毕业设计说明书
“限位盖板”零件冲压工艺与模具设计
2011年 4月
摘 要
本次模具设计的零件为拉深冲裁件——用途广泛的限位盖板。限位盖板采用的材料是软黄铜板H62(M)，厚度0.5mm，该材料的导电、延展、耐腐蚀等性能较好，故常用于加工电子电器的零部件；该材料具有足够的强度、刚度及良好的塑性,可进行拉深、冲裁加工。
首先对零件进行了工艺性分析，有多次拉深、整形、冲孔、和落料等一系列工序，各工位有相互的尺寸关系，且尺寸和位置精度要求较高，如果采用普通的单工序模或复合模冲生产则需要多副模具、多台冲床、多个操作人员才能够完成所有工序的冲压制造过程，而且产品质量还得不到很好的保证，生产效率相对较低。因此选用多工位级进模加工的生产工艺，可以提高材料的利用率、大大提高生产效率，且能做到节能环保。其次经过计算分析确定工艺方案完成该模具的排样设计，凸、凹模工作部分的设计计算，还有模具结构和工艺零件设计，选择合适的模具材料和合理的加工工艺。
关键词：限位盖板，多工位级进模，拉深，冲孔，落料
ABSTRACT
The mold designing the parts to cut deep down—Wide range of application of
Limit potential blind patch。 The material is H62(M), Thickness: 0.5mm, This material resistant to corrosion, electricity, the better for the performance is often used for manufacturing and electronics ； parts of the material have sufficient strength and stiffness and a plastic, but deep cut and ran to the processing.
First has carried on the technological analysis to the components, has the multiple
drawing, the reshaping, the punch holes, and falls the material and so on a series of working procedures, various locations have the mutual size relations, and the size and the position accuracy requirement is high, if uses the ordinary single working procedure mold or the compound plunger production needs many vice-molds, many punch presses, many operators only then to be able to complete all working procedures the ramming process of manufacture, moreover the product quality could not obtain the very good guarantee, the production efficiency is relatively low. Therefore selects the multi-location level to enter the technique of production which the mold processes, may enhance the material the use factor, to raise the production efficiency greatly, and can achieve the energy conservation environmental protection. Secondly has been computinged the row kind that the analytical assurance craft scheme completes the molding tool design, convex, the design computing of the cave mold operate fraction, there is also molding tool structure and craft kit design, select that suitable molding tool material and sound process a craft.
.
Keywords: Limit potential blind patch, multi-task potential progressive die, tractive deep, punching, fall to anticipate.
目 录
摘 要 ................................................................. I ABSTRACT ............................................................. II 一 制件的工艺性分析 ................................................ 1
（一） 拉深的分析与计算 ..............................................1
1. 拉深初量计算与拉深方法设计 .....................................1 2 拉深参数的计算及选择 ............................................3 （二） 总结 .........................................................10
三 进行必要的计算 ...................................................11
（一） 排样、计算条料宽度及确定步距 .................................11
（二） 计算总拉深力 .................................................11 （三） 计算冲孔力 ...................................................13 （四） 计算整形力 ...................................................14 （五） 计算落料力 ...................................................15 （六） 确定模具压力中心 .............................................15 （七） 工作部分尺寸计算 .............................................16
1 拉深部分1 .....................................................16 2 拉深部分2 .....................................................17 3 冲孔部分1 .....................................................18 4 冲孔部分2 .....................................................18 5 落料部分 .......................................................19
三 有关模具凸凹模的设计计算 ........................................23 四 选定设备 ...........................................................24 五 有关模具模板、模柄的设计计算....................................25 六 模具总体结构设计..................................................26
（一） 模具类形的选择 ...............................................26 （二） 定位方式的选择 ...............................................26 （三） 卸料、出件方式的选择 .........................................26 （四）导柱、导套位置的确定 ..........................................26
七 绘制模具总图 ......................................................27 八 绘制模具零件图 ....................................................28 结 论 .................................................................29 参考文献 ..............................................................30 致 谢 .................................................................31
一 制件的工艺性分析
根据老师给出的零件图（如下图所示），由于零件形状的特殊性，初步得出下面两种制造工艺方案， 1、落料—拉深—冲8个φ1.6孔—冲
φ10孔—落料—修
边
2、拉伸—冲8个
φ1.6孔—冲φ10孔
—落料—修边 在满足工艺要求的情况下，为了提高材料的利用率，减少模具的工位数量简化模具结构，现优先采用方案2。具体在整个工艺过程中，方案
2
的工艺是怎么实
零件图
现的，具体分析计算过程如下所示：
（一） 拉深的分析与计算
1. 拉深初量计算与拉深方法设计
（1） 确定修边余量δ值
dtd=3613
=2.77 (因料厚为0.5mm
,故零件尺寸不需按厚度中线计算)。
首先根据工序件查文献【1】中表5-7得切边余量∆R=1.6mm，则实际凸缘直径
dF=(36+2⨯1.6)mm=39.2mm
。
（2） 初算毛坯直径
在此工序件中易得，其拉深系数可用下式表示：
mF=
dD0
式中 d—带凸缘圆筒件筒形部分直径； D0—毛坯直径。
当零件的底部圆角半径与凸缘根部圆角半径相等，且均为r=0.5mm时，根据变形前后面积相等的原则，毛坯直径为
D0=
=
=38.5mm
则拉深系数
mF=
dD0
=1338.5
≈0.33766
，根据所得数据查文献【1】中查表5-5所得数值0.348大于所求得的mF=0.33766所以在
这里一次拉深工艺是无法实现上图所示工序件的尺寸要求的，所以此件不能一次拉深。 （3） 凸缘件的拉深方法设计
因为此拉深件
dtd=3613
=2.77>1.4
,属宽凸缘圆筒形件,且需进行多次拉深。第一次
拉深时,其凸缘的外径应等于成品零件的尺寸(加修边量),在以后的拉深工序中仅仅使已拉深成的工序件的直筒部分参加变形,逐步达到零件尺寸。第一次拉深时已经形成的凸缘外径必须保证在以后拉深工序中不再收缩。因为在以后的拉深工序中,即使凸缘部分产生很小的变形,筒壁传力区将会产生很大的拉应力,使危险断面拉裂。为此在调节工作行程时,应严格控制凸模进入凹模的深度。
对于多数普通压力机来说,要严格做到这一点有一定困难,而且尺寸计算还有一定误差,再加上拉深时板料厚度有所变化,所以在工艺计算时,除应精确计算工序件高度外,通常有意地把第一次拉入凹模的坯料面积加大3% ~5%(有时可增大10%,按面积计算,拉深次数多时取上限,拉深次数少时取下限)。在以后各次拉深时,逐步减少这个额外多拉入凹模的面积,最后使它们转移到零件口部附近的凸缘上,使凸缘变厚。用这种办法来补偿上述各种误差,以免在以后各次拉深时凸缘受力变形,从而避免拉裂。对于料厚小于0.5mm的拉深件效果更为显著。这一原则实际上是通过正确计算各次拉深
高度和严格控制凸模进入凹模的深度来实现的。
2 拉深参数的计算及选择
（1） 拉深次数及各工序拉深直径
若能一次拉深成形,由
dFd
及
⎛t⎫
⎪⨯100查表5-5得m1=0.36,前面已经证明不能一d⎝0⎭
次拉深成形,故应增大m1,增大多少,可用“逼近法”计算。即根据假设凸缘的相对直径N,通过公式m1=
d1d0
计算出实际的拉深系数m1,将m1与通过查表得的值[m1]min进
行比较,取差值m最小的m1值开始试算,如表1所示。
从上面的表格中可以看出，在这里采用逼近法得出的结果和前面的计算结论不一致，一个是需要采用多次拉伸才能完成整个生产工艺，一个是只需要一次就能完成整个生产工艺，在这里为了保证产品的表面质量和较高的合格率，在这里采用两次拉伸。在实际生产中,并不是在所有情况下都采用极限拉深系数。为了提高工艺稳定性和零件质量,适宜采用稍大于极限拉深系数的值。在这里，上面表格中的数据对于拉伸系数的确定没有什么意义，为了使在两次拉深的过程中变形均匀，变形程度分配合理，现通过夹逼原理推算得d1的值为22.5mm时最合适，实际拉深系数与极限拉深系数相接近,查圆筒形件的极限拉深系数表选取以后各次拉深系数:
m2=0.58，d2=d1⨯m2=22.5mm⨯0.58=13mm
（2） 选取各工序圆角半径
根据公式r凹1=r凹i=(0.6 0.8)r凹i-1得:
r凹1=2.26mm
；r凹2=1.58mm。
根据公式r凸n=(0.7 1)r凹n得: r凸1=1.9mm；r凸2=1.35mm。 （3） 调整毛坯直径D0和第一次拉深高度h1
设第一次拉入凹模的材料比实际需要的多5%,则D0=
其
中:F1为最后拉入凹模的面积；F2为凹模圆角以外的环形面积)。
F1==
π
d(44
2f
+4dH-3.44rd
2
)
3.14
(14
2
+4⨯12.5⨯3.5-3.44⨯0.5⨯12.5)
=274mm
F2==
π
d(44
2F
-df
2
)
-14
2
3.14
(39.2
2
2
)
=1052mm
将数值代入
D0=
D0=41.3mm。
第一次实际拉深高度为：
h1=
0.25d1
(D0-dF)+0.43(r1+R1)+
2
2
0.14d1
(r
2
1
-R1
2
)
式中，D0=41.3，dF=39.2，d1=22.5，r1=2.15，R1=2.51
因此,计算得h1=3.87mm。
（4） 校核第一次相对高度能否满足要求
因
dFd1
=39.222.5
=1.742，
tD0
⨯100=1.21
查文献
h1d1
3.8722.5
【1】
⎡h1⎤
中的表5-6,取许可最大相对高度⎢⎥=0.45>实际拉深相对高度
⎣d1⎦
=
=0.172。
（5） 计算第二次拉深高度
其实在前面的计算过程中，出现了一个矛盾的地方，就是拉伸高度的数据和工件的尺寸不符，在前面计算出来的高度是为了校验所需拉深高度是不是小于许可最大相对高度，恰恰计算出来的结果反面证明了工件所需高度是可以一次拉深中实现的。在前面的计算满足要求的前提之下,最后一道工序的拉深高度可以不计算,肯定满足要求
(正好为拉深工序件件的尺寸要求),即h2 3.5mm。各拉深工序的数据统计如表3所示。
表 2 各拉深工序的尺寸数据
各工序件的尺寸如下图所示。
1、拉深工序1
2、拉深工序2
4、冲8个小孔
5、冲1个大孔
6、落料工序
（二） 总结
上述有凸缘圆筒形件拉深时,其凸缘直径在首次拉深时就已经成形(包括修边余量),在以后的各次拉深中通过逐步减小圆角半径,缩小筒形部分直径而达到最终尺寸要求。用这种方法拉深的零件,表面光滑平整,厚度均匀,不存在中间工序中圆角部分的弯曲与局部变薄的痕迹,零件质量高。但在第一次拉深时,因圆角半径较大,容易发生起皱,因此,当零件底部圆角半径较小,或者对凸缘有不平度要求时,需要在最后加一道整形工序。根据零件的结构，在冲裁部分工艺方案可以有以下几种：
方案一：采用落料、拉深、冲孔、修边的单工序模来进行生产。其特点是：模具结构简单，制造方便，但是要用到六道工序，需要六副模具，在成本上是比较高的，而且生产率比较低，在生产中难以保证零件的尺寸精度，一般只适用于生产小批量和精度要求不高的零件；因而单工序难以满足该零件生产要求。
方案二：采用落料、拉深、冲孔、修边的复合模。复合模的特点是生产率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高，冲模的轮廓尺寸较小。但是复合模结构复杂，制造精度要求高，成本高。复合模主要用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。
方案三：采用级进模加工。级进模比单工序模生产率高，减少了模具和设备的数量，工件精度较高，便于操作和实现生产自动化。对于特别复杂后孔边距较小的冲压件，用简单模后复合模冲制有困难时，可用级进模逐步冲出。但是级进模轮廓尺寸较大，制造较复杂，成本较高，一般适用于大批量生产小型冲压件。
综合以上的三个方案，根据零件的结构以及该零件是大批量生产的，但是在这里工件在拉深工艺中需要两次拉深，无话实现复合工序，再加上毕业设计的要求，所以在这里选用方案三的级进模加工为佳。综上所述，对于该工件的工序安排如下拉深—拉深—整形—冲8个φ1.6孔—冲φ10孔—落料—修边。
三 进行必要的计算
（一） 排样、计算条料宽度及确定步距
通过严谨周密的计算，采用单斜排方案，如上图所示。
根据所选工序方案及零件尺寸要求，经过多方面权衡考虑，现将零件的排样方式定为单排，在整个工艺过程中，依次执行拉深、拉深、整形、冲8个φ1.6孔、冲φ10孔、落料、修边；选择侧刃定距的六工位级进模，因为首先进行的拉深工序，在前面的计算过程中已经给了一定的修边余量，所以在这里各搭边值和初始搭端边值可简单取两边的搭边值均为1.575mm，初始端搭边值也为1.575mm，工序件之间的搭边值为
1.26mm
，具体尺寸分布如上图排样图所示。
查文献【3】，H62，厚度为0.5mm的标准板料宽度。
从一系列规格中与板料宽度比值之后得出宽度为1000mm标准版最为合理，其中
100041.65
=24.0096038。
压力中心的计算：如排样图所示建立坐标系，通过在草稿纸上面严谨繁琐周密的计算得模具的压力中心为(-9.196,0.191)。
（二） 计算总拉深力
根据相对厚度
tD0
⨯100=1.298
【1】
；m1=0.597
的表5-8判断要使用压边圈
按照公式计算得首次拉深力为：
F1=πd1tσbK1=3.14⨯23⨯0.5⨯300⨯0.88=9533.04N
第二次拉深的拉深力为：
F2=πd2tσbK2=3.14⨯13⨯0.5⨯300⨯1=6123N
式中F—拉深力(N)；
t—毛坯厚度(mm)；
σb—材料抗拉强度(MPa)，见文献
K1、K2—修正系数，见文献
【1】
【6】
表1.3-39；
中的表5-10.
按照公式计算得首次拉深的压边力为：
Fy1=
=
π
⎡D02-(d1+2r凹1)2⎤p
⎦4⎣4⎣
⎦
π⎡22
38.5-(23+2⨯2.26)⎤⨯1.75
=996.3359N
第二次拉深的压边力为：
Fy2=
=
π
⎡d12-(d2+2r凹2)2⎤p
⎦4⎣
⎦
π⎡22
23-(13+2⨯1.58)⎤⨯1.75
4⎣
=368.15N
式中r凹1、r凹2—凹模圆角半径；
p
—单位压边力，可查文献【1】中的表5-9得；
Fy1、Fy2—分别为两次拉深的压边力。
总拉深力：P1=F1+Fy1=9533.04+996.3359=10529.3759N，
P2=F2+Fy2=6123+368.15=6491.15N
。
（三） 计算冲孔力
8个φ1.6孔：
F孔小=nKLtτb
=8⨯1.3⨯1.6⨯π⨯0.5⨯260=6796N
冲裁时的推件力 式中F—冲裁力(N)； L—冲裁周边长度(mm)； t —材料的厚度(mm)； τb—材料的抗剪强度(MPa)； K—系数。
查文献【1】中的表3-11 K推=0.05
取图3-38，序号a的凹模刃口形式，h=2mm，则n=故
F推孔小=nKTF=4⨯0.05⨯6796=1359.2N
1个φ10孔：
ht
=
20.5
=4个
F孔大=nKLtτb
=1⨯1.3⨯10⨯π⨯0.5⨯260=5309.3N
冲裁时的推件力 式中F—冲裁力(N)； L—冲裁周边长度(mm)； t —材料的厚度(mm)； τb—材料的抗剪强度(MPa)； K—系数。
查文献【1】中的表3-11 K推=0.05
取图3-38，序号a的凹模刃口形式，h=2.5mm，则n=故
ht
=
2.50.5
=5
个
F推孔大=nKTF=5⨯0.05⨯5309.3=1327.3N
侧刃冲裁时：
F侧刃=nKLtτb
=1⨯1.3⨯44.5⨯0.5⨯260=7520.5N
冲裁时的推件力 式中F—冲裁力(N)； L—冲裁周边长度(mm)； t —材料的厚度(mm)； τb—材料的抗剪强度(MPa)； K—系数。
查文献【1】中的表3-11 K推=0.05
取图3-38，序号a的凹模刃口形式，h=2mm，则n=故
F推侧刃=nKTF=4⨯0.05⨯7520.5=1504.1N
ht
=
20.5
=4个
则最大冲压力：
F总小=F孔小+F推孔小=6796+1359.2=8155.2N
F总大=F孔大+F推孔大=5309.3+1327.3=6636.6N F总侧刃=F侧刃+F推侧刃=7520.5+1504.1=9024.6N
（四） 计算整形力
整形所需冲压力可按下式计算：
FC=Aq=113.0973⨯150=16964.6N
式中FC—整形所需冲压力(N)；
A
—整形零件的投影面积(mm2)；
—单位校平力(MPa)，可查文献【4】表7-10。
q
（五） 计算落料力
在网上查得τ=260MPa
F落=KLtτ=1.3⨯100.9217⨯0.5⨯260=17055.77N
冲裁时的推件力 式中F—冲裁力(N)； L—冲裁周边长度(mm)； t —材料的厚度(mm)； τ—材料的抗剪强度(MPa)； K—系数。
查文献【1】中的表3-11 K推=0.05
取图3-38，序号a的凹模刃口形式，h=3mm，则n=故
F推落料=nKTF=6⨯0.05⨯17055.77=5116.7N
ht
=
30.5
=6
个
则最大落料力：
F总落料=F落+F推落料=17055.77+5116.7=22172.5N
（六） 确定模具压力中心
如前面的排样图所示，根据图形分析和严密的计算，得到各个工位的压力中心如下图所标点坐标所示。
上图为确定压力中心示意图
设冲模压力中心的坐标为(x,y)，根据力矩平衡原理得：
F总侧刃⋅(139.132-x)+P1⋅(99.4-x)+P2⋅(59.64-x)+FC⋅(19.88-x)=F总小⋅(21.393+x)+F总大⋅(59.64+x)+F总落料⋅(99.58+x)
F总侧刃⋅(21.289-y)=P1⋅y+P2⋅y+FC⋅y+F总小⋅(1.513+y)+F总大⋅y+F总落料⋅y
代入数据计算得：x=3.1mm，y=2.248mm即模具的压力中心在x轴的正方向
3.1mm，y
轴的负方向2.248mm处。
（七） 工作部分尺寸计算
1 拉深部分1
该工件要求外形尺寸，因此以凹模为基准间隙取在凸模上。在此拉深中用到了压边圈所以：单边间隙
Z=t+kt=0.5+0.3⨯0.5=0.65mm
式中 t—材料厚度；
Z
—凸凹模单面间隙；
k
—间隙系数，见文献【1】中的表5-18。 凹模尺寸得：
Dd=(Dmin-0.75∆)
+δd0
+0.030
=(23-0.75⨯0.52)=22.61
+0.030
凸模尺寸按公式得：
dp=(Dmin-0.75∆-2Z
)-δ
p
=(23-0.75⨯0.52-2⨯0.65)-0.02 =21.31-0.02mm
式中δd、δp由文献【1】中的表5-19查得，∆由文献【3】查得。
圆角处的尺寸，经分析，若该处是以凸模成形，则以凸模为基准，间隙取在凹模上；若是以凹模成形，则以凹模为基准，间隙取在凸模上。
2 拉深部分2
该工件要求外形尺寸，因此以凹模为基准间隙取在凸模上。在此拉深中用到了压边圈所以：单边间隙
Z=t+kt=0.5+0.1⨯0.5=0.55mm
式中 t—材料厚度；
Z
—凸凹模单面间隙；
—间隙系数，见文献【1】中的表5-18。 凹模尺寸得：
k
Dd=(Dmin-0.75∆)
+δd0
+0.020
=(13-0.75⨯0.43)=12.6775
+0.020
凸模尺寸按公式得：
dp=(Dmin-0.75∆-2Z
)-δ
p
=(13-0.75⨯0.43-0.55)-0.01 =12.1275-0.01mm
式中δd、δp由文献【1】中的表5-19查得，∆由文献【3】查得。
圆角处的尺寸，经分析，若该处是以凸模成形，则以凸模为基准，间隙取在凹模上；若是以凹模成形，则以凹模为基准，间隙取在凸模上。
对于整形凸模，只是圆角半径满足工序件的要求即可，其他的和第二道拉深工序的凸凹模尺寸一样。
3 冲孔部分1
对冲孔φ1.6采用凸、凹模分别加工方法，由文献
Zmin=0.025mm
【1】
中表3-3查得
，Zmax=0.035mm
Zmax-Zmin=0.035-0.025=0.01mm
对冲φ1.6孔时由文献【3】查得：
δp=0.25mm，δd=0.25mm
δp+δd=0.25+0.25=0.5mm
得δp+δd>Zmax-Zmin，则此时需要调整δp和δd的值，得
δp≤0.4(Zmax-Zmin)=0.004mm，δd≤0.6(Zmax-Zmin)=0.006mm
在这里取δp=δd=0.003mm 查文献
【1】
中表3-5得 x=0.75，则
冲φ1.6孔部分：
dp=(dmin+x∆)-δ
p
=(1.6+0.75⨯0.25)-0.003 =1.7875-0.003mm
dd=(dp+Zmin)
+δd0
+0.003
=(1.7875+0.025)=1.8125
+0.003
mm
4 冲孔部分2
对冲孔φ10采用凸、凹模分别加工方法，由文献【1】中表3-3查得
Zmin=0.025mm
，Zmax=0.035mm
Zmax-Zmin=0.035-0.025=0.01mm
对冲φ10孔时由文献【3】查得：
δp=0.36mm，δd=0.36mm
δp+δd=0.36+0.36=0.72mm
得δp+δd>Zmax-Zmin，则此时需要调整δp和δd的值，得
δp≤0.4(Zmax-Zmin)=0.004mm，δd≤0.6(Zmax-Zmin)=0.006mm
在这里取δp=δd=0.003mm 查文献【1】中表3-5得 x=0.75，则 冲φ10孔部分：
dp=(dmin+x∆)-δ
p
=(10+0.75⨯0.36)-0.003 =10.27-0.003mm
dd=(dp+Zmin)
+δd0
+0.015
=(10.27+0.025)=10.295
+0.015
mm
5 落料部分
对外轮廓的落料，由于形状复杂且不规则，故采用配合加工方法，落料时应以凹模为基准件来配作凸模。由下图所示可以看出，凹模磨损后刃口尺寸有变大、变小和不变三种情况：
（1） 凹模磨损后变大的尺寸（图中A1、A2、A3、A4）
按一般落料凹模尺寸公式计算，即
Ad1=(A1max-x∆1)0
+∆14
0.624
=(36.62-0.5⨯0.62)0=36.310
+0.155
+
Ad2=(A2max-x∆2)0
+
∆24
0.524
=(26.52-0.5⨯0.52)0=
26.260
+0.13
+
Ad3=(A3max-x∆3)0
+
∆34
0.254
=(3.25-0.75⨯0.25)0=3.06250
+0.0625
+
Ad4=(A4max-x∆4)0
+
∆44
0.434
=(16.43-0.5⨯0.43)0=16.2150
+0.1075
+
（2） 凹模磨损后变小的尺寸（图中B1、B2）
按一般冲孔凸模尺寸公式计算，因它在凹模上相当于冲孔凸模尺寸，即
Bd1=(B1min-x∆1)
0-∆14
0-0.254
=(2.25-0.75⨯0.25)=2.0625-0.0625
Bd2=(B2min-x∆2)
0-∆24
=(1.75-0.75⨯0.25)=1.5625-0.0625
0-0.254
（3） 凹模磨损后无变化的尺寸（图中C1、C2、C3）
因为工件尺寸为C±∆'，所以得
Cd=C±
∆'4
=0.5±0.0375
对于其余的两个尺寸，因为是角度的定位尺寸，所以不变，不需更改。 在2.7.4中所用到的公式中有
Ad、Bd、Cd
—相应的凹模刃口尺寸；
Amax—工件的最大极限尺寸； Amin—工件的最小极限尺寸； C—工件的基本尺寸；
∆—工件的公差； ∆'—工件偏差。
以上是落料凹模刃口尺寸计算方法。落料用的凸模刃口尺寸，按凹模实际尺寸配制，并保证最小间隙Zmin。故在凸模上只标注基本尺寸，不标注偏差，同时在图样技术要求上注明：“凸模刃口尺寸按凹模实际尺寸配制，保证双面间隙值为Zmin Zmax”。
三 有关模具凸凹模的设计计算
冲φ1.6孔凸凹模采用T10A钢制造，在网上和文献【2】查阅得τ=600MPa，许用应力[σ]=1000MPa。对该圆形凸模承压能力进行校核
dmin≥
4t0τ
[σ]
=
4⨯0.5⨯600
1000
=1.2mm
而d=1.6>dmin,则承压能力足够，当然对直径更大的凸模那就更满足要求，因此符合使用要求。
为了在整个工艺过程中能实现模具的压力中心不致因模具受力的情况而随时改变，所以在所有工序中实现在同一时间完成所有工序，但是这样做带来了一次性对压力机较大公称压力的要求，但是在前面的计算中已经得出了各个工序中所需要施加的力，选择一般的油压机就能轻松满足要求，在和后面的设备选择来核实模具方案的可行性。所以在这里根据上面的工艺性的要求，可以轻松得到其他的凸模的尺寸，得到：
l拉深1=101.87mm
l拉深2=l整形=101.5mm、l落料=98.5mm。lφ1.6=46.5mm、lφ10=102.5mm、、
同理，此模具为六工位连续模，根据工艺性的要求和标准模板的选择，凹模板的厚度为15mm，具体结构和尺寸见零件图和装配图，强度经校核都符合要求。
四 选定设备
此工件在所有工序中，总的需要施加的力为：
F总=F总侧刃+P1+P2+FC+F总小+F总大+F总落料
=9024.6+10529.3759+6491.15+16964.6+8155.2+6636.6+22172.5 =79974N
'
但要求压力机的行程应满足：S≥2.5h工件=2.5⨯4=10mm，所以在实际生产中选用
100KN
的固定台开式压力机。其主要规格为：
公称压力：100KN
发生公称压力时滑块距下至点距离：4mm 滑块行程：60mm 行程次数：135/min 最大封闭高度：180mm 封闭高度调整量：50mm 滑块中心到床身距离：130mm 工作台尺寸：360⨯240mm
工作台孔尺寸：180⨯90mm-130mm 立柱间距离：180mm 模柄孔尺寸：φ50⨯70mm 工作台板厚度：50mm
五 有关模具模板、模柄的设计计算
根据选用的压力机，采用GB/T2851.1-1990的对角导柱模架，根据规格标准确定上模座厚度为50mm，下模座厚度为55mm，导料板的厚度为8mm。根据压力机模柄孔尺寸，按JB/T7646.1-1994选A50⨯115JB/T7646.1压入式的模柄。
由于冲孔后采用自然落料装置，而且为了对凸模的固定，所以垫板厚度取10mm，凸模固定板根据凸模的径向尺寸可取厚为40mm。凸模固定板对凸模起着固定和加大凸模在受力时的强度，对凸模有着定位的作用。
模具的闭合高度应为上模座、下模座、凸模、垫板和固定板等的厚度总和，即
H=50+10+98.5+15+25+55=253.5mm
“-4”为凸模进入凹模的深度，可根据实际做适当调整。所选压力机的闭合高度Hmax=180mm，Hmin=130mm。满足
Hmax-4≥H≥Hmin+10
按GB/T2861.1-1990选d=35mm,其中导柱长度有210mm-230mm，模具闭合高度253.5mm，选导柱长度l=230mm。
按GB/T2861.6-1990选d=35mm的导套，考虑模具的闭合高度，在此选
L=125mm
。
六 模具总体结构设计
（一） 模具类形的选择
由冲压工艺分析和设计目的、要求以及从经济方面考虑，本套模具选用多工位连续模。
（二） 定位方式的选择
因为在此模具中开始的工序是拉深，在开始的时候采用使用侧刃定距，在此后的各个工序中可以通过工序件本身的外形进行定位，控制坯料的位置方向采用定位板和导料板。
（三） 卸料、出件方式的选择
根据模具运动特点以及推件力的大小,该模具采用弹性卸料方式比较方便同时采用卸料螺钉限位，限制卸料板的运动行程，同时还起到卸料的作用。因为工件料厚为0.5mm，利用模具的弹簧通过卸料板把夹在凸模上的工件推出即安全又可靠；在此模具中最后一道工序为落料，所以工件在落料工位下面的容器内取出即可，很方便。
（四）导柱、导套位置的确定
为了提高模具的寿命和工件质量，方便安装、调整、维修模具，该模具采用对角导柱模架；其中由于需要考虑到 1.6小凸模的使用寿命，以免在使用过程中卸料板的偏移导致小凸模的折断；特将最后冲孔落料的三个工位位置的卸料板和导板和前面三个工位的导板和导料板分开，没有做成一个整体，且在此位置和凹模板之间的合适空间中安装了小导柱和导套来对卸料板精确的导向。此模具模架的导向所用导柱和导套则根据所选定的模架按标准选取。
七 绘制模具总图
模具总图如下所示
(-99.58,0)
八 绘制模具零件图
模具装配图的零件明细表如下图所示
在这里我选用了整个模具结构中的重要零件图做简单的介绍，具体各个零件的装配关系可参照装配图，所要求的零件图见附图。
结 论
学校为了培养大批具有必备的理论知识和较强的实践能力,适应生产、建设、管理、服务第一线急需的高等技术应用性专门人才。在大学学习的最后一段时间里面还通过毕业设计让学生初步掌握模具工艺设计和模具结构设计的方法和步骤。把已学的各门专业课程基础理论综合的应用在模具的计算过程中去。培养学生分析问题、解决问题的能力、实践动手能力。
本人通过对本套拉深冲孔落料件的多工位连续模的设计、计算，使我对该类型模具的设计流程有了更深一层的了解，包括冲裁件、拉深件的工艺分析、工艺方案的确定、模具结构形式的选择、必要的工艺计算、主要零部件的设计、压力机型号的选择、总装图及零件图的绘制。在设计过程中，有些数据、尺寸是一点也马虎不得，只要一个数据有误，就得全部改动，使设计难度大大的增加。在这次设计中，我感觉要完成这次设计不仅要有扎实的专业知识，还要有过硬的计算机基础作保障，方能很好的完成这次设计。所以说我们今后的学习中不仅要学好应该所学的，还要尽可能多的去拓展我们在其它方面的领域，只有这们我们才能立于不败之地。
参考文献
【1】 翁其金，徐新成．《冲压工艺及模具设计》．机械工业出版社，2010，01-330.
【2】 赵程，杨建明．《机械工程材料》．机械工业出版社，2008，01-248．
【3】 张正修．《冲压技术实用数据速查手册》．机械工业出版社，2009.
【4】 王卫卫．《材料成型设备》．机械工业出版社，2010．
【5】 赵大兴．《工程制图》.北京：高等教育出版社，2004．
【6】 中国机械工程学会，中国模具工业协会，中国模具工程大典编委会，肖祥芷，
王孝培．《中国模具设计大典—第4卷 冲压模具设计》．北京：电子工业出版社，2007.
湖南工业大学本科毕业设计（论文）
致 谢
感谢《模具工程大典—第4卷—冲压模具设计》、胡成武老师、朱亨荣老师、谢谢林昌贤、龙钊、彭文建同学。
感谢《模具工程大典—第4卷—冲压模具设计》给了展现了很多有用的资料。 感谢胡成武老师和朱亨荣老师不辞辛劳的解答我在设计过程中所遇到的很多疑问。
感谢林昌贤、龙钊、彭文建同学在设计中给我解决了很多技术上的疑问。
学生签名：谭明来
日 期：2011-6-6