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手动气阀的工艺规程设计
时间:2012-03-09 08:34来源:未知 作者:jinhuij 点击: 185次
一、选择毛坯 由于该手动阀体在工作过程中要承受冲击载荷、交变载荷，为增强手动阀体的强度和冲击刃度，获得纤维组织，毛坯选用锻件。该手动阀体的轮廓尺寸不大，且生产类型为大批量生产，为提高生产率和锻件精度，宜采用模锻方法制造毛坯。毛坯的拔模斜度为
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一、选择毛坯
由于该手动阀体在工作过程中要承受冲击载荷、交变载荷，为增强手动阀体的强度和冲击刃度，获得纤维组织，毛坯选用锻件。该手动阀体的轮廓尺寸不大，且生产类型为大批量生产，为提高生产率和锻件精度，宜采用模锻方法制造毛坯。毛坯的拔模斜度为5 。
二、确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量
由表2-10~表2-12可知，要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应首先确定如下的个项因素.
1.       公差等级
由于手动阀体的功用和技术要求,确定该零件的公差等级为普通级．
２.锻件重量
　已知机械加工后手动阀体的重量为0.4kg,由此可初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为0.５kg．
３.锻件形状复杂系数
　对手动阀体的零件图进行分析计算，可大致确定锻件外廓包容体的长度、宽度和高度，即l=70mm,b=55mm,h=38mm（详见毛坯简图）；又公式（2-3）和（2-5）可计算出该手动阀体的形状复杂系数
S=m /m =6.5/(lbhρ)=0.5kg/(70mmx55mmx38mmx7.8x10 kg/mm )=0.44
由于0.44介于0.32和0.63之间，故该手动阀体的形状复杂系数属S 级。
4.锻件材质系数
由于该手动阀体材料为Q235，属于碳素结构钢，其平均含碳量为0.06%~0.38%，是碳的质量分数小于0.65%的碳素钢，故该锻件的材质系数属M 级。
5.锻件分模线形状
根据该手动阀体的形位特点，选择零件的长度方向的对称面为分模面，属平直分模线，如图毛坯简图所示。
根据上述诸因素，可查表确定该锻件的尺寸公差和机械加工余量，所得结果列表如下：

锻件重量/kg
包容体重量/kg
形状复杂系数
材质系数
公差等级
0.5
1.14
S
M
普通级
项目/mm
机械加工余量/mm
尺寸公差/mm
备注
长度65

1.6
表2-10
1.5~2.0（上下端面分别取1.5和2）

表2-13
孔径Φ18

1.4
表2-10
2.0

表2-14
中心距38

±0.4
表2-12
中心距27

±0.3
表2-12
孔径Φ14.4

1.4
表2-10
2.0

表2-14
孔径Φ5

1.4
表2-10
2.0

表2-14

三、绘制手动阀体锻造毛坯简图
由上表所得结果，绘制毛坯简图如下：

拟定手动阀体工艺路线
一、定位基准的选择
定位基准有精基准和粗基准之分，通常先确定粗基准，再确定精基准。
1.粗基准的选择机械制造课程设计
作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面欠缺。选择该手动阀体的上端面
和Φ18H9mm外圆面作为粗基准。采用Φ18H9mm外圆面定位加工内孔可保证孔的壁后均匀；采用上端面加工下端面，为后续工序准备好精基准。
2.精基准的选择
选择手动阀体的下端面和Φ18H9mm孔作为精基准。零件上的很多表面都可以采用它们作为基准加工，即遵循了“基准统一”的原则。Φ18H9mm孔的轴线是设计基准，选用其做精基准实现了设计基准和工艺基准的重合。选用下端面作为精基准是遵循了“基准重合”的原则，因为该手动阀体的在轴向方向上的尺寸多以该端面为设计基准。
二、表面加工方法的确定
手动阀体零件各加工表面的加工方案如下：
加工表面
尺寸精度等级
加工方案
备注
气阀上端面
IT12
粗铣
表1-8
气阀下端面
IT11
粗铣-半精铣
表1-8
气阀中心孔
IT9
钻-铰
表1-8
三、加工阶段的划分
该手动阀体的加工精度要求不高，可将加工阶段划分成粗加工和半精加工两个阶段。
在粗加工阶段，首先将精基准准备好，使后续工序都可以采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；在半精加工阶段，完成气阀下端面的加工，完成气阀中心孔的钻、铰加工。
四、工序的集中与分散机械课程设计总结
选用工序集中的原则安排阀体的加工工序。该阀体的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工具、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多加工表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。
五、工序的安排
机械加工工序：
1.遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，再安排精加工工序。
2.遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准。
3.遵循“先主后次”原则，先加工主要表面—阀体下端面和Φ18H9mm孔，后加工次要表面—阀体下端面和Φ18H9mm外圆面。
4。遵循“先面后孔”原则，先加工阀体下端面，再加工Φ18H9mm孔。
六、确定工艺路线机械课程设计心得
在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，下表列出了阀体的工艺路线：
工序号
工序名称
机床设备
刀具
1
粗铣阀体上下端面
立式铣床
端铣刀
2
半精铣阀体下端面
立式铣床

端铣刀
3
钻、铰Φ18H9mm孔
四面组合钻床
麻花钻、铰刀
4
钻Φ5mm孔
四面组合钻床
麻花钻
5
粗车Φ18H9mm外圆表面
车床
车刀
6
车2个内螺纹2M14x1.5
车床
车刀
7
清洗
清洗机

8
终检

加工余量、工序尺寸和公差的确定
一、工序1和工序2——加工阀体上下端面至设计尺寸的加工余量、工序尺寸和公差的确定
第1、2道工序的加工过程为：机械课程设计课题
1.以上端面定位，粗铣下端面，保证工序尺寸P ；
2.以下端面定位，粗铣上端面，保证工序尺寸P ；
3.以上端面定位，半精铣下端面，保证工序尺寸P ，达到零件设计尺寸D的要求，D=65±0.100mm
由图所示加工方案，可找出全部工艺尺寸链，工序工艺尺寸链图