制造工艺培训课件

题目：水泵叶轮模具制造工艺院（部）：机电工程学院
专业：材机械设计制造及其自动化班级： 13机本（2）班
姓名：炳文
学号：
指导教师：雯娟
完成日期：
目录
摘要 (IV)
ABSTRACT (V)
第一章前言 (1)
1.1选题背景 (1)
1.2课题相关调研 (1)
1.2.1本课题及相关领域的国外现状及发展 (2)
1.2.2模具技术的发展现状 (2)
第二章工艺分析计算 (3)
2.1零件及其冲压工艺性分析 (3)
2.2确定工艺方案 (5)
2.3主要工艺参数计算 (8)
2.3.1落料尺寸 (8)
2.3.2拉深道次及各道次尺寸 (10)
第三章模具设计 (16)
3.1落料、拉深复合模...................................... 错误!未定义书签。

3.1.1模具结构 ......................................... 错误!未定义书签。

3.1.2 模具工件部分尺寸及公差计算....................... 错误!未定义书签。

3.2修边冲孔模............................................ 错误!未定义书签。

3.2.1模具结构 ......................................... 错误!未定义书签。

3.2.2 模具工件部分尺寸及公差计算....................... 错误!未定义书签。

3.3切槽模................................................ 错误!未定义书签。

3.3.1模具结构 ......................................... 错误!未定义书签。

3.3.2 模具工件部分尺寸及公差计算....................... 错误!未定义书签。

3.4翻边模................................................ 错误!未定义书签。

3.4.1模具结构 ......................................... 错误!未定义书签。

3.4.2 模具工件部分尺寸及公差计算....................... 错误!未定义书签。

第四章结论.. (30)
参考文献 (31)
辞 (32)
摘要
水泵叶轮是微型汽车上发动机冷却系统中离心式水泵的重要零件。

本文分析了水泵叶轮零件的结构特点, 计算了该叶轮的展开尺寸, 确定了该工件的冲压成形工艺及各工序尺寸, 对全套模具的总体结构设计进行了比较详细的论述，并在此基础上确定了叶轮冲压模具零件的具体结构和尺寸，在生产合格零件的基础上尽量提高生产效率，降低生产成本。

主要介绍了叶轮零件冲压成形应包括的基本工序方案，工艺参数计算，模具制造工艺过程、尺寸等。

关键词：水泵叶轮; 冲压; 工序; 模具制造工艺
The Pressing Process Analysis and Die Design of Pump Impeller
ABSTRACT
TCentrifugal pump impeller is an important part of the engine cooling system pump automobile. This paper analyses the structure characteristics of pump impeller parts, the impeller expanded size was calculated to determine the stamping forming process of the workpiece and the process dimensions, overall structure design of the mould were discussed in detail. Based on the specific structure and size of the impeller of stamping die was determined, based on the production of qualified parts to improve production efficiency and reduce production cost. This paper mainly introduced the stamping forming process of impeller parts basic plan should include the calculation of process parameters and mold manufacturing process, size etc. 。

Key words: pump impeller; stamping; process; mold manufacturing process
第一章前言
1.1选题背景
在现代汽车工业中，微型汽车上发动机冷却系统离心式水泵叶轮由铸铁等金属或工程塑料制成，采用向后弯曲的半圆弧、双圆弧或多圆弧形叶片，其叶型与水流方向一致，泵水效率较高。

塑料叶轮容易实现小型化和轻量化，且耐腐蚀性能好，有越来越多的汽车发动机水泵使用了塑料叶轮。

但塑料叶轮容易开裂或叶轮磨损后从泵轴上松脱，使冷却液循环速度变慢，容易引起发动机温度过高的故障。

损坏的叶轮在旋转时还可能撞击水泵壳体，造成壳体碎裂。

铸铁制成的水泵叶轮机械强度较高，但其质量较大。

因此一种能综合现在采用材料优点而又避其缺点的产品就应时而生了。

现代工业生产中，模具是重要的工艺装备之一。

随着科学技术的发展，工业产品的品种和数量不断增加，产品的改型换代加快，对产品的质量和外观不断提出新的要求，对模具质量的要求也越来越高。

模具设计与制造水平的高低，直接影响着国民经济的发展。

世界上工业发达的国家，其模具工业发展迅速，模具总产值超过了机床工业的总产值，其发展速度也超过了机床、汽车、电子等工业，是国民经济的基础工业之一。

模具技术，特别是制造精密、复杂、大型长寿命模具的技术，已成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志之一。

目前，我国的模具行业生产厂家有数千个，职工有50万人，每年能生产百万套模具。

模具制造技术从过去只能制造简单模具已发展到可以制造大型、精密、复杂、长寿命的模具，但总体上还存在着制造的模具品种少、精度差、寿命短、生产周期长的弊端，很多精密、复杂、大型模具因为国制造困难，不得不从国外进口。

1.2 课题相关调研
水箱在汽车的冷却、散热中有着重要的作用。

因为汽车的冷却系统是用来为发动机散热的，一般常见的发动机过热问题。

发动机是由冷却液的循环来实现的，强制冷却液循环的部件是水泵，它由曲轴皮带带动水泵叶轮推动冷却液在整个系统循环。

为了保证冷却效果，汽车冷却系统一般由以下几部分组成：散热器、节温器、水泵、缸体水道、缸盖水道、风扇等组成。

据资料显示：导致汽车抛锚的故障中，冷却系统
故障位居第一。

由此可见，汽车冷却系统保养对汽车安全运行起着重要的作用。

叶轮用于微型汽车上发动机冷却系统的离心式水泵，工件时以1500-3000r/min左右的速度旋转，使冷却水在冷却系统中不断地循环流动。

为保证足够的强度和刚度，叶轮采用厚度为2mm的Al脱氧镇静钢冷轧板。

1.2.1 本课题及相关领域的国外现状及发展
模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业，工业发达国家称之为“工业之母”。

模具成型具有效率高，质量好，节省原材料，降低产品成本等优点。

采用模具制造产品零件已成为当今工业的重要工艺手段。

模具在机械，电子，轻工，纺织，航空，航天等工业领域里，已成为使用最广泛的工业化生产的主要工艺装备，它承担了这些工业领域中60%-80%产品零件，组件和部件的加工生产。

“模具就是产品质量”，“模具就是经济效益”的观念已被越来越多的人所认识和接受。

在中国，人们已经认识到模具在制造业中的重要基础地位，认识更新换代的速度，新产品的开发能力，进而决定企业的应变能力和市场竞争能力。

目前，模具设计与制造水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志之一。

1.2.2 模具技术的发展现状
随着科学技术的不断进步和工业生产的迅猛发展，冷冲技术及模具不断革新和发展，中国模具工业和技术的主要发展方向包括：
①提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平；
②在模具设计制造中广泛应用CAD/CAE/CAM技术；为了加快产品的更新换代，必
须缩短工装的设计和制造周期，从而开展了模具的计算机辅助设计和辅助制造
的研究，采用该技术，模具设计和制造效率一般可提高2—3倍，模具生产周期
可缩短1/2—2/3.目前，已达到CAD/CAM一体化，模具图纸只是作为检验模具之
用.
③大力发展快速制造成形和快速制造模具技术；
④在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术；
⑤提高模具标准化水平和模具标准件的使用率；
⑥发展优质模具材料和先进的表面处理技术；
⑦逐步推广高速铣削在模具加工的应用；
第二章工艺分析计算
2.1 零件及其冲压工艺性分析
叶轮用于微型汽车上发动机冷却系统的离心式水泵，工件时以1500-3000r/min左右的速度旋转，使冷却水在冷却系统中不断地循环流动。

为保证足够的强度和刚度，叶轮采用厚度为2mm的钢板。

叶轮材料为钢08Al。

该材料按拉深质量分为三级：ZP（用于拉深最复杂零件），HF（用于拉深很复杂零件）和F（用于拉深复杂零件）。

由于形状比较复杂，特别是中间的拉深成形难度大，叶轮零件采用ZF级的材料，表面质量也为较高的Ⅱ级。

表2-1列出08Al—ZF的力学性能。

表2-1 08Al—ZF的力学性能
为减轻震动，减小噪声，叶轮零件的加工精度有一定的要求。

除了7个叶轮形状和尺寸应一致外，叶轮中部与固定轴配合部位的要求也较高。

由于靠冲压加工难以达到直径
和
以及高度尺寸
的要求，实际生产中采用了冲压成形后
再切削加工的办法（需进行切削加工的表面标有粗糙度，图2-1）。

冲压成形后要留有足够的机加余量，因此孔
和
的冲压尺寸取为和。

直径为一般要求的自由尺寸，冲压成形的直径精度的偏差大于拉深直径的极限偏差。

但高度尺寸精度高于附表中的尺寸偏差，需由整形保证。

初步分析可以知道叶轮零件的冲压成形需要多道工序。

首先，零件中部是有凸缘的圆筒拉深件，有两个阶梯，筒底还要冲的孔；其次，零件外圈为翻边后形成的7个“竖立”叶片，围绕中心均匀分布。

另外，叶片翻边前还要修边、切槽、由于拉深圆角半径比较小（0.5～1），加上对叶片底面有跳动度的要求，因此还需要整形。

对拉深工序，在叶片展开前，按料厚中心线计算有
1
.00
8.23-φ01
.07.11-φ12
.00
5.4+1
.00
8.23-φ01
.07.11-φ5.23φ5.11φ5.15φ26.05.22±5.6φ图2-1叶轮零件示意图
＝
≈4.53＞1.4，
并且叶片展开后凸缘将更宽，所以属于宽凸缘拉深。

另外，零件拉深度大（如最小价梯直径的相对高度
h/d=20.5/13.5=1.52，
远大于一般带凸缘筒形件第一次拉深许可的最大相对拉深高度），所以拉深成形比较困难，要多次拉深。

对于冲裁及翻边工序，考虑到零件总体尺寸不大，而且叶片“竖直”后各叶片之间的空间狭小，结构紧凑，另外拉深后零件的底部还要冲的孔，所以模具结构设计与模具制造有一定难度，要特别注意模具的强度和刚度。

综上所述，叶轮由平板毛坯冲压成形应包括的基本工序有：冲裁（落料、冲孔、修边与切槽）、拉深（多次拉深）、翻边（将外圈叶片翻成竖直）等。

由于是多工序、多套模具成形，还要特别注意各工序间的定位。

2.2 确定工艺方案
由于叶轮冲压成形需多道次完成，因此制定合理的成形工艺方案十分重要。

考虑到生产批量大，应在生产合格零件的基础上尽量提高生产率效率，降低生产成本。

要提高生产效率，应该尽量复合能复合的工序。

但复合程度太高，模具结构复杂，安装、调试困难，模具成本提高，同时可能降低模具强度，缩短模具寿命。

根据叶轮零件实际情况，可能复合的工序有：落料与第一次拉深；最后一次拉深和整形；修边、切槽；切槽；冲孔；修边、冲孔；切槽、冲孔。

根据叶轮零件形状，可以确定成形顺序是先拉深中间的阶梯圆筒形，然后成形外圈叶片。

这样能保持已成形部位尺寸的稳定，同时模具结构也相对简单。

修边、切槽、冲孔在中间阶梯拉深成形后以及叶片翻边前进行。

为保证7个叶片分度均匀，修边和切槽不要逐个叶片地冲裁。

因此叶轮的冲压成形主要有以下几种工艺方案：
中径
外径d D 5
.132.615.6
1)落料；
2)拉深(多次)；
3)整形；
4)修边；
5)切槽；
6)冲孔；
7)翻边。

方案二：
1)落料与第一次拉复合；
2)后续拉深；
3)整形；
4)切槽、修边、冲孔复合；
5)翻边。

方案三：
1)落料与第一次拉深复合；
2)后续拉深；
3)整形；
4)切槽、冲孔复合；
5)修边；
6)翻边。

1)落料与第一次拉深复合；
2)后续拉深；
3)整形；
4)修边、冲孔复合；
5)切槽；
6)翻边。

方案五：
1)落料与第一次拉深复合；
2)后续拉深；
3)整形；
4)切槽；
5)修边、冲孔复合
6)翻边。

方案一复合程度低，模具结构简单，安装、调试容易，但生产道次多，效率低，不适合大批量生产。

方案二至五将落料、拉深复合，主要区别在于修边、切槽、冲孔的组合方式以及顺序不同。

需要注意的是，只有当拉深件高度较高，才有可能采用落料、拉深复合模结构形式，因为浅拉深件若采用落料、拉深复合模具结构，落料凸模（同时又是拉深凹模）的壁厚太薄，强度不够。

方案二将修边、切槽、冲孔复合，工序少，生产率最高，但模具结构复杂，安装、调试困难，同时模具强度也较低。

方案三将切槽和冲孔组合，由于所切槽与中间孔的距离较近，因此在模具结构上不容易安排，模具强度差。

所以较好的组合方式应该是修边和冲孔组合，而切槽单独进行，如方案四、五。

方案四与方案五主要区别在于一个先修边、冲孔后切槽，一个先切槽后修边、冲孔。

由于切槽与修边有相对位置关系，而所切槽尺寸比较小，如果先切槽则修边模具上不好安排定位，所以实际选择了方案四，即先修边、冲孔后切槽，然后翻边成形竖立叶片。

2.3主要工艺参数计算
2.3.1 落料尺寸
落料尺寸即零件平面展开尺寸，叶轮零件基本形状为圆形，因此落料形状也应该为圆形，需确定的落料尺寸为圆的直径。

带有凸缘的筒形拉深成形件，展开尺寸有关公式计算。

但根据叶轮零件图，不能直接得到凸缘尺寸。

在计算落料尺寸之间，要将竖立的叶片“落料尺寸。

图2-2 叶轮叶片的展开
严格来说，叶轮成形“竖直”叶片的工序属于平面外凸曲线翻边。

但根据零件图，由于翻转曲线的曲率半径比较大，为简化计算可以近似按弯曲变形来确定展开尺寸，如图2-2所示。

因为弯曲半径
r=0.5～1≤0.5t=1，
所以可以弯曲坯料展开的计算公式计算。

经计算，叶片展开后，凸缘尺寸为Φ76（单位mm ，）。

，
由文献【10】表4-5的公式，可取修边余量为2.2。

因此凸缘直径为： 76+2.2×=80.4
取凸缘尺寸Φ80，于是得到叶轮拉深成形尺寸，如图2-3所示。

根据叶轮拉深成形尺寸，要以算出零件总体表面积A 约为5890。

按照一般
拉深过程表面积不变的假设，可得到落料直径
D=
因圆角半径较小，近似由公式计算落料直径：
（公式2-1）
代入=16，=4.5，，
，
得。

最后取
落料直径D=87.
98
.25.25/76==d d 凸2
mm 6.8614.3/58904/4=⨯=πA )
(4221123h d h d d D ++=1
h 2
h 5
131⋅=d 5
.252=d 80
3=d 88.87=D 图2-3 叶轮拉深成形尺寸
落料尺寸确定后，需要确定排样方案。

圆形件排样比较简单，根据本例中零件尺寸大小，可采用简单的单排排样形式。

冲裁搭边值，由文献【10】表2-12的公式：取沿边搭边值a=2.5mm ，工件间搭边值1a =2mm 。

2.3.2拉深道次及各道次尺寸
叶轮拉深成形后为带阶梯的宽凸缘件，成形较为困难，需多次拉深。

根据图12-12所示叶轮拉深件形状，成形过程可分为两个步骤：首先按宽凸缘件拉深成形方法，拉成所要求凸缘直径的筒形件（径、凸缘直径），然后，若将由径的筒形部分逐次拉成径的阶梯，视为拉深成径为直筒件的中间过程，则可以近似用筒形件拉深计算方法计算阶梯部分（径）的成形，但应保证首次拉深成形后的凸缘尺寸在后续拉深过程中保持不变。

以下尺寸按料厚中心线计算。

1、由毛坯拉成径、凸缘直径的圆形件： ① 判断能否一次拉成。

带凸缘筒形件第一拉深的许可变形程度可用对应于和
不同比值的最
大相对拉深高度
来表示。

根据图2-3，对叶轮零件，
5.23φ80φ5.23φ5.11φ5.11φ5.11φ87φ5.23φ87φ1
d d 凸100
⨯D t 1
1d h 图2-4 排样图
，。

由文献【10】表4-20查得。

径的圆筒件高度未定。

可以先确定拉深圆角半径，然后求出直径的毛坯拉成径为的圆筒件高度，最后利用
判断能否一次拉出。

取圆角半径。

按公式可求出拉深高度
因
，所以一次拉不出来。

在凸缘件的多次拉深中，为了保证以后拉深时凸缘不参加变形，首先拉深时，拉入凹模的材料应比零件最后拉深部分所需要材料多一些（按面积计算），但叶轮相对厚度较大，可不考虑多拉材料。

如果忽略材料壁厚变化，凸缘部形状在拉深过程应满足表面积不变条件。

② 用逼近法确定第一次拉深直径计算见表2-2：
14
.35.25801==d d 凸29
.2100=⨯D t 22
.0~18.011=d h 5.23φ87φ5.23φ1
1d h mm
R r 211==()()()
2.13225
.2514.02243.080875.2525.0)(14.0)(43.0)(25.0222221211112
21=-+++-=-+++-=
R r d R r d D d h 凸22
.052.05.252.13>==d h 表 2-2 毛坯拉深直径
实际拉深系数应该适当大于极限拉深系数，因此可以初步取第一次拉深直径为36mm （按料厚中心计算）。

③ 计算第二次拉深直径 第二次拉深的极限拉深系数。

考虑到叶轮材料为08Al —ZF ，塑性
好，同时材料厚度较大，极限拉深系数可适当降低。

取
，。

为了便于后续拉深成形，第二拉深直径可取为25.5mm ，此时的拉深系数为：
④一、二次拉深的圆角半径，。

可取与凹模圆角半径
相等或略小的值
所以可以取，。

考虑到叶轮最终成形后圆角半径较
小，实际取。

⑤ 计算第一、二次拉深高度 根据公式，第一次拉深高度：
75
.0~73.0][2=m 71
.0][2=m 56
.2571.036212=⨯=⨯=m d d 71
.036/5.25122===d d m mm
R 91=凹mm
R 42=凹凸
R 凹
凸R R )1~6.0(=mm
R 61=凸mm
R 42=凸mm
R R 621==凸凸()()()
1.147736
14.07743.080873625.0)(14.0)(43.0)(25.0222221211112
211=-+++-=-+++-=
R r d R r d D d h 凸
第二次拉深高度：
⑥ 校核第一次拉深相对高度零件
，
，
，
，考虑到材料塑性好，故可以拉成。

2、由径拉出径的阶梯：
阶梯形件拉深与圆筒形件拉深基本相同，每一阶梯相当于相应的圆筒形件拉深。

下面用筒形件拉深计算方法近似计算阶梯部分（径）的成形。

由径拉出径的阶梯，总拉深系数。

查由文献【10】表4-15，筒形件第三次拉深的极限拉深系数，所以该阶梯部分
不能一次拉成，需多次拉深成形。

筒形件拉深的极限拉深系数
，。

实际拉深系数
在各次拉深中应均匀分配。

考虑到最后一次拉深时材料已多次变形，拉深系数应适当取大一些。

于是阶梯部分采用三次拉深，拉深系数分别为
、
，。

各次拉深直径分别为
第三次拉深(第一次阶梯拉深)：(径) 第四次拉深(第二次阶梯拉深)：(径) 第五次拉深(第三次阶梯拉深)：
(径)
忽略材料壁厚的变化，按表面积不变的条件可以计算出各次深的高度：，
，。

()()()
7.15555
.2514.05543.080875.2525.0)(14.0)(43.0)(25.0222222222222
222=-+++-=-+++-=
R r d R r d D d h 凸39
.036/1.1411==d h 2
.236801==d d 凸29
.2100=⨯D t 45.0~35.0][11=d h 5.23φ5.11φ5.11φ5.23φ5.11φ53.05.25/5.13==m 53
.078.0~76.0][3>=m 80
.0~78.0][4=m 82
.0~80.0][5=m 76
.03=m 79
.04=m 87
.05=m 5
.195.2533≈⨯=m d 5.17φ5.155.1944≈⨯=m d 5.13φ5
.135.1555≈⨯=m d 5.11φ7.163=h 4
.194=h 5
.205=h
最后结果如图2-5所示：
工序一、二由毛坯拉成径，凸缘直径的圆筒件。

第一道工序为落料、拉深，落料直径
，然后拉深成凸缘直径为80mm 的筒形件，该凸缘直径在后
续成形过程中保持不变。

落料、拉深由一套模具完成。

工序二为宽凸缘筒形件的二次拉深。

87φ5.23φ80φmm
D 870=图2-5叶轮拉深工序图
工序三、四、五为由径的筒形拉出径小台阶的阶梯拉深过程。

工序五在拉深成形结束后还带有整形，主要目的是将凸缘整平，同时减小圆角半径，以达到零件图要求。

经验证，上述工艺方案是完全可行的。

3、落料、拉深冲压力落料力的计算按下式
一般可取。

拉深力计算，由
公式：
代入数据，最后得
拉深力出现在落料力之后。

因此最大冲压力出现在冲裁阶段。

选用落料、拉深复合结构(见图12-4)，可计算出最大冲压力为
经计算，
所以选择吨位为250kN 的压力机，即J23-25。

5.23φ5.11φkN
Dt F 17024028714.33.13.1≈⨯⨯⨯⨯==τπ落b
στ8.0=3
1K t d F b σπ=拉kN
F 7.5375.030023814.3≈⨯⨯⨯⨯=拉推
顶落F F F F ++=max kN
F F F F 190max ≈++=推顶落
第三章模具制造工艺流程
1 零件分析
1.1 零件的生产类型及生产纲领
生产纲领是企业在计划期应当生产的产品产量和进度计划。

在本次毕业设计题目中，已知该模具的生产类型为大批生产。

由于于轻型零件。

因此，该零件的年生产纲领大于5000(件/年)。

1.2 零件的作用
本次课程设计题目给定的零件是直齿圆柱齿轮，齿轮是机械行业量大面广的基础件，广泛应用于机床，汽车，摩托车，农机，建筑机械，工程机械，航空，兵器，工具等领域，用来传递动力、改变运动的传递方向等等。

因此对齿轮材料的基本要：应使齿面具有足够的硬度和耐磨性，齿心具有足够的韧性，以防止齿面的各种失效，同时应具有良好的冷、热加工的工艺性，以达到齿轮的各种技术要求。

1.3 零件的工艺分析
该零件主要加工面有平面、外圆面、孔和键槽，是一个形状比较简单的零件，可通过车、铣以及拉削来获得。

加工个参数如下：
车削外圆到 125mm
镗孔到Φ25mm
铣A、B、C端面至AB面之间厚度为52mm,BC面之间厚度为52mm
拉削孔键槽
滚齿机滚齿，齿数20、模数6的齿
去毛刺，倒圆角
有以上的分析可知，可以先加工外圆表面，然后借助外圆面加工其他表面。

这样子对于后续的加工，其精度要求更加容易得到保证。

2 铸造工艺方案设计
2.1 确定毛坯的成形方法
直齿圆柱齿轮是一种常用的传动件，材料为40Cr钢，要求为表硬里韧。

由于零件轮廓尺寸不大，形状也不复杂，在使用过程中主要承受的是扭矩。

并且该零件为大批生产，采用铸造生产比较合适，故可采用铸造成形。

此外应尽可能选择各种已标准化、系列化的通用刀具、通用量检具及辅助工具加工及检验工件。

2.2 确定铸造工艺方案
2.2.1 铸造方法的选择
根据铸件的尺寸较小，形状比较简单，而且选用40Cr钢为材料，铸件的表面精度要求较高，并且为大批量生产，（参考第三篇第2节]10[）选用壳型铸造。

2.2.2 造型的选择
因铸件制造批量为大批生产（参考第三篇第2节]10[），故选用砂型机器造型。

2.2.3 分型面的选择
选择分型面时要尽可能消除由它带来的不利影响，本零件选择最大的截面作为分型面。

这样有利于铸件的取出。

2.3 确定铸造工艺参数
2.3.1 加工余量的确定
按机械砂型铸造，查表2.2-5]7[，查得铸件尺寸公差等级为8～10，加工余量等级为H，按9公差等级制造，则单侧加工余量为3.5mm，双侧加工余量为3mm，则可推出毛坯总尺寸。

2.3.2 拔模斜度的确定
零件总体长度小于200mm（包括加工余量值在），采用分模造型后铸件的厚度很小，靠松动模样完全可以起模，故可以不考虑拔模斜度。

2.3.3 收缩率的确定
通常，40Cr钢的收缩率为1.3%～2% ，在本设计中铸件取2% 的收缩率
2.3.4 不铸孔的确定
为简化铸件外形，减少型芯数量，直径小于Φ25mm的孔均不铸出，而采用机械加工形成。

2.3.5 铸造圆角的确定
为防止产生铸造应力集中，铸件各表面相交处和尖角处，以R =2mm～4mm圆滑过渡。

3 机械加工工艺规程设计
3.1 基面的选择
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择得正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。

否则，加工过程中会问题百出，甚至造成零件大批量报废，使生产无常进行。

3.1.1 粗基准的选择
由于该零件刚刚铸造出来的时候相当于轴类零件，所以该零件可以用最大的外圆面作为粗基准。

现选取加工后为Φ125mm的外圆面为粗基准，利用三角自定心卡盘，夹持在加工后为Φ125mm的外圆柱面上。

3.1.2 精基准的选择
主要考虑的是基准的重合问题。

当设计与工序的基准不重合时，因该进行尺寸换算。

3.1.3 制订工艺路线
生产为大批量生产，故采用万能机床配以组合夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。

同时还可降低生产成本。

工艺路线方案一：
工序I：铸造；
工序II：热处理；
工序III：粗车外圆柱面，倒Φ25mm处和Φ85处的倒角1X45，1X45；
工序IV：粗镗孔到Φ25mm；
工序V：拉削8mm宽键槽；
图3-1 拉削E键槽
工序VI：铣A、B、C端面（如图3-1所示）；
图 3-2 铣削A、B、C端面工序VII：滚齿，齿轮齿数20、模数6；
图3-3 滚削D端面
工序VIII：半精镗、精镗孔Φ25mm；
工序IX：去毛刺、倒圆角；
工序X：终检；
工序XI：入库。

工艺路线方案二：
工序I：铸造；
工序II：热处理；
工序III：粗车外圆柱面，；
工序IV：倒Φ25mm处和Φ85处的倒角1X45，1X45；
工序V：粗镗孔到Φ25mm；
工序VI：拉削8mm宽键槽；
工序VII：铣A、B、C端面；
工序VIII：滚齿，齿轮齿数20、模数6；
工序IX：半精镗、精镗孔Φ25mm；
工序X：去毛刺、倒圆角；
工序XI：终检；
工序XII：入库。

3.1.4 工艺方案的分析：
上述两个工艺方案的特点在于：方案二将倒角工序与车削外圆柱面细分，分别进行加工。

方案一将两个工序集中起来。

这样有利提高效率，定位精度也比较高，使用于大批量
生产。

经比较，从生产条件出发及生产效率方面考虑，选择工艺路线方案一。

3.2 确定机械加工余量及工序尺寸
根据以上原始资料及机械加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸如下：
3.2.1 车Φ125mm外圆柱面
根据端面的精度要求，查表4-12]3[，得可用粗车达到要求精度，端面参照相关手册]7[，确定工序尺寸，余量为单侧余量2.5mm，具体工序尺寸见表3-1。

表3-1工序尺寸表
3.2.2 镗Φ25mm孔
根据孔表面的精度要求，查表3.2.25]2[，得可用镗削达到要求精度，孔参照手册]7[，
确定工序尺寸，粗镗余量为0.2mm；半精镗余量为0.1mm具体工序尺寸见表3-2。

表3-2 工序尺寸表。