本设计题目为四工序一体的落料拉深冲孔翻边复合模结构。论文主要阐述了我国模具工业的现状及发展趋势、对零件的工艺分析、模具结构的设计、模具装配与部装图的设计。
本论文是对复合模具做的总体设计。这套复合模极大地提高了生产率，且成型后的制件质量精度更容易保证。它把这几个原本分散的制造工艺通过复合模具实现了统一，这大大节约了模具加工成本，还提高了零件的的产效率。
本设计运用冲压工艺学和模具设计的基础知识，首先分析了该零件的技术要求与成型工艺，为冲裁方案的确定做准备；然后对毛坯的形状与尺寸进行计算，确定排样图，计算出压力中心；进行总力的计算后即可选择压力机；分析制件的特征后进行模具结构尺寸的设计，确定了模架的大小、模具内各零件的尺寸等；最后进行模具装配以及部装图的总体设计。介绍了该模具的结构特点、设计思路、应注意的问题和装配工艺性。
关键词：落料、拉深、冲孔、翻边、复合模模具结构
工件的工艺性是指工件对冲压加工工艺的适应性，它是从冲压加工角度对产品设计提出的工艺要求。工艺分析就是要判断产品在技术上能否保质，保量地稳定生产，在经济上是否有效益。因此，冲压工艺就是对产品的冲压工艺方案进行技术和经济的可行性分析。良好的工艺性体现在材料消耗少，工序数目少，模具结构简单而寿命长，产品质量稳定，操作简单方便。
2.1 技术分析
2.1.1 冲裁的结构工艺性
（1）冲裁件的外形或内孔应避免尖锐的清角，在各直线或曲线的连接处，除属于无废料冲裁或采用镶拼模结构外，宜有适当的圆角，其半径的最小值如表（2-1）所示：
表2-1 冲裁件圆角半径的最小值
（2）冲裁件的孔与边缘之间的距离不应过小，其许可值见图2-1。
（3）用普通冲裁模冲制的零件，其断面与零件表面并不垂直，并有明显区域性特征。采用合理使用间隙冲裁模冲制的零件，光亮区域约占断面厚度的30%；凹模侧有明显的塌角，凸模侧有高度不小于0.05mm的毛刺；外形有一定程度的拱曲。冲裁件的这些特征是普通冲裁加工条件决定的。选用冲裁工艺时，必须考虑零件的这些特征。
（4）凡产品图纸上未注公差的尺寸均属于未注公差尺寸。在计算凸模和凹模时，冲压件未注公差尺寸的极限偏差数值通常按GB1800-79IT14级。
2.1.2 拉深的结构工艺性
1.拉深件的形状应尽量简单、对称。
对称拉深件在圆周方向上的变形是均匀的，模具加工也容易，其工艺性最好。其它形状的拉深件，应尽量避免急剧的轮廓变化。
2.拉深件各部分尺寸比例要恰当。
尽量避免设计宽凸缘和深度大的拉深件，因为这类工件需要较多的拉深次数。如果工件空腔不深，但凸缘直径很大，制造也很费劲。工件凸缘的外廓最好与拉深部分的轮廓形状相似；如果凸缘的宽度不一致，仅拉深困难，还要添加工序，还需放宽切边余量，增加金属消耗。
3.拉深件的圆角半径要合适。
拉深件的圆角半径，应尽量大些，以利于成形和减少拉深次数。拉深件底与壁、凸缘与壁、矩形件的四壁间圆角半径如图（2-2）应满足R1≥t，R2≥2t，R3≥3t，否则，应增加整形工序。如增加一次整形工序，其圆角半径可取R1≥（0.1～0.3）t，R2≥（0.1～0.3）t。
4.拉深件厚度的不均匀现象要考虑
拉深件由于各处变形不均匀，上下壁厚变化可达1。2t至0.75t 。多次拉深的工件内外壁上或带凸缘拉深件的凸缘表面，应允许有拉深过程中所产生的印痕。除非工件有特殊要求时才采用整形或赶形的方法来消除这些印痕。
图2-2 拉深件的圆角半径
5.拉深件的尺寸精度不宜要求过高
拉深件的制造精度包括直径方向的精度和高度方向的精度。在一般情况下，拉深件的精度不应超过表（2-1）、表（2-2）和表（2-3）中所列数值。产品图上的尺寸应注明必须保证外部尺寸或是内腔尺寸，不能同时标注内外形尺寸。
6.拉深件上的孔位布置
拉深件上的孔位布置要合理，应设置在与主要结构面 (凸缘面) 同一平面上，或使孔壁垂直于该平面，以便冲孔与修边同时在一道工序中完成。
目 录
摘 要 I
Abstract II
第1章 绪论 - 1 -
1.1 我国模具市场的发展趋势 - 1 -
1.2 模具技术的发展趋势 - 4 -
1.2.1 模具产品发展将大型化精密化 - 4 -
1.2.2 快速经济模具的前景十分广阔 - 4 -
1.2.3 模具标准件的应用将日渐广泛 - 4 -
1.2.4 在模具设计制造中将全面推广CAD/CAM/CAE技术 - 4 -
1.2.5 模具高速扫描及数字化系统将发挥更大的作用 - 5 -
1.2.6 模具研磨抛光将向自动化、智能化方向发展 - 5 -
1.2.7 模具自动加工系统的研制和发展 - 5 -
1.3 本论文的主要研究内容 - 5 -
第2章 工艺分析 - 7 -
2.1 技术分析 - 7 -
2.1.1 冲裁的结构工艺性 - 7 -
2.1.2 拉深的结构工艺性 - 8 -
2.2 制件的工艺分析 - 10 -
2.2.1 材料 - 10 -
2.2.2 零件结构 - 10 -
2.2.3 尺寸精度 - 11 -
2.3 本章小结 - 12 -
第3章 制定工艺方案 - 13 -
3.1 工艺方案的确定 - 13 -
3.2 复合模具正装与倒装的比较与选择 - 13 -
3.3本章小结 - 14 -
第4章 零件工艺力的计算 - 15 -
4.1 主要工艺参数的确定 - 15 -
4.1.1 修边余量 - 15 -
4.1.2 计算毛坯尺寸 - 15 -
4.1.3 确定是否用压边圈 - 16 -
4.1.4 确定拉深次数 - 16 -
4.2 材料排样及材料利用率 - 16 -
4.2.1 材料排样搭边值的确定 - 17 -
4.2.2 确定条料步距、料宽 - 18 -
4.2.3 材料利用率的计算 - 18 -
4.3 冲压力的计算及设备的选择 - 18 -
4.3.1 落料 - 18 -
4.3.2 拉深 - 18 -
4.3.3 翻边 - 20 -
4.3.4 推件力、卸料力的计算 - 20 -
4.3.5 复合模总的冲压力 - 21 -
4.3.6 冲压设备的选择 - 21 -
4.4 模具压力中心的计算 - 23 -
4.5 模具刃口尺寸和公差确定 - 24 -
4.5.1 坯料冲裁间隙的确定 - 24 -
4.5.2 落料刃口尺寸的计算 - 25 -
4.5.3 冲孔刃口尺寸的计算 - 25 -
4.5.4 拉深工序工作部分的尺寸及间隙 - 26 -
4.6 本章小结 - 27 -
第5章 模具结构设计 - 28 -
5.1 模具结构图 - 28 -
5.2 落料、冲孔模具的设计 - 29 -
5.2.1 冲裁模凸、凹模刃口确定的原则 - 29 -
5.3 翻边模的设计 - 30 -
5.4 模柄的设计 - 31 -
5.5 卸料板的设计 - 32 -
5.6 定位零件的设计 - 32 -
5.7 出件装置的设计 - 33 -
5.8 卸料板的设计 - 33 -
5.9 连接件与紧固件的选取 - 33 -
5.10 模架的选择 - 34 -
5.11 本章小结 - 35 -
第6章 模具的装配与部装图的设计 - 36 -
6.1 零件技术要求 - 36 -
6.2 装配技术要求 - 37 -
6.3 复合模具的安装调试要求 - 37 -
6.3.1 复合模具安装的要求 - 37 -
6.3.2 复合模具调试的要求 - 37 -
6.4 主要组件的装配 - 38 -
6.5 模具的工作过程 - 38 -
6.6 模具的部装图 - 38 -
6.7 本章小结 - 39 -
结 论 - 40 -
致 谢 - 41 -
参考文献 - 42 -
