本科毕业论文---顶罩冲压工艺与模具设计.doc

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毕业设计(论文)

顶罩冲压工艺与模具设计
Top cover stamping process and die design

学生姓名

班 级

学院名称
机电工程学院
专业名称
机械制造及其自动化
指导教师

2015年
5月
8日

徐州工程学院毕业设计(论文)

徐州工程学院学位论文原创性声明

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日期： 　　 年 　月　 　日 日期： 　　 年 　月　 　日

II
摘要
本次毕业设计题目较为简单的分析了发动机顶罩的成形工艺以及模具设计，其中对工件的工艺分析丶排样丶工艺力的计算，并且利用软件绘制零件的三维图以及装配图。该工件有落料丶冲孔丶翻边丶拉伸4个工序，阐述了模具的凸模和凹模的间隙配合方式，制订了加工工艺。

关键词：复合模；汽车发动机顶罩；工艺分析

Abstract
The graduation project topic relatively simple analysis of the engine top cover forming process and die design, including process analysis Dian Dian nesting process of the calculation of the work force, and the use of three-dimensional mapping software to draw parts and assembly drawings. The piece has a blanking punching Dian Dian Dian stretch flanging 4 steps, explained the mold punch and die clearance fit way, developed a process.
Keywords Compound die automotive engine top cover Process Analysis
徐州工程学院毕业设计(论文)
目 录
摘要 I
目 录 I
1 绪论 1
1.1模具的分类 1
1.2冲压模的现状和发展 1
1.3市场情况 1
1.4产业前景 1
1.5发展机遇 2
2 工艺设计 3
2.1冲压件工艺分析 3
2.2工艺方案的确定 3
2.3确定模具结构形式 4
3主要设计计算 5
3.1 毛坯尺寸计算 5
3.1.1 修边余量计算 6
3.2毛坯尺寸计算 7
3.3排样设计 7
3.4拉深次数计算 8
3.5工艺力计算 8
3.6冲裁功的验算 11
3.7工作零件刃口尺寸计算 11
3.8确定压边圈的需要 12
3.9 压力中心的确定 13
3.10冲裁模具间隙的影响及其确定 13
3.11 拉深翻边零件尺寸计算 14
4 主要零部件的设计 15
4.1 工作零件的结构设计 15
4.2 支撑固定及卸料零件 21
4.2.1 上、下模座 21
4.2.2 垫板 22
4.2.3 模柄 23
4.2.4 限位柱 23
4.2.5固定板 23
4.2.6 弹压卸料板 24
5 其他零部件的设计与选用 25
5.1 弹性元件 25
5.2 卸料螺钉 25
5.3 挡料销 25
5.4 模架及其他零部件的选用 25
6模具的总体设计 27
6.1 模具类型的选择 27
6.2 定位方式的选择 27
6.3 卸料、出件方式的选择 27
6.4 导向方式的选择 27
6.5 压力机的选择 27
7 模具的总装图 28
8结论 31
致谢 32
参考文献 33

34
1 绪论
模具在工业生产中占据占据这一个很重要的地位，素有“工业之母”的称号。别的加工方式和模具比起来各有千秋，模具有以下几个有点：1.效率高 2.互换性好 3.材料利用率高 4.质量好。因此模具广泛的存在于机械行业中，而且能生生不息。
整套模具是由各种零件装配而成的，其中含有基础的上丶下模座，导柱，导套，模架，底座这些零件企业都会做成通用的，这样可以发挥出互换性的优势。至于一些螺钉丶销钉这些比基础零件更加具有通用性，根据国标设计出来可以用在各个方面。核心零件是各种凹模丶凸模，这些则需要根据被制工件的具体情况来确定出，但是企业会适当的根据别的工件做成能够互换的，这样能够在下个订单时减少设计时间从而提高制造的效率。
1.1模具的分类
模具根据不同的方式，有着很多的种类，按照模具的结构形式分类：1.单工序模 2.复合模 3.连续模。按照加工材料的分类：1.塑胶模 2.五金模。五金模中一般有冲压模，压铸模，铸造模和锻压模。本设计就是冲压模，冲压模在当今社会还是有着主导作用的。

1.2冲压模的现状和发展
我国的模具发展行业有着地区不平衡的特征，沿海地区明显要远远由于内陆，可能是长时间与外界便于交流的原因，宁波和黄岩这两个地区的模具水平在中国地区是遥遥领先的。当然我国的模具水平与西方发达国家还是有一定的差距的，比如说制造的精度不够高，制造的质量不够好，速度不够快，这些与人员的素质有着一定的关系，更主要的是材料的各种属性，比如说刚度，硬度，韧性，耐磨度。当今社会材料限制了很多行业发展的速度，同样模具所需要的材料也是制约模具行业前进的一个重要因素。
1.3市场情况
现在全国共有4万多家模具生产厂，有150万人从事着这个行业，为国家带来的经济增长做出很大的贡献，但由于近几年经济的不景气，整个制造业陷入一些低迷状态，一些传统的高消耗型已经逐步关闭，只有一些节能型，创新型的制造厂商还屹立在模具制造行业金字塔的顶端。模具制造业在广东丶浙江丶江苏和上海的产值总量达国家整体的75%以上，欧美国家的客户在中国用1/3的钱买到了2/3的性能，只有不断的提高中国模具行业，才能让高利润的订单放在中国的办公桌上。
1.4产业前景
模具的前景可期，应走多元化道路。虽然我国生产模具的数量是占世界生产的大部分的，但是由于技术问题，一些高端的模具制造并不在中国进行，由此大部分的利润并不在中国，中国的模具制造业就像是劳动密集型企业。我国的模具制造水平比起两个大国美国和日本还有很大差距，导致了我国生产出来的模具质量不高，生产出来的模具供大于求，就像中国的钢铁业一样，已经开始亏损了。未来模具可以用在国家重点发展的地方，比如国防军工和航空航天，还有民用的汽车上。中国的汽车一直是个诟病，主要还是质量不及外国企业生产的汽车。并不是我们不爱国，不想用本国的东西，而是实在质量之差看不下去。因此，我国模具发展应向高质量丶高技术丶高精度方面发展。

1.5发展机遇
随着互联网的发展和工业4.0的渐渐普及，模具行业发展和挑战并存。根据政府出的经济报告，模具行业整体不是很景气，但是一些通过高新技术发展的企业一直都能创造出很高的产业价值。自动化程度的高低能体现一个企业的技术水平，但是人的创新才是最重要的，这样才能推动模具行业的发展。
互联网未来将成为模具行业走出困境的一个救命稻草，通过网络的订单可以解决供应关系，逐步实现供等于求，私人订制。通过网络的及时沟通，使制造的产品满足市场的需求。同样销售的时候通过网络能够将产品更多的推广给更多用户，及时解决产品的堆积，降低成本，大幅增加利润。
另外企业通过对高校的支持，高校拿出技术来帮助企业的尖端技术的发展，运用在企业的产品上，促进了模具行业的发展。

2 工艺设计
2.1冲压件工艺分析
材料：该冲裁件的材料用的是是普通碳素钢的08钢，，可冲压性能是比较好的。
零件结构：该冲裁件的结构是圆筒形的，通过旋转拉深成型，是轴对称工件。
尺寸精度：IT12的公差等级精度是适用于没有严格要求，而仅要求便于联结的配合。
由于上下两个孔没有什么特殊要求。因此采用IT12精度，高度方面可以采取自由公差，影响不到工件的精度。
结论：适合冲裁

2.2工艺方案的确定
引用文献[1]中表4—7
模具特点比较

比较项目
复合模具
连续模具
冲压精度
高级和中级精度（3～5级）
中级和低级（5～8级）
制品形状特点
零件的几何形状与尺寸受到模具结构与强度方面的限制
可以加工形状复杂丶特殊的制件，如宽度很小的异形件等
制件品质
由于压料冲裁同时得到校平，制件平整且有较好的剪切断面
中丶小制件不平整，高质量制件要求校平
生产效率
制件被顶到模具工作面上，必须用机械排除，生产效率稍低
工序间自动送料，可以自动排除工件，生产效率高
使用高速自动压力机
操作时出件困难
在行程次数为每分钟400次或更多的高速压力机上工作
工作安全性
手需伸入模具的工作区，需采用安全的措施
手不需伸入模具工作区，比较安全
多排冲压法的应用
很少采用
广泛用于尺寸较小的制件
模具制造工作量和成本
冲裁复杂形状制件比级进模低
冲裁简单形状制件比复合模低
该零件有落料、冲孔、拉伸、翻边四个简单的工序，可以采用以下三种工作方案：
如果采用方案1单工序模，逐步进行各个工序，则加工时需要4个工序，需要用到的模具要有4套。比较大的模具制造费用，并不是很高的生产效率，尺寸精度无法保证，工人操作很不方便，安全系数也不高，所以方案一不合理。
如果采用方案2级进模，虽然只需要1套模具，但是加大了模具制造的难度，而且无法确定工件的尺寸合格性，所以方案三也不合理。
如果采用方案3复合模，采用复合模制冲件时，主要零件有着简单的结构，由于是圆盘型，所以轴对称，另外有几个因素：
1复合模的成本不是太高
2制造的难度也不大
3容易保证尺寸的精度
4操作也方便，安全性好
5生产效率高
综上考虑很多因素，采用方案3是比较符合实际情况的。

2.3确定模具结构形式
引用文献[9]中复合模一节，复合模按凸凹模在模具上的位置分为不同有两种形式：
1． 顺装式复合模
2． 倒装式复合模。
倒装式复合模中凸凹模的位置是在下模部分。此时，凸凹模对冲裁外形轮廓来说是起冲裁凸模的作用，而对内部的孔来说，则又是起冲孔凹模的作用，他通过凹凸模定位在下模坐上。
这种结构的模具制造简单，操作方便，生产效率高，生产时也比较安全，模具周围清洁。但所得到的冲压件平整度较差。
顺装式复合模的凹凸模位置是在上模部分。冲件由弹顶器自装在下模部分的凹模内顶出置模具的工作面上，废料则有压力机通过推杆自上而下被击落，并和工件一起汇集于模具的工作面上。这是需要及时清除，操作不如倒装式复合摸方便，且不安全。这种结构形式受力情况比倒装式的情况好。
引用文献[9]列出顺装复合模和倒装复合模的特点表格：
模具型式
倒装式复合模
顺装式复合模
工作零件装配位置
凸模
在上模部分
在下模部分
凹模
在上模部分
在下模部分
凸凹模
在下模部分
在上模部分
出件方式
采用顶板丶顶杆自上模内推出，下模至模具的工作面上
采用弹顶器自下模内顶出至模具的工作面上
冲压的平整度
不能达到平整要求
较好，对于薄件能达到平整要求
废料排除
废料在凸凹模内积聚到一定程度后，便从下模部分的漏料孔或排出槽排除
废料不在凸凹模内积聚。压力机回程时，废料即从凸凹模内推出
凸凹模的强度和寿命
凸凹模承受的张力较大，为增加其强度，凸凹模的最小壁厚应严格控制
模具寿命比较高
受力情况比倒装复合模好，但凸凹模的尺寸易磨损增大
模具寿命较差
生产操作
废料自漏料空排除，有利于清理模具的工作面，生产操作较安全
废料自上而下出落，和工件一起汇集于模具的工作面上，对生产操作不利，不安全
适应性
冲压件平整度要求不高，凸凹模强度足够时采用
使用于落料冲裁，平整度要求较高丶以及壁厚较小丶强度较差的凸凹模

3主要设计计算
3.1 毛坯尺寸计算
在计算毛坯尺寸之前，必须先将翻边前的工件形状构造出来，工件的尺寸要定下来。有两种情况可以考虑： 的高度尺寸太大，无法制造出全部的高度仅利用翻边的方法，必须要靠拉伸才能将其中的一部分制造出来。另一种情况是 利用翻边将全部的高度制造出来，前面所述的方法，有着不一样的翻边前的毛坯形状。具体计算如下：
先通过公式算出翻边高度，由公式转换得到翻边系数，先算出翻边直径

将下列各个数据代入下式中：1.板料厚度t 2.圆角半径值r 3.翻边直径D，进行计算：

极限翻边系数
凸模
孔的加工方式

100
50
35
20
15
10
8
6.5
5
3
1
球形
钻孔去毛刺冲孔
0.70
0.60
0.52
0.45
0.40
0.36
0.33
0.31
0.3
0.25
0.20
0.75
0.65
0.57
0.52
0.48
0.45
0.44
0.43
0.42
0.42
—
圆柱形平底
钻孔去毛刺冲孔
0.80
0.70
0.60
0.50
0.45
0.42
0.40
0.37
0.35
0.30
0.25
0.85
0.75
0.65
0.60
0.55
0.52
0.50
0.50
0.48
0.47
—
根据表格查出翻边系数，比较发现上面计算出的系数比表中查的的系数要大，得出可通过一次翻边得到全部高度
通过查文献[6]发现确定修边余量，才能得出毛坯所需要的尺寸。
3.1.1 修边余量计算
通过计算出工件的高度比值系数：，发现工件只需要很浅的拉伸即可，修边余量这个因素可以先不考虑
3.2毛坯尺寸计算

3.3排样设计
引用文献[2]中冲压用料排样与计算一节：
排样方式的重要性：
1. 提高材料利用率。冲裁过程中不可能将板料100%利用，因此会产生相应的废料。废料是因为冲压的方式丶排样的方式的原因则称为工艺废料。废料是因为制造的工件的原因则称为结构废料。
2. 提高一线职工的工作环境的安全系数。帮助职工避免不必要的体力消耗。
3. 尽量优化模具的结构，让模具在有限的时间和质量中创造出无限的价值。
4. 冲裁出来的工件的质量是排样时设计的重中之重，质量决定了排样方式。
排样设计不但要确定该工件的排样方式，而且需要查表得到搭边值。另外需要计算出条料的宽度，还有送料的步距数值。
排样方式有以下几种：1.直排 2.斜排 3.多排 4.混合排 。这些方式是通过工件的布置方法确定的。
结合该工件的自身因素，决定采用直排。
搭边值是由两部分组成的，一是冲裁件之间的剩下的材料，二是条料的侧面和冲裁件剩下的材料。
搭边的数值应合理确定。确定合理数值必须要保证的三个因素：
1. 经过冲裁后的出工件的品质要比较高
2. 模具耐用时间与设想时差不多
3. 送料的时候不能有偏差，必须达到设计时的位置
下面阐述搭边值对设计的影响：
1. 搭边值的大小要是太大的时候，会使材料产生不必要的浪费，同时增加了制造的成本
2. 搭边值的大小要是太小的时候，材料的利用效率虽然可以大幅提高，但是毛刺也会相应的产生。这个时候冲裁时搭边的剩余材料会一起进入凸丶凹模间隙里面。可能对模具的刃口产生破坏性的效果，减小了模具的寿命，反而得不偿失。
两工件间的搭边a1：
工件边缘搭边a：
步距A为：
条料宽度B为：

3.4拉深次数计算

计算此工件可以当成无凸缘的圆筒型件，计算出，通过计算的毛坯相对厚度：

翻阅文献得[7]到略比相对数值小，分析出拉伸成型只需要一次就够了。

3.5工艺力计算
落料力计算：

式中 F ——落料力（N）；
L—— 冲裁件的周长（mm）；
t ——材料的厚度（mm）；
——材料剪切强度（MPa）
K –系数，一般取K=1.3
08钢的抗剪强度：260～360MPa
取320MPa

冲孔力计算：

式中 F——冲裁力（N）；
L——冲裁件的周长（mm）；
t ——材料的厚度（mm）；
——材料剪切强度（MPa）
K ——系数，一般取K=1.3
抗剪强度如上

推件力计算：

式中 F ——冲裁力（N）；
F推——推件力（N）；
K推——推件力系数；
n ——同一时间内堵在凹模内的工件数量；n=h/t
h—— 凹模型口高度（mm）。
查表 ；n取3 。
则：
F推=nK推F=3×0.055×35268=5819N

拉深成形力计算：
F=Kπdtσb
式中 F—— 拉深力（N）；
K—— 修正因数；
d—— 拉深件直径（mm）；
t ——材料厚度（mm）；
——材料的强度极限（MPa） 。
查表215～410MPa，取300MPa
则：
F拉==0.4×3.14×30×1.5×300=16956N
翻边力计算：
查表屈服点=200MPa
——翻边后得到的直径
——坯料预制孔直径
——材料厚度
——材料屈服点

压边力计算：
式中
p —— 单位压边力（MPa）；
D 平——板毛坯直径（mm）；
3 ——第1次的拉深直径（mm）
rA ——拉深凹模圆角的半径（mm）

卸料力计算：

式中
F ——冲裁力（N）；
F卸——卸件力（N）；
——卸件力系数；
查[1]表2-9 。
则F卸=0.05×155769=7788 N
冲压工艺总力FZ：

3.6冲裁功的验算
考虑下列两个因素：1.工件的结构 2工件的用途
决定采用平刃冲裁：

式中
——平刃冲裁功 ()
——平刃冲裁时的总冲裁力 ()
——材料厚度 ()
——系数，一般取值
则：

3.7工作零件刃口尺寸计算
根据观察图，发现该零件没有什么特殊要求，只是普通的复合模，需要落料、冲孔、拉深、翻边四个工序。
坯料、有落料冲孔同时获得。
引用文献[3]中凸丶凹模刃口尺寸计算原则一节：
下面根据以下两个因素计算凸丶凹模的刃口值：
1. 冲裁变形规律。落料件的外径最大尺寸应几乎等于凹模的内廓尺寸，这样就可以计算出凹模的尺寸；同理，冲孔件的内径与凸模外廓尺寸几乎相等，这样就可以计算出凸模的尺寸。
2. 冲裁件的尺寸精度要求；合理的利用刃口磨损的规律。
尺寸许用留量常用x△有两部分组成：一是△，指的是冲裁件的标注公差；二是x，指的是刃口磨损系数。通常x△的数值范围在0.5到1之间，根据实际情况取值。
当冲裁件精度要求在IT10以下时，数值取1，当IT11～IT13时，数值取0.75，最后在IT14时，数值取0.5
刃口磨损系数x
板料厚度
t/mm
非圆形
圆形
1
0.75
0.5
0．7
0.5
制造公差△/mm
～1
＜0．16
0.17～0.35
≥0.36
＜0.16
≥0.16
＞1～2
＜0.20
0.21～0.41
≥0.42
＜0.20
≥0.20
＞2～4
＜0.24
0.25～0.49
≥0.50
＜0.24
≥0.24
＞4
＜0．30
0.31～0.59
≥0.60
＜0.30
≥0.30

查表得，则

根据公差表查的，，都在自由公差的范围之内，而且等级是级，取。
凸模设定成级进行制造，凹模设定成级进行制造：
查表得

校核：(满足间隙公差条件)
冲孔
查表

||+||＜

(满足间隙公差条件)
3.8确定压边圈的需要
有毛坯相对厚度
采用压料装置的条件
拉深办法
首次次拉深
首次之后的每次拉深
（）×100

用压料装置
可用可不用
不用压料装置
﹤1.5
1.5～2.0
﹥2.0
﹤0.6
0.6
﹥0.6
﹤1
1～1.5
﹥1.5
﹤0.8
0.8
﹥0.8
根据表得知压边圈对拉伸的工序无太大影响，但是为了使孔的尺寸得到相应的保证，还有一点就是预防板料有皱痕，采用压边圈是一个比较保险的选择。
3.9 压力中心的确定
对于没有模柄的模具，只要求压力中心与压力机滑块中心在一个点上。对于有模柄的模具，压力中心必须在模柄的中心线上。
冲模的压力中心可由以下2个方面来确定：
1. 当工件的形状完全对称时，工件的几何中心就是其压力中心。
2. 面对一些不能直接得知几何中心的工件，压力中心要用到解析计算来求出。
由于本工件是圆盘型的完全对称，因此直接可以确定在工件的几何中心上。
3.10冲裁模具间隙的影响及其确定
双面间隙值得是冲裁凸模和冲裁凹模刃口部分尺寸的差值，用Z表示，单面间隙用Z/ 2表示。在设计冲裁模的时候，间隙值是一个比较核心的参数。间隙值的设定会影响冲裁件的断面质量，冲裁力的大小，决定模具耐用时间。在选取是注意以下几个方面：
1. 精度。间隙值应尽量选用较小的值对于断面垂直度丶尺寸精度较高的工件。对于要求是提高模具寿命为主，对垂直度丶精度不是很高的工件，间隙值可以选用较大的值。
2.模具以较快的速度冲压时，会在内部产生较多的热量，间隙值这时应打一些。
3. 对于质地比较软的材料，间隙值选用应小一点。考虑到崩刃的可能性，对于硬质材料，冲裁间隙也不宜过大。
4.对于复杂的大型冲裁件，考虑到模具制造困难，凸丶凹模间隙不易保证，可适当放宽间隙，随冲裁件尺寸减小，可适当减小凸丶凹模间隙，但需保证导向精度，冲裁间隙通常岁板料厚度增加而相应增大，在相同工艺条件下，具有曲线轮廓的非圆形冲裁件，所取间隙略大于圆形冲裁件凸丶凹模间隙，冲孔模间隙值应比落料模大一些。
5．为退料方便，直壁凹模的冲裁间隙应大于锥壁凹模，电火花加工的凹模的刃口间隙，可比磨削的刃口间隙小0.5%～2%，对于非规则形状的冲裁件，如不能保证足够的模具制造精度，应增大凸丶凹模的间隙值。
6.使用导向精度不是很高的冲压设备进行冲裁生产时，注意不能仅靠减小凸丶凹模间隙来提高冲裁质量。在能达到设计时模具一定的导向精度是，可以合理的缩减间隙值。
7. 设计时还需结合实际，尽可能降低成本，增加模具的耐用时间。设计时精度的要求不高时，间隙值可以合理的加大。
8.在高速冲压生产条件下，考虑到刃口频繁工作，可适当加大冲裁间隙。据资料介绍，压力行程超过200次/min，冲裁间隙应增大10%，加热冲裁的凸丶凹模间隙可比相应条件下的冷冲间隙略小些。
间隙的大小不仅决定局部板料的变形状态，而且还将涉及变形力和变形对模具实用寿命的影响问题。
1. 凸凹模间隙对冲擦力的影响
凸丶凹模间隙较大时，刃尖附近的材料产生较大的拉应力，而材料的变形拉力将随总应力中的拉应力增大而降低，即材料容易断裂分离。然而可以通过合理的减小最大冲裁力，来减少间隙对材料的影响，不过这会使对应的冲裁力做的功变多。
间隙较小，变形区内压应力成分增大导致材料变形拉力增大。在相同凸模行程中，所需冲裁力增加梯度相对较大，使最大冲裁力最大。
2. 间隙对卸料力丶推件力等的影响
冲裁过后，卸出留在模具内的工件和废料用到的工艺力都和间隙值有关系。
间隙较小时，板料变形区，产生应力较大，卸载后产生与压缩变形相反方向的弹性回复也较大。即卸载后冲孔件孔形尺寸减小，落料件外形尺寸增大，因此，卸除箍在凸模外廓和卡在凹模内壁所需的辅助外力相应增大。
当间隙较大时，变形区的材料所受应力较大，卸载后的弹性回复导致冲孔件孔形尺寸增大，而落料件外形尺寸减小，并且与之相应的废料也产生了同一方向的弹性回复。因此，卸载后所需卸料力和推件力也相应减小。结合工作情况，凸丶凹模单面间隙值大于板厚大小的15%，卸料力大小将近乎可以不存在。
间隙对模具寿命的影响
间隙较大时，随着冲裁力和卸料力的降低，凸丶凹模工作刃口部分的磨损减轻，可相应提高模具的使用寿命。但是，凸丶凹模间隙较大，冲裁时板料在工作刃口面上产生拉伸变形以及生成过大毛刺，会使刀尖的磨损加剧，甚至产生崩刃现象。
间隙值过小时，有挤压变形的现象在模具刀尖口周围产生，导致刃口的快速磨损，还有压缩疲倦。间隙值过小时冲孔产生的废料或者落料得到的工件可能堵在凹模内部。此时会产生较大的涨裂力，模具会变得不耐用。
通常认为凸丶凹模间隙在（10%～15%）t时（t为板厚），对刃口磨损的影响较小，即模具的使用寿命较高。

3.11 拉深翻边零件尺寸计算
1.凹模圆角的半径计算
取4
——凹模圆角半径
——凹模内径
2．拉深凸模圆角半径的计算
一般首次拉深取：

3．计算有压料圈拉伸模的间隙值

4.拉深凸模的尺寸、凹模的尺寸大小计算

5.翻边工序凸模与凹模刃口尺寸计算

4 主要零部件的设计
4.1 工作零件的结构设计
该零件形状对称而且比较简单，模具所需工作的零件可以考虑整体结构。接下来就对模具零件的尺寸进行相应的计算，并做出结构图。
拉伸凸模：
拉深凸模的端面必须比落料凹模端面低，由于工序是先落料再拉伸，下面计算拉伸凸模的长度L：

——凸模固定台阶的厚度，=8
——凹模的厚度，=
——装配后，拉深凸模端面低于落料凹模高度根据板厚大小，决定=3

材料：Cr12
技术要求：热处理58～62
拉深凸模

落料凹模：
此工件翻边是可以考虑圆柱形平底的凸模，这样比较方便凸模加工和翻边，还有一点就是工件并不要求有很高的尺寸精度。
Hmax指的是能达到的极限高度，只需要通过一次翻边：

材料：Cr12
技术要求：热处理60～64
落料凹模

凸凹模：
技术要求：
1.最基础的固定办法是在固定板内将凸模压入，以的台阶式凸模进行公差配合。
2.当凸模装入固定板之后，固定板顶面和凸模的顶面都要磨平，必须要拥有良好的垂直度和模架相配合。
3.以落料凹模为基础，将落料凸模工作部分与之配合起来，必须要确定均匀间隙在0.8～1.0mm之内。

材料：Cr12MoV
技术要求：热处理60～64
凸凹模

凸模长度计算：
确定凸模长度是基于结构上的要求，L为弹压卸料板的长度：

——凸模固定板的厚度（），通常取（——凸模压力的部分直径）
——卸料板厚度（）。
——附加长度（）。凸模的修模量是附加长度的一部分，凸模与凹模配合时在凹模内的深度必须等同于凸模固定板的安全距离，一般来说，长度是取15～20mm。

材料：Cr12MoV
技术要求：热处理54～58
冲孔凸模

材料：Cr12MoV
技术要求：热处理60～64
凹模镶块

翻边凹模:

材料：Cr12MoV
技术要求：热处理58～62
翻边凹模

4.2 支撑固定及卸料零件
4.2.1 上、下模座
模座一般分为上模座（冲模滑动导向模座GB/T 2855.1-2008和冲模滚动导向模座GB/T 2856.1-2008）和下模座（冲模滑动导向模座GB/T 2855.2-2008和冲模滚动导向模座GB/T 2856.2-2008）。模座是模具基本框架的基础组成部分，因此要具备以下几个要求：1.合理的强度 2. 合理的刚度 3.适合的尺寸
模座现在市场分为两种，一种是拥有导柱的，另外一种是没有导柱的。但是拥有导柱的模座已经被市场默认化，除非有特殊的要求。
模座的主要用途是承受冲压过程中的压力，还有是将压力传递到模具上。因此3个主要要求将对模具耐用性产生极大的影响。因此模座应有足够厚度。
常见的模座装配工艺方法：
1.先压导柱后压导套的压入式模座装配法。
2.先压导套后压导柱的压入式模座装配法。
3.导柱可卸式粘结模座装配法。
4.导柱不可卸式粘结模座装配法。
4.2.2 垫板
垫板是装在凸模固定板和模座之间的工作零件，也是模具中不可或缺的一部分。
垫板有两个主要作用：
1承受凸模传递的压力
2扩散凸模传递的压力
垫板的保护用途：确保没有压出陷痕，减小模座端面上承受的单位压力，确保冲裁过程中模座的局部地方不被损坏。
制造工件的模具这次通过压力机上的打杆推工件，由于上模座是有部分空缺的，因此需要通过垫板来完成支撑，防止断裂。
垫板的尺寸可在标准（GB/T7644.2-2008）中查的。一般厚度可取4～12mm，上丶下面需磨平，保证平行。通常以45钢作为垫板的加工材料，热处理硬度取43～48HRC。对于大型凸模因其承压面积大，单位压力并不大，可以省去垫板。
这套模具的垫板厚度可以选择10mm，外形的尺寸与固定板的尺寸大致一样即可。至于材料可以选择优质的45钢。

材料：45
技术要求：热处理43～48
垫板

4.2.3 模柄
模柄厚度应大于50mm以上，如果下模设有气垫顶杆，则需100mm以上。
普通的的小型冲压模具是利用模柄安装在压力机上的滑块上面，配合的公差等级是，是根据外径进行配合的。
在市场中模柄有着各种各样的结构方式，结合该模具的需要，考虑用凸缘螺钉进行固定，更符合该模具的实际情况，用4个螺钉在上模版上进行固定。
查表可选标准件为： GB2862.1-81。Q235的模柄。
技术要求：由于模柄要装入模板的时候，应该采用的公差配合。
4.2.4 限位柱
限位柱简单来说就是限制行程，可以作为行程限制的标志。
作用：使冲压过程到最低位置时的死点全部一样。
4.2.5固定板
固定板的厚度一般取凹模厚度的0.6～0.8倍，固定板的外形尺寸一般与凹模大小相同，可由标准（GB/T 7644.1-2008）中查得。将凸模压入固定板，是最常见的固定方法。当压入装配完之后，要使凸模端面和固定板高度一致，用磨平的办法来达到。
台阶式凸模的压入配合精度是H7/m6,直通式凸模的压入配合精度是N7/h6丶P7/h6。
固定板制造是采用的是45号钢，压入配合时接触面的粗糙度必须要保证在。固定板的厚度此处取30。固定板的外围尺寸设计的时候可以等于或小于凹模的外围尺形。

材料：45
技术要求：热处理43～48
凸凹模固定板

4.2.6 弹压卸料板
卸料板有固定卸料板板和弹压卸料板，根据此处的需要，确定使用弹压卸料板。
弹压卸料板在工作过程中产生压料里，保证冲压过程中不出现翘曲的现象。在模具工作过程中，卸料板和凸模可能会有位移现象的出现。工件比较薄或者精度有比较高的要求时，要对卸料板做导向。
弹性卸料板与凸模之间的间隙c，一般对于小直径凸模取0.15mm以下，对于大型凸模取0.25mm以下，此处间隙值取0.15mm。当用弹压卸料板作凸模导向时，凸模与卸料板孔配合按H7/h6。

材料：45
技术要求：热处理43～48
卸料板

5 其他零部件的设计与选用
5.1 弹性元件
压边圈的作用：使拉伸出来的工件达到要求的质量，杜绝板料起皱的现象。
压边圈的压力是由标准缓冲器来供给的。
5.2 卸料螺钉
模具卸料的时候需要选用卸料螺钉，合适的螺钉对模具来说相当重要，不然工件或废料会卡在模具里，对模具造成损害，影响寿命。在此，选用圆柱型的内六角螺钉，，
卸料螺钉： GB2867.6-81
5.3 挡料销
挡料销是定位零件的其中一种，在冲裁模中的定位方面有很重要的地位。
控制送料步距的基本方法有3种：1.采用挡料销 2.导正销 3.侧刃。
挡料销的作用是每次送料的距离都能很精确。
挡料销有三种标准的结构形式：
1． 固定挡料销
2． 活动挡料销
3． 始用挡料销
在制造该零件的模具中，挡料装置同导料装置出现的方式都是销钉，导料销是安装在凹凸模的一边，挡料销是安装在凹凸模和送料方向相同的前面。
销头高度L：t+1=2.5mm
直径D：6mm
高度h：3mm
A型固定挡料销： GB2866.11-81
5.4 模架及其他零部件的选用
模架是由三部分组成的：1.上模座 2.导向装置 3.下模座
整套模具最基础的部分就是模架了，模具的工作零件和标准件都需要安装在模架上，这样模具才能正常工作。在模具进行冲压过程的时候，模架需要受到所有的载荷。模架的上模座通过模柄与压力机滑块相连，下模座用螺钉压板固定在压力机的工作台面上。
模座为了达到设计的精度位置，需要依靠导向装置。是冲裁中凸凹模间隙值一致。一般模架型号均已列入标准，如冲模滑动导向模架（GB/T 2851-2008）和冲模滚动导向模架（GB/T 2852-2008），设计时可以选用。
对模架的基本要求：
1. 必须要有足够的强度和刚度。
2. 必须要有足够的精度
3. 上丶下模之间的导向必须要精确
根据不同的导柱和导套的位置，分为下列3中模架：
1. 后侧导柱模架
2. 中间导柱模架
3. 对角导柱模架
4. 四角导柱模架
考虑到模具工作是送料快捷简单，决定使用后侧导柱模架。
导柱 20钢
导套 20钢
上模座 240×200×60
下模座 240×200×70
上模座厚度取 即 200
下模座厚度取 即 200
上模垫板厚度取 即=10 45钢
固定卸料板取18 即 45钢
在合理的决定利用哪种冲压设备是，一定要满足模具的的闭合高度与压力机的高度是以下要求：
Hmax-5mm≥Hm≥Hmin+10mm。
模具的闭合高度计算：

式中：——凸凹模的高度,=65
——凹模的厚度,=50
——凸凹模压入落料凹模的深度,=10
根据分析可以