10%的增幅。在我國，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，模具工業(yè)的發(fā)展也十分迅速。如今，世界模具工業(yè)的發(fā)展甚至已超過了新興的電子工業(yè)。模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項基礎產(chǎn)業(yè)，是技術成果轉化的基礎，同時本身又是高新技術產(chǎn)業(yè)的重要領域，在歐美等工業(yè)發(fā)達國家被稱為“點鐵成金”的“磁力工業(yè)” ；美國工業(yè)界認為“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石” ；德國則認為是所有工業(yè)中的“關鍵工業(yè)” ；日本模具協(xié)會也認為“模具是促進社會繁榮富裕的動力” ，同時也是“整個工業(yè)發(fā)展的秘密” ，是“進入富裕社會的原動力” 。閥堵模具工藝工裝設計畢業(yè)論文目 錄第1章 緒 論 1 模具工業(yè)的概況 1 我國模具工業(yè)現(xiàn)狀 1 我國模具工業(yè)的發(fā)展方向 3 模具CAD/CAE/CAM發(fā)展概況及趨勢 3第2章 零件的三維造型 6 零件的結構特征分析 6 零件的三維造型過程 6 零件三維造型的心得 6 零件三維造型圖片 7第3章 閥座體的機械加工工藝規(guī)程設計 8 閥座體工藝規(guī)程設計 8 零件的結構工藝性分析 8 計算生產(chǎn)綱領，確定生產(chǎn)類型 8 毛坯種類及其制造方法的確定 9 工藝路線的擬訂 9 定位基準的選擇 9 制定工藝路線 9 選擇加工設備及工藝裝備 11 切削用量和工時定額的確定 11 基本計算公式的引用 11 12 工藝合理性分析 43 填寫工藝卡片 43第4章 機床專用夾具的設計 44 機床專用夾具設計的基本要求 44 鉆床夾具Ⅰ的設計 45 確定夾具類型 45 擬定定位方案和選擇定位元件 45 夾具的整體結構設計 45 夾緊力的分析 45 夾具的使用說明 46 鉆床夾具Ⅱ的設計 46 確定夾具類型 46 擬定定位方案和選擇定位元件 46 夾具結構的整體設計 46 夾緊力的分析 46 夾具的使用說明 47 鉆床夾具Ⅲ的設計 47 確定夾具類型 47 擬定定位方案和選擇定位元件 47 夾具結構的整體設計 47 夾緊力的分析 47 夾具的使用說明 47 鉆床夾具Ⅳ的設計 48 確定夾具類型 48 擬定定位方案和選擇定位元件 48 夾具結構的整體設計 48 夾緊力的分析 48 夾具的使用說明 48 立銑加工中心夾具Ⅰ的設計 49 確定夾具類型 49 擬定定位方案和選擇定位元件 49 夾具結構的整體設計 49 夾緊力的分析 49 夾具的使用說明 49 立銑加工中心夾具Ⅱ的設計 50 確定夾具類型 50 擬定定位方案和選擇定位元件 50 夾具結構的整體設計 50 夾緊力的分析 50 夾具的使用說明 50第5章 零件復雜表面的CAM設計 51 計算機輔助制造（CAM）的介紹 51 零件復雜表面CAM的設計過程 51 MasterCAM加工仿真圖片 52 CIMCO Edit刀具軌跡模擬圖片 52第6章 結 論 53參考文獻 54致 謝 55附錄1鉆床夾具Ⅰ裝配圖 56附錄2鉆床夾具Ⅱ裝配圖 57附錄3鉆床夾具Ⅲ裝配圖 58附錄4鉆床夾具Ⅳ裝配圖 59附錄5立式加工中心夾具Ⅰ裝配圖 60附錄6立式加工中心夾具Ⅱ裝配圖 61附錄7英文資料及中文翻譯 62III第1章 緒 論 模具工業(yè)的概況模具是機械、汽車、電子、通訊、家電等工業(yè)產(chǎn)品的基礎工藝裝備之一。作為工業(yè)基礎，模具的質量、精度、壽命對其他工業(yè)的發(fā)展起著十分重要的作用，在國際上被稱為“工業(yè)之母” ，對國民經(jīng)濟發(fā)展起著不容質疑的作用。日本模具產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值達到13000億日元，遠遠超過日本機床總產(chǎn)值9000億日元。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其它各類模具約占11%。1999年中國大陸制造工業(yè)對模具的總市場需求量約為330億元，今后幾年仍將以每年10%以上的速度增長。汽車、摩托車行業(yè)的模具需求將占國內模具市場的一半左右。僅汽車行業(yè)就將需要各種塑料件36萬噸，而目前的生產(chǎn)能力僅為20多萬噸，因此發(fā)展空間十分廣闊。目前，我國的彩電的年產(chǎn)量已超過3200萬臺，電冰箱、洗衣機和空調的年產(chǎn)量均超過了100萬臺。到2010年，在建筑與建材行業(yè)方面，塑料門窗的普及率為30%，塑料管的普及率將達到50%，這些都會大大增加對模具的需求量。 我國模具工業(yè)現(xiàn)狀我國模具工業(yè)起步晚、底子薄，與工業(yè)發(fā)達國家相比有很大的差距，但在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟政策的支持和引導下，我國模具工業(yè)發(fā)展迅速。但從總體上看，自產(chǎn)自用占主導地位，商品化模具僅為1/3左右，國內模具生產(chǎn)仍供不應求，特別是精密、大型、復雜、長壽命模具，仍主要依賴進口。因此，近年來我國模具發(fā)展的重點放在精密、大型、復雜、長壽命模具上，并取得了可喜的成績，模具進口逐漸下降，模具技術和水平也有長足的進步。從地區(qū)分布來說，以珠江三角洲和長江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。江蘇、上海、山東、安徽等地目前發(fā)展態(tài)勢也很好。(2)企業(yè)組織結構、產(chǎn)品結構、技術結構和進出口結構都不夠合理。(4)開發(fā)能力弱，經(jīng)濟效益欠佳。(5)模具標準化水平和模具標準件使用覆蓋率低?？v觀發(fā)達國家對模具工業(yè)的認識與重視，我們感受到制造理念陳舊則是我國模具工業(yè)發(fā)展滯后的直接原因。因此，模具是國家重點鼓勵與支持發(fā)展的技術和產(chǎn)品，現(xiàn)代模具是多學科知識集聚的高新技術產(chǎn)業(yè)的一部分，是國民經(jīng)濟的裝備產(chǎn)業(yè)，其技術、資金與勞動相對密集。模具標準件是模具基礎，其大量應用可縮短模具設計制造周期，同時也顯著提高模具的制造精度和使用性能，大大地提高模具質量。1997年以來，又相繼把模具及其加工技術和設備列入《當前國家重點鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術目錄》和《鼓勵外商投資產(chǎn)業(yè)目錄》。所有這些國家對模具工業(yè)采取的優(yōu)惠政策也將對其發(fā)展提供有力支持。在制造中積極采用多媒體與虛擬現(xiàn)實技術，逐步走向網(wǎng)絡化、智能化環(huán)境，實現(xiàn)模具企業(yè)的敏捷制造、動態(tài)聯(lián)盟與系統(tǒng)集成。 我國模具工業(yè)的發(fā)展方向在信息社會和經(jīng)濟全球化不斷發(fā)展的進程中，模具行業(yè)發(fā)展趨勢主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復雜及更經(jīng)濟快速方面發(fā)展，技術含量不斷提高，模具生產(chǎn)向著信息化、數(shù)字化、無圖化、精細化、自動化方面發(fā)展；模具企業(yè)向著技術集成化、設備精良化、產(chǎn)品品牌化、管理信息化、經(jīng)營國際化方向發(fā)展。 模具CAD/CAE/CAM發(fā)展概況及趨勢計算機輔助設計（CAD）是當代計算機應用的一個重要領域。作為CAD技術應用的一個十分重要的方面，模具計算機輔助設計、模擬分析與制造，即模具CAD、CAE和CAM也一直是國內外普遍關注的熱點。70年代己開始應用計算機對熔融塑料在圓盤形、管形和長方形型腔內的流動情況進行分析。近十年來，注射模CAD技術在不斷進行理論和實驗研究的同時，十分注意向實用化階段發(fā)展，一些高水平的商品軟件逐步推出，并在推廣和實際使用中不斷改進、提高和完善。澳大利亞Moldflow PTY公司的Moldflow系統(tǒng)該系統(tǒng)具有很強的注射模分析模擬功能，包括繪制型腔圖形的線框造型軟件SHOD，有限元網(wǎng)格生成軟件FMESH，流動分析軟件FLOW，冷卻分析軟件COOLING，流動、冷卻分析結果和模架應力場分布的可視化顯示軟件FRES以及翹曲分析模擬軟件。美國CRATEK公司的注射模CAD/CAM/CAE系統(tǒng)該系統(tǒng)包括三維幾何形狀描述軟件OPTIMOLD III，二維注射流動分析軟件SIMUFLOW，三維有限元流動分析軟件SLMUFLOW 3D，冷卻分析軟件SIMUCOOL，標準模架(美國DME標準)選擇軟件OPTIMOLD等部分。美國和意大利的Plasticsamp。我國在模具CAD技術開發(fā)、應用及研究方面起步較晚。同時，某些高等學校和科研院所也開始了注塑模CAD系統(tǒng)的研制與開發(fā)工作。這些項目的成果對促進我國注射模CAD技術的迅速發(fā)展起到了重要作用，使我國注射模CAD技術的發(fā)展和應用水平得到很快提高。華中理工大學是國內較早自行開發(fā)研究注射模CAD/CAE/CAM系統(tǒng)的單位之自80年代中期開始，就在注塑模流動分析模擬和冷卻分析模擬方面進行了較深入的研究與開發(fā)工作，并推出了塑料注射模CAD/CAE/CAM系統(tǒng)HSC1。該系統(tǒng)采用特征造型技術構造產(chǎn)品模型，使形狀特征表達與工藝信息描述統(tǒng)一，并利用特征反轉映射實現(xiàn)了型腔模型的快速生成。上海交通大學從1983年開始，對注射模CAD進行了多方面的研究?，F(xiàn)在在工作站UG II平臺上進一步開發(fā)智能CAD/CAE/CAM系統(tǒng)。北京航空航天大學華正模具研究所開發(fā)的注射模CAD/CAE/CAM系統(tǒng)具有塑料產(chǎn)品線框造型、曲面造型、分析模擬和數(shù)控仿真與數(shù)控加工程序生成等功能，具有很高的技術水平與實用價值。合肥工業(yè)大學在注射模結構CAD技術方面進行了多年的研究與開發(fā)工作，先后研制出微機注塑模CAD系統(tǒng)PMCAD和微機注塑模CAD三維系統(tǒng)IPMCAD ，取得了較好的成績?，F(xiàn)在以AutoCAD ，進一步采用參數(shù)化特征模型、特征建模技術和裝配模型技術，研制出注射模CAD三維參數(shù)化系統(tǒng)IPMCAD ，在技術水平、實用性與通用性方面都達到較高水平。零件下表面的也有槽和孔，其中的一個槽比較難造型，槽底面為圓弧面。 零件的三維造型過程通過零件的結構特征分析，可以確定出造型的方案，利用拉伸增加材料命令造出零件基本形，利用拉伸去除材料命令造出中心孔，以后所有的造型都以中心孔作為基準。最后建立各處倒角命令即完成造型。尺寸最好一起驅動，防止視圖混亂。3. 在使用倒角、倒圓這些命令時，如果出現(xiàn)造不出來的地方，可以考慮用拉伸除料和旋轉除料。5. 在造型實體前最好有一個造型的大致思路，盡量用最少、最簡單的命令完成造型，思路一定要清晰。它包括零件的整個工藝過程的工藝性，如鑄造、鍛造、沖壓、焊接、熱處理、切削加工等工藝性，涉及面很廣，具有綜合性，而且在不同的生產(chǎn)類型和生產(chǎn)條件下，同樣一種零件制造的可行性和經(jīng)濟性可能不同，因此對其結構工藝性的要求也不同。 2) 刀具易于接近加工部位，便于進刀、退刀、越程和測量，以及便于觀察切削情況等。4) 盡量減少加工面積及空行程，提高生產(chǎn)率。6) 改善加工條件，便于加工，必要時應便于采用多刀、多件加工。8) 有適宜的定位標準，且定位基準至加工表面的標注尺寸應便于測量。閥堵的年產(chǎn)量為34500件/年，現(xiàn)通過計算。 毛坯種類及其制造方法的確定根據(jù)零件材料工具鋼確定毛坯為棒料，有已知零件的生產(chǎn)綱領為34500件/年，可知，其生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。 工藝路線的擬訂 定位基準的選擇由零件圖可知，內孔是閥體的設計基準和裝配基準。 制定工藝路線制定工藝路線時其基本出發(fā)點是保證加工質量、提高生產(chǎn)率、降低成本。根據(jù)先面后孔、先主要表面后次要表面的加工原則，各表面與孔的加工應根據(jù)各表面的加工要求和各種加工方法能夠達到的精度，確定各表面的加工方法：內孔及其端面用車床、外圓及其端面用車床、各小孔用鉆床、各槽用加工中心。其生產(chǎn)方式以通用機床加專用夾具為主。1. 整圓、車內孔及端面、車倒角。夾具采用三爪卡盤和芯軸。采用的設備是搖臂鉆床Z3052，夾具采用專用夾具。內孔采用內圓磨床M2110，夾具采用三爪卡盤。4. 銑上、下表面各槽。夾具采用立銑加工中心專用夾具。機床：普通車床C6201。2. 計算切削用量及工時定額 一次走刀 根據(jù)參考文獻[2]可知，車刀刀桿尺寸1625，車削深度，f=～，按C6201機床的進給量取f=。4. 確定機床主軸轉速按C6201機床的轉速取實際的切削速度為：5. 計算基本時間、輔助時間及作業(yè)時間根據(jù)公式基本時間 輔助時間 工作時間 工步2 粗車外圓1. 加工條件工件材料：(M50)工具鋼。刀具：YT5 90度偏刀。3. 計算切削速度 根據(jù)參考文獻[2] 根據(jù)公式可知。機床：普通車床C6201。2． 計算切削用量及工時定額 一次走刀 根據(jù)參考文獻[2]可知，車刀刀桿尺寸1625，車削深度，f=～，按C6201機床的進給量取f=。4. 確定機床主軸轉速按C6201機床的轉速取實際的切削速度為：5. 計算基本時間、輔助時間及作業(yè)時間根據(jù)公式基本時間 輔助時間 工作時間 工步4 鉆孔1. 加工條件工件材料：(M50)工具鋼。刀具：麻花鉆。3. 計算切削速度 根據(jù)參考文獻[2] 根據(jù)公式可知。機床：普通車床C6201。2. 計算切削用量及工時定額 一次走刀 根據(jù)參考文獻[2]可知， f=～，按C6201機床的進給量取f=。4. 確定機床主軸轉速按C6201機床的轉速取實際的切削速度為：5. 計算基本時間、輔助時間及作業(yè)時間根據(jù)公式基本時間 輔助時間 工作時間 (二) 工序Ⅱ工序Ⅱ 簡圖工步1 粗車端面，保證尺寸1. 加工條件工件材料：(M50)工具鋼。刀具：YT5 90度偏刀。3. 計算切削速度 根據(jù)參考文獻[2] 根