不锈钢盥洗池的冲压工艺分析及模具设计.doc

1、不锈钢盥洗池的冲压工艺分析及模具设计摘要:模具技术生产的制品具有高精度、高复杂程度、高一致性、高生产效率和低消耗等特点。由此可见，模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。本设计详细的论述了冲压模具的全过程。冲压模具即是在冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备。盥洗池是一个形状相对比较简单但加工工艺并不简单的盒形件，需要的工序有落料、拉深、切边、冲孔、内翻边。经工艺计算和分析，确定了合理的冲压工艺方案，提出用落料拉深模及切边翻边模两套复合模完成该零件的生产，设计出的模具力求结构简单、制造容易。关键词：盥洗

2、池；模具设计；复合模；落料、拉深、翻边Box parts stamping process analysis and die designAbstract：Die technology to produce products with high accuracy, high complexity, high consistency, high production efficiency and low consumption and so on. Thus, die technology has become the measure of a country manufacturing an

3、important indicator of the level determines the product quality, efficiency and new product development capability. This paper discusses in detail the whole process of stamping dies. Stamping die that is in the process of stamping, the material (metal or non-metallic) processing into parts ( orsemi-

4、finished products ) of a special technical equipment.The sink is a relatively simple shape but the process is not simple box. It needs five procedures to finish the workpiece, which are blanking, drawing, trimming and flanging. By using process calculation and analysis for sink, two compound dies an

5、d one simple die are designed to finish the workpiece. The dies are simple in structure and easy to manufacture. Key words: sink, die design, compound die, blanking, drawing, flanging 目 录1 前言12 设计题目23 零件的工艺分析及方案确定33.1 零件的工艺分析33.2 零件的工艺计算43.2.1 翻孔的高度校核43.2.2 预制孔直径d的计算43.2.3 毛坯的尺寸计算53.2.4 判断能否一次拉成73.3

6、 工艺方案的确定84 落料拉深复合模设计及主要零件工艺参数计算94.1 零件的工艺计算94.1.1排样方法及材料利用率计算94.1.2 压力中心计算114.1.3 工艺力计算114.1.4 压力机的初选134.1.5 主要的工作尺寸计算134.2 模具总体设计154.2.1 模具结构形式的选择154.2.2 模具主要零件的设计164.2.3 校核压力机244.3 模具的装配与调试254.3.1 模架总装图254.3.2 模具的装配265 切边、冲孔翻孔复合模设计275.1 零件的工艺计算275.1.1 各部分工艺力计算275.1.2 压力中心285.1.3 压力机的初选285.1.4 主要的工

7、作尺寸计算285.2 切边、冲孔翻孔复合模总体设计315.2.1切边、冲孔翻孔复合模的主要零部件设计315.2.2 校核压力机385.3 模具的装配图405.3.1 模架总装图40结论41参考文献42致谢43I1 前言 冲压加工是现代机械制造业中先进高效的加工方法之一。冲压加工的应用十分广泛，不仅可以加工金属材料，而且可以加工非金属材料。在现代制造业，比如汽车、拖拉机、农业机械、电机、电器、仪表、化工容器、玩具以及日常生活用品的生产方面，都占有十分重要的地位。当然，冲压加工在我国也存在着一些问题和不足。如机械化、自动化程度低、生产集中度低、冲压板材自给率不足、品种规格不配套、科技成果转化慢、先

8、进工艺推广慢、专业人才缺乏、大、精模具依赖进口等，因此，我们将还有很长的路要走。 毕业设计的主要目的有两个：一是让本人掌握查阅查资料手册的能力，能够熟练的运用工程软件进行模具设计。二是掌握模具设计方法和步骤,了解模具的加工工艺过程。 本文是盥洗池落料、拉深复合模及切边、翻边模设计说明书，结合模具的设计，在老师的指导下，经过多次修改和验证编制而成。为了达到设计的规范化，标准化和合理性，本人通过查阅多方面的资料文献，力求内容简单扼要，文字顺通，层次分明，论述充分。2 设计题目零件名称：不锈钢盥洗池图2-1 零件图 生产批量：中批量 材料种类：不锈钢（1Cr18Ni9Ti） 材料厚度：0.83 零件

9、的工艺分析及方案确定3.1 零件的工艺分析冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性，即设计的冲压件在材料、结构、形状、尺寸大小及公差和尺寸基准等各方面是否符合冲压加工的工艺要求。冲压件的工艺性好坏，直接影响到加工的难易程度。工艺性差的冲压件，材料损耗和废品率会大量增加，甚至于无法正常生产出合格的产品。同一个零件，由于生产单位的生产条件、工艺装备情况及生产的传统习惯等不同，其工艺性的涵义也不完全一样。这里我们重点分析零件的结构工艺性。 工艺性要求材料具有良好的塑性，屈强比值越小，一次拉深允许的极限变形程度越大，拉深的性能越好；板厚方向性系数r和板平面方向性系数反映了材料的各向异性性能，当r较大

10、或较小时，材料宽度的变形比厚度方向的变形容易，板平面方向性能差异较小，拉深过程中材料不易变薄或拉裂，因而有利于拉深成形。此工件为有凸缘的低盒形件，要求外形和翻孔尺寸，要求厚度均匀，其形状满足拉深工艺要求，可用拉深工序加工。该方形盒形件H（ 0.6 0.7 ）B, 可一次拉深成形。方形盒形件四壁间的圆角半径R13t，满足拉深工序要求。另外，由于翻边高度小于该制件的极限翻边高度，故而可以采用一次翻边成形的加工工艺进行加工。综合以上分析，得出的结论是：该零件工艺性能较好，适于冲压。 该零件结构较简单、形状呈中心对称，属于方形低盒拉深件。零件尺寸公差为IT14，工件材料为1Cr18Ni9Ti，材料的屈

11、服强度为205MPa，抗拉强度为520MPa，伸长率为40。3.2 零件的工艺计算3.2.1 翻孔的高度校核 式中 ， D翻边孔中心直径，mm； H竖直边高度，mm； K翻边系数； t板料的厚度，mm； r翻边圆角半径，mm。上式中，K取最小值，则H为最大值。 将D=40+0.8=40.8mm，查表8-1（参考文献4）有Kmin=0.57，r= 5mm，t=0.8mm代入上式得到 H=11.5mm。从零件图知盒形件的翻孔高度为10mm，小于计算所得到的高度，即HHmax。故该制件可以一次翻遍成形。3.2.2预制孔直径d的计算由于该制件可一次翻边成形，故而可以近似于在平板毛坯上翻边，此时，其预制

12、孔直径可按下式计算： 式中 ， d预制孔直径，mm； D翻边孔中心直径，mm； H竖直边高度，mm； r翻边圆角半径，mm； t板料的厚度，mm。 将D=40+0.8=40.8mm，H=10mm，r= 5mm，t=0.8mm代入上式得到: d=26.25mm。 3.2.3毛坯的尺寸计算根据已知尺寸：b=400 , h0 =150 , r=35 , r底=15，则有r/b=35/400=0.0875 ，h0/b=0.375由盒形件不同拉深情况的分区图（参考文献3 图4-60）查得该盒形件属a区（ 圆角半径较小的低盒形件）。 （1） 盒形件的修边余量 查表4-8（参考文献3），取修边余量h=8mm

13、 , 则h= h0 +h=158mm。（2） 毛坯尺寸的计算 盒形件的拉深毛坯计算可以分为两部分，即1、按圆筒拉深件近似计算盒形件底部圆角部分展开后的半径；2、按弯曲件近似计算盒形件直壁部分展开后的长度。此外，还要根据盒形件拉深时沿周边的切向压缩与径向拉深变形不均匀的特点对毛坯的形状与尺寸作一定的修正。 按压弯计算壁部展开长度l l=h+rf-0.43( r凸+r底 ) =158+60-0.43( 15+15 ) =205.1mm 取l=205mm 按拉深计算角部毛坯半径 R= = =121mm 则毛坯的展开图如下： 图3-1 毛坯展开图 按式R1 =R求出角部加大的展开半径R1 ,其中 则有R1 =R=1.2121=145.2mm , 取R1 =145mm 。 按式h b = y 求出在直壁部分展开长度上应切去的hb ，查表4-25（参考文献3）取y=0.15 , 则hb = 0.15 = 6.655 取 hb = 7 对展开尺寸进行修正，即将半径增大到R1 ，将长度减少h（3） 该毛坯的工件展开图 根据修正后的宽度、长度和毛坯角部半径，同时考虑到为使毛坯易于加工及简化模具结构，故用半径Rb=198mm的圆弧过渡将直边连成光滑的外形，就可以得出所要求的毛坯形状和尺寸。此时该毛坯的工件展开图如下图所示：图3-2 修正后的毛坯图3.2.4判断能否一次