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河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文
題目：手機(jī)外殼凸凹模型腔的數(shù)控加工
班 級(jí)：
04143
姓 名：
石金梁
專 業(yè)：
數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用
指導(dǎo)教師：
楊瑞蘭
答辯日期：
2007年6月20日
河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
工 藝 規(guī) 程
零（部）件名稱 手機(jī)外殼凸凹模型腔的加工
專 業(yè) 數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用
班 級(jí) 04143
姓 名 石金梁
指 導(dǎo) 教 師 楊瑞蘭
2007 年 4 月 22 日
河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
工 藝 過 程 卡 片
產(chǎn) 品 代 號(hào)
零 （部） 件 名 稱
零 （部） 件 代 號(hào)
手機(jī)外殼
材
料
45鋼
毛 坯 種 類
型材
毛 坯 尺 寸
120mmX80mmX34mm
每一毛坯可制零件數(shù)
1
工序序號(hào)
工序
名稱
工 序 內(nèi) 容
設(shè) 備
夾 輔 具 名 稱
刀 具 名 稱 規(guī) 格
量 具 名 稱 及 規(guī) 格
5
下坯料
下料120mmX80mmX34mm
SIENZIS數(shù)控銑床
虎鉗、刀架
?10mm平刀
游標(biāo)卡尺、鋼板尺
10
粗銑
粗銑外輪廓，余0.5mm的余量
SIENZIS數(shù)控銑床
虎鉗、刀架
?10mm平刀
游標(biāo)卡尺
15
去毛刺
用砂布除去毛刺，以便以后提高加工質(zhì)量
砂布
臺(tái)式虎鉗
砂布
游標(biāo)卡尺
20
熱處理
為了提高它的硬、耐磨性和經(jīng)濟(jì)性
回火
25
精銑
精銑外輪廓，達(dá)到規(guī)定尺寸
SIENZIS數(shù)控銑床
虎鉗、刀架、
?6mm球刀
游標(biāo)卡尺
30
鉗工修磨
處理一些影響表面質(zhì)量的地方
砂布
臺(tái)式虎鉗
砂布
千分尺
35
清洗
清洗機(jī)
40
檢驗(yàn)
編 制
石金梁
校 核
楊瑞蘭
審 查
楊瑞蘭
共 1 張
第 1 張
河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
工 序 卡 片
產(chǎn) 品 代 號(hào)
零 （部） 件 名 稱
零 （部） 件 代 號(hào)
工序號(hào)
01
手機(jī)外殼
工序名稱
下坯料
毛坯的寬為80mm
1.先用切割機(jī)切出120mmX80mmX34mm的毛坯；
2.在SIENZIS銑床上銑出如圖所示120mmX80mmX34mm；
材
料
45鋼
設(shè)
備
名 稱
SIENZIS數(shù)控銑床
型 號(hào)
802D
夾具名稱
虎鉗
刀 量 輔 具
名 稱
規(guī) 格
數(shù) 量
平刀
?10mm
1
鋼板尺
200mm
1
切斷刀
刀寬4mm
1
游標(biāo)卡尺
0㎜-160㎜
1
1
編 制
石金梁
校 核
楊瑞蘭
審 查
楊瑞蘭
共 3 張
第 1 張
河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
工 序 卡 片
產(chǎn) 品 代 號(hào)
零 （部） 件 名 稱
零 （部） 件 代 號(hào)
工序號(hào)
10
手機(jī)外殼
工序名稱
粗銑外輪廓
、
凸模
凹模
1.裝夾坯料下端，露出距夾具15mm的長度，粗銑外型，留余量為0.5mm。
材
料
45鋼
設(shè)
備
名 稱
SIENZIS數(shù)控銑床
型 號(hào)
SIENZIS-802D
夾具名稱
虎鉗
刀 量 輔 具
名 稱
規(guī) 格
數(shù) 量
平刀
?14mm
1
游標(biāo)卡尺
0㎜-160㎜
1
1
1
1
1
編 制
石金梁
校 核
楊瑞蘭
審 查
楊瑞蘭
共 3 張
第 2 張
河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
工 序 卡 片
產(chǎn) 品 代 號(hào)
零 （部） 件 名 稱
零 （部） 件 代 號(hào)
工序號(hào)
25
手機(jī)外殼
工序名稱
精銑外輪廓
1.裝夾坯料下端，露出距夾具15mm的長度，精銑外型，以達(dá)到所要求尺寸。
材
料
45鋼
設(shè)
備
名 稱
SIENZIS數(shù)控銑床
型 號(hào)
SIENZIS-802D
夾具名稱
虎鉗
刀 量 輔 具
名 稱
規(guī) 格
數(shù) 量
球刀
?10mm
1
游標(biāo)卡尺
0㎜-160㎜
1
1
1
1
1
編 制
石金梁
校 核
楊瑞蘭
審 查
楊瑞蘭
共 3 張
第 3 張
河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
檢 驗(yàn) 卡 片
產(chǎn) 品 型 號(hào)
零 （部） 件 名 稱
零 （部） 件 代 號(hào)
工序號(hào)
10—30
手機(jī)外殼
工序名稱
檢驗(yàn)
序號(hào)
檢驗(yàn)內(nèi)容及技術(shù)要求
10
粗車后，達(dá)到該工序尺寸；
15
鉗工修磨，檢驗(yàn)尺寸是否符合要求。
25
精車，測(cè)量是否合格
30
鉗工修磨,進(jìn)行精確檢驗(yàn)
設(shè)備及工藝裝置
序號(hào)
名稱
型號(hào)
10 15
西門子802D
XK5040A
25 30
虎鉗
游標(biāo)卡尺
0㎜-160㎜
外徑千分尺
5—25mm
編 制
石金梁
校 核
楊瑞蘭
審 查
楊瑞蘭
共 1 張
第 1 張
河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文
目 錄
摘要. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .3
1 現(xiàn)狀分析和材料選擇. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……...4
1.1 45鋼概述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
1.2 45鋼用途. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .. . . 4
1.3 45鋼化學(xué)成份. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..4
1.4 45鋼物理性能. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ….. . . . . . . . .5
1.5 45鋼力學(xué)性能. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . ….... . . .. . . .5
1.6 45鋼疲勞性能. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ….... . . . . . .6
1.7 45鋼Goodman圖. . . . . . . . . . . . . . …. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
1.8 45鋼斷裂韌性. . . . . . . . . . . . .. . . . ……. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..8
2 加工工藝分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..…. . . . . . . . . . . . . . . . . ………9
2.1 銑削方式和銑刀直徑選擇. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
2.2 切削用量的選擇. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ….... . . . . . . . . . . . . . 9
2.3 刀具幾何角度的選擇. . . . . . . . . . . . . . …. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
2.4 零件形狀分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . ..….. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..11
2.5 數(shù)控加工工藝 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …… . . . . . . . . . . . . . . . . ..13
3 熱處理. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . ……… . . . . . . . . . . . . . . . ……...14
3.1 熱加工. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . ………. . . . . . . . . . . . . . . . .14
3.2 焊接. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . ……………………….... . . . . 14
3.3 熱處理規(guī)范及金相組織. . . . . . . . . .. . . . . . .... . . . . . . . . . . .. . . . . .14
4 刀具材料選擇. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …... . . . . . . . . . . . . . ……...16
4.1 切削速度公式. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . …….. . . . . . . . . . .16
4.2 刀具材料必需滿足的條件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . .16
4.3 選用工具材料. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …….. .. . . .16
4.4 工藝性能. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... ………..16
4.5 磨削性能. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……….16
5 金屬切削過程和切削液的選擇 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ………16
5.1 45鋼切削. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . ……….17
5.2 積屑瘤. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . …………17
5.3 表面硬化. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ………………….18
5.4 銑削時(shí)的切削力. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . ………18
5.5 切削液的選擇. . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ………………….19
6 夾具. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …………... . . . ……..19
7 MasterCAM 9.1手機(jī)模具加工. . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .……………..19
7.1 凸模工作設(shè)定參數(shù). . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …………….……...19
7.2 凹模工作設(shè)定參數(shù). . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …………….……21
7.3 MsterCAM生成造型實(shí)體－手機(jī)凸模圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …….…21
7.4 MsterCAM生成造型實(shí)體－手機(jī)凹模圖. . . . . . . . . . . . . …. …... . . . . . 23
8 加工程序. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……….. . . . ……..24
8.1 凸模加工程序. . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……. . . . … .25
8.2 凹模加工程序. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . ……. . . . …. .30
9 致謝. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …………………………. ………36
10 參考文獻(xiàn) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . ……………….…. ……….37
摘 要
二十一世紀(jì)是一個(gè)信息高度發(fā)達(dá)的社會(huì)，隨著人類文明的不斷進(jìn)步，這個(gè)態(tài)勢(shì)必將曠日持久下去。在新的大社會(huì)環(huán)境下，我們要立足長遠(yuǎn)，對(duì)科學(xué)文化知識(shí)的掌握顯得尤其重要。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)每個(gè)畢業(yè)生知識(shí)學(xué)習(xí)的一項(xiàng)綜合實(shí)踐，讓我們初步的接觸到實(shí)際應(yīng)用，從而也使我們大腦中存在著一個(gè)客觀實(shí)體。
本書是對(duì)NOKIA3100手機(jī)模具的初步制造加工過程的概述，目前我國的手機(jī)用戶率是27%，這個(gè)數(shù)字必將與日俱增。而NOKIA手機(jī)以設(shè)計(jì)美觀、時(shí)尚、耐用占據(jù)了市場的很大份額，因此它的制造、銷售前景是大為可觀的。
在本書中，以手機(jī)模具加工成形為主線，同時(shí)介紹了毛坯材料的選擇，由材料的力學(xué)性能、化學(xué)性能以及物理性能等確定熱處理，還有夾具、刀具和刀具材料的選擇，以及加工工藝分析和最終的由MasterCAM加工成實(shí)體。
1 現(xiàn)狀分析和材料選擇
選擇合理性的標(biāo)志，應(yīng)是在滿足零件的性能要求的條件下最大限度地發(fā)揮材料潛力，做到既要考慮提高材料強(qiáng)度的使用水平，同時(shí)也要減少材料的消耗和降低加工成本。同時(shí)要適應(yīng)加工設(shè)備條件而設(shè)計(jì)加工工藝。選擇的一般原則，首先是滿足零件使用性能的前提下，現(xiàn)時(shí)考慮工藝性、經(jīng)濟(jì)性。只要根據(jù)我國的資源情況盡量選擇材料。
綜合考慮，手機(jī)NOKIA 3100模具采用常用的中碳優(yōu)質(zhì)鋼45鋼
1.1 45鋼概述
45鋼是機(jī)械制造中廣泛使用的中碳優(yōu)質(zhì)碳素鋼，淬透性較低，水淬容易變形和開裂，經(jīng)適當(dāng)熱處理后具有高的強(qiáng)度，通常在調(diào)質(zhì)或正火狀態(tài)下使用。為了保證有必要的韌性，并消除其殘余應(yīng)力，應(yīng)在淬火再回火后成索氏體。該鋼具有良好的切削加工性能，冷變形塑性中等，鋼絲可供冷鐓?？珊附?，但焊接前需預(yù)熱，焊后需退火處理。
1.2 45鋼用途
45鋼可用以制造強(qiáng)度要求高的零件，為使零件表面有良好的耐磨性，需要進(jìn)行高頻或火焰表面淬火。
1.3 45鋼化學(xué)成份
表一 45鋼化學(xué)成份
技術(shù)條件
C
Si
Mn
S
P
Cr
Ni
Cu
GB699-88
0.42~0.50
0.17~0.37
0.50~0.80
≤0.035
≤0.035
≤0.25
≤0.25
≤0.25
JB755-85
0.42~0.50
0.17~0.37
0.50~0.80
≤0.040
≤0.040
≤0.25
≤0.25
1.4 45鋼物理性能
表二 45鋼物理性能
密度，t/m3
熔點(diǎn)，℃
臨界點(diǎn)℃
Ac1
Ac3
Ar3
Ar1
7.89（7.81）
1433
721(724)
778(780)
723(751)
619(682)
溫度, ℃
室溫
100
200
300
400
500
彈性模量E,105MPa
2.09（2.00）
2.07
2.02
1.96
1.86
1.74
熱導(dǎo)率λ,W/(m·k)
48
45
44
40
39
38
線膨脹系數(shù)α1，10-6K-1（與20℃之間）
9.40
12.2
13.1
13.8
14.2
泊松比μ
0.274(0.269)
0.275
0.276
0.276
0.274
0.287
比熱容c,kJ(kg·K)
0.498
0.531
0.552
0.569
0.595
切變模具G，104MPa
8.23
8.04
7.84
7.64
7.25
6.76
電阻率ρ,10-6Ω·m
0.320
0.416
0.502
0.618
熱擴(kuò)散率α，10-6m2/s
11.8
—
9.58
8.34
7.69
6.89
1.5 45鋼力學(xué)性質(zhì)
表三 45鋼力學(xué)性質(zhì)
熱處理
δs, MPa
δb, MPa
δ5,%
ψ,%
αKV,J/cm2
HB
τ0.3, MPa
τb, MPa
850℃正火
377
624
26.4
55.0
89.1
175
840℃水淬,560℃回火
501
710
23.6
65.1
152
216
539
737
24.5
62.4
145
206
515
759
25.2
63.7
161
223
熱處理
δs, MPa
δb, MPa
δ5,%
ψ,%
αKV,J/cm2
HB
τ0.3, MPa
τb, MPa
840℃油淬,510℃回火
716
934
17.9
52.9
99.5
254
528
829
850℃油淬,450℃回火
803
970
11.8
46.8
70
313
GB699-88厚度≤80mm>80~250mm
≥355
≥600
≥16
≥40
≥39
未熱處理≤229退火197
—
—
≥14
≥35
1.6 45鋼疲勞性
表四 45鋼疲勞性
熱處理
試樣形狀
指定存活率下的疲勞極限σ-1, Mpa（指定壽命107次）
50%
90%
95%
99%
99.9%
850℃正火
圓柱形
249(S=5.31)
242
240
237
233
漏斗形R=75 mm
285(S=8.67)
274
271
265
258
缺口R=0.75 mm,Kt=2
161(S=7.71)
151
148
143
137
840℃水淬,560℃回火
漏斗形R=75 mm
389(S=9.67)
376
373
366
359
缺口R=0.75 mm,Kt=2
212(S=9.21)
200
197
190
183
840℃水淬,510℃回火
圓柱形
405(S=18.9)
380
373
361
334
缺口R=0.75 mm,Kt=2
266(S=9.20)
254
251
244
231
850℃油淬,450℃回火水冷
圓柱形
433(S=14.32)
415
409
400
389
缺口R=0.75 mm,Kt=2
282(S=10.40)
268
265
257
250
1.7 A=-3 A=-4 A=2
A=-2 600 A=1
A=-1
400 A=0.5
A=-0.8
A=-0.663
200
-600 -400 -200 0 200 400 600
圖一 45鋼的Goodman圖
1.8 45鋼斷裂韌性
表五45鋼斷裂韌性
化學(xué)成份
熱處理
KIC,MPa·m1/2
σ0.2
HRC
Αk,J/cm2
C:0.45,
Mn:0.45~0.8
840℃15min,鹽水淬火14min油冷360℃28min回火
63.0~64.8
~1550
45~47
26~30
2 加工工藝分析
2.1 銑削方式和銑刀直徑選擇
為便加工效率應(yīng)有2/3的直徑與工件接觸，即銑刀直徑等于被銑削寬度的1.5倍。順銑時(shí)，使用這個(gè)刀具直徑與直徑切削寬度的比，保證切入工件時(shí)有非常適合的角度。如果不能肯定機(jī)床是否有足夠的功率來維持銑刀在這樣的比率下切削，可以把軸向切削厚度分兩次或多次完成而盡可能保持銑刀直徑與切削厚度的比值，如圖(a)所示，用直徑比銑削寬度稍大的銑刀進(jìn)行對(duì)稱是次好方案(b),用大直徑銑刀進(jìn)行對(duì)稱是不好方案（c）,用大直徑銑刀進(jìn)行逆銑是最差方案（d），如下圖所示（圖二）
2.2 切削用量的選擇
影響切削用量的選擇因素很多主要不有：刀具材料及幾何參數(shù)，工件材料及加工要求，機(jī)床、刀具、夾具、系統(tǒng)的剛度；機(jī)床的效率，生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性等，任何刀具材料都有其適應(yīng)的切削速度，將切削速度和進(jìn)給量適當(dāng)組合可以收到好的效果，但這只是預(yù)先選擇的最適宜的銑削條件而非最佳的切削條件。
2.3 刀具幾何角度的選擇
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在機(jī)床效率不足時(shí)，正確選擇刀具的幾何角度，也能擴(kuò)大低功率機(jī)床的生產(chǎn)能力，按傳統(tǒng)，加工鑄鐵的銑刀帶有負(fù)的軸向和徑向前角（雙負(fù)角銑刀），這種負(fù)的幾何角度提供了一個(gè)刀片主體與支撐的強(qiáng)勁刀刃，使刀刃比較牢固，相反，正確銑刀軸向正前角刀徑向負(fù)前角/切削平穩(wěn)也降低了機(jī)床功率要求，能高效率銑削鑄鐵，更便于采用先進(jìn)刀具材料，根據(jù)刀片的牌號(hào)和用途。銑刀刀片的刃口可以是鋒利的，也可以是磨出0.013mm－0.076mm的倒棱，以防刀刃在高速下被切屑打壞。
2.4 零件形狀分析
a).凸模工程圖
圖三 凸模工程圖
b).凹模工程圖
圖四 凹模工程圖
a. 由模具三視圖可知，手機(jī)凸模和凹模的主要結(jié)構(gòu)是多個(gè)曲面組成的凸型曲面和凹型型腔型腔四周的斜平面之間用半徑為５mm的圓弧面過渡，在模的底平面上有一個(gè)四周為斜的錐臺(tái)。凹模上部型腔為錐面用于壓邊，模具的外部結(jié)構(gòu)較為簡單，為標(biāo)準(zhǔn)長方體，但是凸模因?yàn)楸砻嫔墒謾C(jī)按鈕實(shí)際上是由幾個(gè)小模具組成的，加工較為復(fù)雜，分幾次加工，以保證加工精度和模具的可用性。
2.5 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)
本工件的結(jié)構(gòu)采用方式是立式加工
工件材料為45# 鋼，長方體毛坯的四周表面已經(jīng)加工到尺寸，模具的初始狀態(tài)是實(shí)心體。`
1.加工工步設(shè)置，由上述情況確定本工件的加工工藝路線為：
①粗加工整個(gè)型腔，去除大部分加工余量。
②精加工上凹槽和精加工凸模按鈕四周。
③精加工下凹槽和凸模表面
④精加工底部錐臺(tái)四周表面。
⑤精加工上下凹槽和凸模表面。
2.工件的定位和夾緊
工件直接安裝在機(jī)床工作臺(tái)表面上，用兩塊壓板壓緊，模具中心為工件做標(biāo)系X、Y的原點(diǎn)，上表面為工件坐標(biāo)的Z零點(diǎn).
3.刀具選擇
根據(jù)加工工藝，凸模表面粗加工選用等高外形φ7mm球刀，選用φ4mm球刀對(duì)凸模表面半精加工，最后用φ4mm球刀進(jìn)行殘料清角。
凹模型腔粗加工選用φ7mm波刃立銑刀，上凸模加工用φ4mm平面球刀，最后用φ4mm球刀對(duì)所有曲面殘料清角。
4.數(shù)控加工工序卡片
表六 數(shù)控加工工序卡片
（2T）
數(shù)控加工工序卡片
產(chǎn)品名稱或代號(hào)
零件名稱
材料
零件圖號(hào)
工序號(hào)
程序編號(hào)
夾具名稱
NOKIA3100
手機(jī)模具
45#鋼
使用調(diào)設(shè)備
車間
001
液壓虎鉗
立式數(shù)控銑床
數(shù)控中心
工序號(hào)
工步內(nèi)容
刀具名稱
半徑補(bǔ)正
刀長補(bǔ)正
進(jìn)給率
主軸轉(zhuǎn)速
凹模加工工藝
1
曲面粗加工—放射狀
7.00球刀
21
2
200
2000
2
曲面精加工—淺平面加工
4.00球刀
22
3
300
2000
3
曲面精加工—?dú)埩羟褰?
4.00球刀
22
3
500
3000
凸模加工工藝
1
曲面粗加工—等高外形
7.00球刀
21
2
200
2000
2
曲面精加工—淺平面加工
4.00球刀
22
3
300
2000
3
曲面精加工—?dú)埩羟褰?
4.00球刀
22
3
500
3000
3 熱處理
3.1 熱加工
由于45鋼本身具有缺陷，如裂紋、折疊、疤痕、氧化脫碳和銹蝕等，這也是造成質(zhì)量不高和壽命短與早期失效的致命原因，為了提高模具的使用壽命，可以通過熱處理來改變。熱處理分為退火、淬火、回火等，由于手機(jī)模具采用的是45鋼，為了提高它的硬、耐磨性和經(jīng)濟(jì)性選用回火。
因?yàn)榛鼗鹗谴慊痄撛谙嘧凕c(diǎn)以下的溫度下進(jìn)行再加熱、使碳化物析出、消除淬火結(jié)晶畸變、增加韌性，或使殘余奧氏體分解、使工件變成較穩(wěn)定狀態(tài)的熱處理方法，因此回火作為最終熱處理是不應(yīng)再有缺陷的重要工藝。
鋼的淬火組織是由馬氏體加殘余奧氏體和碳化物等所組成的，可是在常溫下，馬氏體處于含碳過飽和狀態(tài)，奧氏體是不穩(wěn)定組織，因此，在回火再加熱時(shí)，能看到分解成穩(wěn)定的鐵素體加碳化物，回復(fù)到平衡狀態(tài)的現(xiàn)象。這種變化隨著溫度和時(shí)間的增加呈連續(xù)的變化。
觀察這種組織變化過程時(shí)，可按照回火溫度的增高分為四個(gè)階段。
（1） 回火第一階段
第一階段是70~200℃，淬火馬氏體分解成低碳馬氏體和ε碳化物并消除內(nèi)應(yīng)力。這種變化在接近200℃時(shí)就加快了，在它以下的溫度就緩慢了。
（2） 回火第二階段
在第二個(gè)階段，在200~300℃下殘余奧氏體分解成馬氏體的變化，第二階段的一部分過程在第一階段中同時(shí)發(fā)生變化，這時(shí)生成了二次馬氏體，若不進(jìn)行再回火，韌性就要受影響。
（3） 回火的第三階段
在250℃以上的第三階段中，在第一、第二階段生成的馬氏體加ε轉(zhuǎn)變成鐵素體加θ（滲碳體），隨著溫度增高發(fā)生連續(xù)的軟化過程。
（4） 回火的第四階段
第四階段是含有V、W等碳化物生成元素的合金鋼，在約500℃以上的置換形擴(kuò)散自由進(jìn)行的溫度下，伴隨有穩(wěn)定的碳化物析出和擴(kuò)大的變化。
綜上所述，為了適應(yīng)手機(jī)模具所具有的性能應(yīng)把回火控制在第三階段，溫度控制在250℃附近。雖然回火溫度重要，但回火保溫時(shí)間也會(huì)對(duì)所得的結(jié)果產(chǎn)生顯著影響，所以必須慎重加以考慮。為了不致錯(cuò)誤地決定回火保溫時(shí)間，必須掌握保溫時(shí)間與溫度的關(guān)系，回火溫度均勻后的保溫時(shí)間與零件的大小無關(guān)，絕對(duì)值由鋼種決定，但是，實(shí)際上必須考慮與溫度有關(guān)聯(lián)的變化，所以這里的保溫時(shí)間定為30分鐘。
4 刀具材料選擇
4.1 切削速度公式Vc=πdn/1000
n—工件（或刀具）轉(zhuǎn)速
d—工件（或刀具）直徑
4.2 刀具材料必需滿足的條件：
a) 高的硬度
b) 足夠的強(qiáng)度和韌性
c) 良好的耐磨性
d) 較好的耐熱性
e) 良好的工藝性
4.3 選用工具材料：
主選高速鋼，牌號(hào)W18Cr4V，硬度HRC=62~70，耐熱溫度540~600℃，抗彎強(qiáng)度2.5~4.5 Gpa
4.4 工藝性能
可冷熱加工成形，工藝性能好，需經(jīng)熱處理，磨削性能好，但高礬類較差。
4.5 磨削性能
耐磨性好，可用普通剛砂輪磨削
綜上所述選用平刀，球刀，平刀的刀頭是可換的，加工不同部位時(shí)，應(yīng)選用不同刀頭。
5 金屬切削過程和切削液的選擇
在金屬切削過程中，當(dāng)切削沿進(jìn)給方向接觸工件的一瞬間，刀具把工件上的一部分金屬切下來，使部分金屬成了切屑。在這一過程中就會(huì)出現(xiàn)各種物理現(xiàn)象（如切削熱、刀具磨損等）和許多問題（如積屑瘤、表面硬化和振動(dòng)等）。
5.1 45鋼切削，切削種類屬于帶狀切屑。
特征：內(nèi)表面與刀具前面接觸的面光滑，外表面呈毛茸狀，有剪切的條紋。
形成條件：加工塑性材料，切削速度較高，刀具前角較大。
優(yōu)缺點(diǎn)：切削力被動(dòng)下，加工表面光潔。但切屑會(huì)纏繞在工件表面上，拉毛加工表面，同時(shí)還會(huì)損壞刀具的刀刃，傷害操作者。
5.2 積屑瘤
（1）形成原因：切削塑性材料時(shí)，在高溫高壓下，切屑與刀具前面發(fā)生磨擦，當(dāng)磨擦力大于切屑底層（內(nèi)表面）金屬分子結(jié)合力時(shí)，一部分切屑滯留在刀具刀刃附近而形成積屑瘤。（2）特點(diǎn)：
a、積屑瘤很不穩(wěn)定，時(shí)生時(shí)滅，其次數(shù)達(dá)每秒鐘幾十次到幾百次，因此易引起振動(dòng)。
b、積屑瘤的結(jié)構(gòu)組織既不與工件材料相同，又不與刀具材料相同，硬度比原工件材料高2~3倍，因此可以保護(hù)刀刃，代替刀刃進(jìn)行切削。一般說來，粗加工時(shí)利多弊少，精加工時(shí)利少弊多。
（3）影響因素：a、切削速度，較低（2~5r/min）或較高（70r/min）切削速度不易產(chǎn)生積屑瘤，中速（15~20r/min）最易產(chǎn)生。
b、刀具前角：增大前角，使切屑變形減小，可以減少積屑瘤產(chǎn)生。
c、冷卻潤滑液：加足夠的冷卻潤滑液可以減少磨擦和積屑瘤產(chǎn)生。
（4）消除方法
a、 精磨或研磨刀前面和后面；
b、 采用較高或較低的切削速度；
c、 采用較大的前角，應(yīng)用負(fù)倒棱配合；
d、 使用足夠的冷卻潤滑液；
e、 減少主偏角和進(jìn)給量
5.3 表面硬化
（1）形成原因：切削塑性材料時(shí)，由于刀具刃口不是絕對(duì)鋒利（有0.01~0.03mm圓弧半徑），它對(duì)另工表面有一定擠壓作用，使加工表面劇烈變形而形成表面硬化。
（2）特點(diǎn)：硬化后的表面其硬度比原來高1.2~2倍，深度達(dá)0.07~0.5mm，表面粗糙度和疲勞強(qiáng)度下降，使下道工序的刀具極易磨損。
（3）影響因素：
a、刀具刃口質(zhì)量，經(jīng)過研究磨刃圓弧半徑很小的刀具可以減少表面硬化程度；
b、工件材料，塑性和韌性大的材料容易硬化；
c、表面擠壓情況，對(duì)加工表面擠壓愈嚴(yán)重，表面易硬化；
（4）消除方法：
a、使用極為鋒利的刀具，即刀刃圓口半徑盡量小，不要用鈍刀切削；
b、切削時(shí)不要在中途停止進(jìn)給；
c、增大車刀前角和后角；
d、選用較高的切削速度。
5.4 銑削時(shí)的切削力
銑削時(shí)的切削力Fc可用下面近似公式計(jì)算：Fc=CF·a0.86p·f0.74z·B·z/D0.86*9.8
式中 Fc——銑削時(shí)的主切削力
CF——加工材料影響的系數(shù)
ap ——吃刀量
fz——每齒進(jìn)給量
B——銑削寬度
z——銑刀齒數(shù)
D——銑刀直徑
5.5 切削液的選擇
極壓乳化液，常用3號(hào)乳化油加水稀釋成乳化液。極壓潤滑性能好，其他性能一般。
6 夾具
夾具，尤其是機(jī)床夾具，在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用很廣。由機(jī)床夾具和機(jī)床、刀具、工件組成的加工工藝系統(tǒng)，能夠根據(jù)工藝要求，迅速實(shí)現(xiàn)工件的定位和夾緊，并在加工過程中保持它們之間的正確相對(duì)位置。使用夾具，可提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和加工精度。在其他工藝過程中使用的夾具，也能起到類似的作用。
夾具是重要的機(jī)械制造工藝裝備，其主要作用包括：
1）、提高加工精度和保證產(chǎn)品質(zhì)量。
2）、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低加工成本。
3）、擴(kuò)大機(jī)床的工藝過程。
4）、減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
綜上所述選用萬能可調(diào)的液壓虎鉗，它的鉗口部分可以更換的，加工不同的形狀的零件時(shí)，只需更換與零件相適應(yīng)的鉗口即可。
7 MsterCAM 9.1手機(jī)模具加工
7.1 凸模工作設(shè)定參數(shù)
圖五 凸模工作設(shè)定參數(shù)
7.2 凹模工作設(shè)定參數(shù)
圖六 凹模工作設(shè)定參數(shù)
7.3 MsterCAM生成造型實(shí)體－手機(jī)凸模圖
圖七 手機(jī)凸模
7.4 MsterCAM生成造型實(shí)體－手機(jī)凹模圖
圖八 手機(jī)凹模
8 加工程序
說明：因MsterCAM仿真加工生成程序冗長，從實(shí)際要求和需要考慮，在此只保留粗加工程序，在應(yīng)用于到實(shí)際當(dāng)中，要重新設(shè)置加工參數(shù)。
38
8.1 凸模程序（粗加工）
%
O0000
N100G54X150Y150Z200
N108G43H2Z77.258
N110Z34.258
N112G1Z27.258F5.1
N114X-88.789
N116Y-32.959
N118X89.211
N120Y-18.328
N122X-88.789
N124Y-3.696
N126X89.211
N128Y10.935
N130X-88.789
N132Y25.567
N134X89.211
N136Y40.198
N138X-88.789
N140Y54.83
N142X89.211
N144Y69.462
N146X-88.789
N148Y84.093
N150X89.211
N152Y98.725
N154X-88.789
N156Y113.356
N158X-30.132
N160G2X-32.213Y127.988R169.851
N162G1X-88.789
N164Y142.619
N166X-33.013
N168G2X-32.551Y157.251R169.851
N170G1X-88.789
N172Y171.883
N174X-30.815
N176G2X-28.845Y182.019R169.851
N178X-26.543Y184.573R3.441
N180G1X-26.496Y184.587
N182G2X-17.929Y186.514R101.335
N184G1X-88.789
N186X-32.857Y152.108
N188G3X-28.777Y106.823R169.851
N190X-28.753Y106.737R1.
N192X-25.904Y104.385R3.441
N194X26.119Y104.421R199.247
N196X26.195Y104.434R1.
N198X28.845Y107.081R3.441
N200X30.14Y113.356R169.851
N202G1X89.211
N204Y127.988
N206X32.217
N208G3X33.014Y142.619R169.851
N210G1X89.211
N212Y157.251
N214X32.548
N216G3X30.807Y171.883R169.851
N218G1X89.211
N220Y186.514
N222X17.939
N224X89.211Y201.146
N226X-88.789
N228Y215.777
N230X89.211
N232Y230.409
N234X-88.789
N236X-89.789Y231.409
N238Y-48.591
N240X90.211
N242Y231.409
N244X-89.789
N246X-27.868Y181.805
N248G2X-26.234Y183.622R2.441
N250X26.076Y183.667R100.335
N252X27.802Y182.054R2.441
N254X27.868Y107.295R168.851
N256X25.988Y105.412R2.441
N258X-25.778Y105.377R198.247
N260X-27.802Y107.046R2.441
N262X-27.868Y181.805R168.851
N264G1Z34.258
N266G0Z77.258
N268Z77.451
N270X89.211Y-47.591
N272Z75.279
N274Z32.279
N276G1Z25.279
N278X-88.789
N280Y-32.959
N282X89.211
N284Y-18.328
N286X-88.789
N288Y-3.696
N290X89.211
N292Y10.935
N294X-88.789
N296Y25.567
N298X89.211
N300Y40.198
N302X-88.789
N304Y54.83
N306X89.211
N308Y69.462
N310X-88.789
N312Y84.093
N314X89.211
N316Y98.725
N318X23.501
N320G3X27.233Y99.194R204.07
N322X27.307Y99.207R1.
N324X34.073Y105.972R8.785
N326X35.573Y113.356R175.301
N328G1X89.211
N330Y127.988
N332X37.587
N334G3X38.36Y142.619R175.301
N336G1X89.211
N338Y157.251
N340X37.91
N342G3X36.227Y171.883R175.301
N344G1X89.211
N346Y186.514
N348X32.551
N350G2X34.063Y183.175R8.785
N352X34.073Y105.972R175.301
N354X27.307Y99.207R8.785
N356X27.233Y99.194R1.
N358X-23.674Y98.725R204.07
N360G1X-88.789
N362Y113.356
N364X-35.573
N366G2X-37.587Y127.988R175.297
N368G1X-88.789
N370Y142.619
N372X-38.36
N374G2X-37.91Y157.251R175.297
N376G1X-88.789
N378Y171.883
N380X-36.227
N382G2X-34.073Y183.128R175.297
N384X-32.551Y186.514R8.785
N386G1X-88.789
N388Y201.146
N390X89.211
N392Y215.777
N394X-88.789
N396Y230.409
N398X89.211
N400X90.211Y231.409
N402X-89.789
N404Y-48.591
N406X90.211
N408Y231.409
N410X33.087Y182.958
N412G2X33.096Y106.186R174.301
N414X27.099Y100.185R7.785
N416X-26.429Y100.073R203.07
N418X-33.095Y106.181R7.785
N420X-33.096Y182.914R174.297
N422X-27.886Y188.704R7.785
N424X27.382Y188.85R105.635
N426X33.087Y182.958R7.785
N428G1Z32.279
N430G0Z75.279
N432X89.211Y-47.591
N434Z73.3
N436Z30.3
N438G1Z23.3
N440X-88.789
N442Y-32.959
N444X89.211
N446Y-18.328
N448X-88.789
N450Y-3.696
N452X89.211
N454Y10.935
N456X-88.789
N458Y25.567
N460X89.211
N462Y40.198
N464X-88.789
N466Y54.83
N468X89.211
N470Y69.462
N472X-88.789
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N476X89.211
N478Y98.725
N480X32.321
N482G3X36.597Y105.437R11.365
N484X38.194Y113.356R177.887
N486G1X89.211
N488Y127.988
N490X40.177
N492G3X40.94Y142.619R177.887
N494G1X89.211
N496Y157.251
N498X40.496
N500G3X38.838Y171.883R177.887
N502G1X89.211
N504Y186.514
N506X35.578
N508G2X36.583Y183.724R11.365
N510X36.597Y105.437R177.887
N512X26.817Y96.514R11.365
N514X-26.87Y96.52R207.306
N516X-32.321Y98.725R11.365
N518G1X-88.789
N520Y113.356
N522X-38.194
N524G2X-40.177Y127.988R177.881
N526G1X-88.789
N528Y142.619
N530X-40.94
N532G2X-40.496Y157.251R177.881
N534G1X-88.789
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N544G1X-88.789
N546Y201.146
N548X89.211
N550Y215.777
N552X-88.789
N554Y230.409
N1314G1X21.562
N1316G3X33.572Y25.567R12.088
N1318G1X89.211
N1320Y40.198
N1322X33.568
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N1326X33.6Y46.444R118.009
N1328G1Y46.455
N1330G3X32.565Y50.958R12.041
N1332X33.562Y54.83R11.798
N1334G1X89.211
N1336Y69.462
N1338X33.556
………………………………………………………………………………………………………………………………
N4390G3X41.428Y205.847R24.362
N4392X30.077Y212.368R25.102
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N4398G1X89.211
N4400Y230.409
N4402X-88.789
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N4410Y231.409
N4412X-89.789
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N4442G2X25.734Y-12.712R24.978
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N4448X-20.221Y-13.415R454.612
N4450X-41.208Y-1.36R25.037
N4452X-44.794Y11.696R25.844
N4454G3X-44.999Y62.331R907.885
N4456X-46.309Y77.382R134.115
N4458X-48.439Y88.771R190.069
N4460G2X-50.356Y99.042R141.35
N4462X-53.343Y140.43R255.147
N4464X-50.025Y178.985R244.301
N4466X-47.199Y193.225R197.425
N4468G1Z6.536
N4470G0Z51.536
N4472M5
N4474G91G28Z0.
N4476G28X0.Y0.A0.
N4478M30
%
8.2 凹模加工程序（粗加工）
%
O0000
(PROGRAM NAME - 354534)
(DATE=DD-MM-YY - 24-11-05 TIME=HH:MM - 09:13)
N100G21
N102G0G17G40G49G80G90
( 7. BALL ENDMILL TOOL - 1 DIA. OFF. - 21 LEN. - 2 DIA. - 30.)
N104T1M6
N106G0G90G54X-16.195Y16.002A0.S4000M3
N108G43H2Z49.8
N110Z6.8
N112G1Z-.2F1000.
N114X-16.486
N116X-16.49Y30.468
N118X16.5
N120Y44.934
N122X-16.494
N124X-16.499Y59.399
N126X16.5
N128Y64.716
N130Y64.733
N132G3X16.51Y66.441R76.467
N134G1Y66.473
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N142G2X16.639Y71.301R1.
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N148G3X16.672Y72.273R12.9
N150G1X16.674Y72.316
N152G3X16.769Y73.865R951.89
N154G1X-16.752
N156G3X-18.189Y88.331R165.883
N158G1X18.2
N160G3X18.733Y91.843R940.534
N162G2X18.758Y91.96R1.
N164G1X18.779Y92.081
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N170G3X20.597Y102.796R254.605
N172G1X-20.598
N174G2X-22.379Y117.262R252.631
N176G1X22.376
N178G3X23.322Y131.728R254.605
N180G1X-23.321
N182G2X-23.474Y138.312R252.631
N184X-23.449Y146.194R237.751
N186G1X23.443
N188G3X22.742Y160.659R254.605
N190G1X-22.739
N192G2X-21.196Y175.125R222.132
N194G1X21.211
N196G3X20.63Y179.187R254.605
N198X19.241Y187.356R189.157
N200X.137Y189.591R83.88
N202G1X-.122
N204X-15.593Y189.145
N206G3X-20.1Y188.178R51.278
N208X-22.159Y175.462R215.203
N210X-23.898Y158.373R223.132
N212X-24.474Y138.3R238.751
N214X-21.277Y100.674R253.631
N216G1X-19.645Y91.234
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N220G3X-17.617Y70.878R37.061
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N224X-17.503Y65.198R232.562
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N230X-17.5
N232X-17.486Y15.002
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N238G3X17.51Y66.447R77.467
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N244G1X17.634Y71.14
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N248X17.646Y71.613
N250G3X17.672Y72.254R13.9
N252X17.942Y76.769R952.89
N254G1X17.948
N256X17.984Y77.241
N258G3X18.189Y79.783R1303.739
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N262X18.577Y83.537R109.724
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N266G1X18.909
N268X18.968Y86.631
N270X18.963Y86.632
N272G3X19.05Y87.281R14.159
N274X19.722Y91.695R941.534
N276G1X19.727
N278X19.786Y92.038
N280X19.778Y92.04
N282X21.277Y100.674
N284G3X21.619Y179.334R255.605
N286X20.1Y188.178R190.157
N288X-15.593Y189.145R84.88
N290G1Z6.8
N292G0Z49.8
N294X-16.195Y16.002
N296Z47.813
N298Z4.813
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N302X-16.486
N304X-16.49Y30.468
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N310X-16.494
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N3