复合模冲压模具设计全套毕业设计
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目 录
第1章 零件基本冲压工艺的确定 …………………………………………
第2章 冲压工艺方案的确定…………………………………………………
第3章 毛坯的排样……………………………………………………………
第4章 冲压力的计算…………………………………………………………
第5章 模具基本尺寸…………………………………………………………
第6章 压力机的选择及其参数………………………………………………
第7章 模具凸凹模尺寸的计算………………………………………………
第8章 其它结构及零件设计…………………………………………………
第9章 绘制模具结构图及模具零件图………………………………………
第10章 结语与致谢 …………………………………………………………
参考文献
环形底圆筒落料、拉深、成型、修边复合模
毕业设计说明书
摘要：本设计说明书是本人完全根据《冲压模具技术手册》的要求形式及相关的工艺编写的。说明书的内容包括：毕业设计要求，设计课题，设计过程，设计体会及参考文献等。
编写说明书时，力求符合设计步骤，详细说明了冲压模具设计的方法及步骤，以及各种参数的具体计算方法，如毛坯直径的计算，主要零件工作部分尺寸的计算，冲压力的计算，模具结构的设计等。
关键词：复合模，环形底圆筒，拉深，成型
第一章. 零件的工艺性
1.1 原始资料
图1.1所示为油杯零件，材料为20号钢，厚度为t=2mm，大批量生产。
图1.1 油杯零件
1.2 零件材料及其冲压工艺性分析
1.2.1 零件材料的分析
冷冲压模具包括冲裁、弯曲、拉深、成形等各种单工序模和由这些基本工序组成的复合模、级进模等各种模具。设计这些模具时，首先要了解被加工材料的力学性能。材料的力学性能是进行模具设计时各种计算的主要依据。故在分析零件冲压成形工艺，设计冲压模具前，必须要了解和掌握材料的一些力学性能，以便设计。现将油杯零件材料为20号钢的力学性能主要参数及其概念叙述如下：
（1）应力：材料单位面积上所受的内力，单位是N/mm2 ，用Pa表示。106 Pa=1MPa；1MPa = 1N/mm2 ；109 Pa = 1GPa。
（2）屈服点σs：材料开始产生塑性变形时的应力值，单位是N/mm2 。弯曲、拉深、成形等工序中，材料都是在达到屈服强度时进行塑性变形而完成该工序的成形的。经查表取σs = 245 MPa。
（3）抗拉强度σb。材料受到拉深作用，开始产生断裂时的应力值，单位是MPa。经查表σb = 253～500MPa。
（4）抗剪强度τb。材料受到剪切作用，开始产生断裂时的应力值，单位是MPa。取τb = 275～392MPa。
（5）弹性模量E。材料在弹性范围内，表示受力与变形的指标，弹性模量大，表示材料受力后变形较小，或者说，产生一定的变形需要较大的力。E = 209 x 103 MPa。
（6）屈服比σs/σb。是材料的屈服强度与抗拉强度之比，其值越小，表示材料允许的塑性变形区越大，在拉深工序中，材料的屈服比较小时，所需的压边力和所需克服的摩擦力相应的减小，有利于提高成形极限。
（7）伸长率δ。在材料性能实验时，试件由拉伸试验机拉断后，对接起来测量长度，其伸长量与原长度之比称为伸长率，其数值用“％”表示，其数值越大表示材料的塑性越好。经查表可得，材料为20号钢的伸长率δ=25％。
综上所述，对油杯零件材料20号钢的力学性能分析，主要是为了便于模具设计中各参数的计算，故在后序的模具设计中各参数的计算均以上面所取的数值进行计算。
1.2.2零件工艺性的分析
冲压件工艺性是指冲压零件在冲压加工过程中加工的难易程度。虽然冲压加工工艺过程包括备料—冲压加工工序—必要的辅助工序—质量检验—组合、包装的全过程，但分析工艺性的重点要在冲压加工工序这一过程里。而冲压加工工序很多，各种工序中的工艺性又不尽相同。即使同一个零件，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。
该零件为圆筒，结构简单，对称，是典型的拉深件。在拉深过程中要注意控制拉深程度，加工时，根据零件的结构，形状等一些技术要求，应考虑以下几点：
（1）拉深件圆角半径：拉深件的圆角半径要适合，应尽量大些，以便于成形和减少拉深次数，避免在拉深过程中出现失稳现象即拉裂。拉深件底与壁的圆角半径应满足r1≥t。而在此设计中圆角半径R2=t，故满足设计要求。
（2）考虑拉深件厚度不均匀的现象：在拉深过程中，一般为不变薄拉深，从理论分析上说是不符合的，在拉深过程中壁厚应有少量的变化，如果在拉深件精度要求不高时，一般可以忽略不计，而在此设计当中我们应该考虑壁厚不均匀现象问题，加工出符合图样要求的零件。
根据零件图，初步分析可以知道油杯零件的冲压成形需要多道工序才能完成，首先进行正拉深，形成外形尺寸形状，其次底部要成型。
综上所述，圆筒由平板毛坯冲压成形应包括的基本工序有：冲裁（落料、成型）、拉深等，由于是多道工序，多套模具成形，还要特别注意各工序间的定位。
1.3 确定工艺方案和模具形式
在冲压分析的基础上，找出工艺与模具设计的特点与难点，根据实际情况提出各种可能的冲压工艺方案，内容包括工序性质，工序数目，工序顺序及组合方式等，有时同一种冲压零件也可能存在多个可行的方案，通常每种方案各有优缺点，应从产品质量生产效率，设备占用情况，模具制造的难易程度和模具的使用寿命的高低，生产成本，操作方便与安全程度等方面进行综合分析、比较，确定出适合于现有生产条件的最佳方案，故在一定的条件下，以最简单的方法，最快的速度，最少的劳动量，最少的费用，可靠的加工出符合图样各项要求的零件，在保证加工质量的前提下，选择经济合理的工艺方案。
确定工艺方案及模具形式：
1、根据对冲压零件的形状、尺寸、精度及表面质量要求的分析结果，确定冲压所需的基本的工序，如落料、拉深、成型、修边等。
2、根据初步工艺计算，确定工艺数目，如冲压次数、拉深次数等。
3、根据个工序的变形特点、质量要求等确定工序顺序。
一般可按照下列原则进行：
1）、对冲带孔的或有缺口的冲裁件，如选用简单模，一般先落料，再冲孔或切口，使用级进模，则先冲空孔或切口后落料
2）、对于到孔的拉深件，一般先拉深，后冲孔，但孔的位置在零件底部且孔径尺寸要求不高时，也可先冲孔后拉深。
3）、对于形状复杂的拉深件，为便于材料变形和流动，应先形成内部形状，再拉深外部形状。
4）、整形或校平工序，应在冲压件基本成型以后进行。
4、根据生产批量和条件（冲压加工条件和模具制造条件）确定工序组合。生产批量大时，冲压工序应尽可能组合在一起，用复合模具；小批量生产用单工序简单模。
由于圆筒冲压成形需要的多道工序完成，因此选择合理的成形工艺方案十分重要，考虑到生产批量大，应在生产合格零件的基础上尽量提高生产效率，降低生产成本。
要提高生产成本，应该尽量选择合理的工艺方案，选择复合能复合的工序，但复合程度太高，模具的结构复杂，安装调试困难，模具成本高，同时可能降低模具的强度，缩短模具寿命。
根据零件形状确定冲压工序类型和选择工序顺序，冲压该零件需要的基本工序有落料、拉深、成型、修边。
工序的组合方案及比较
方案一：1）落料；
2）拉深；
3）成型；
4）修边。
方案二：1）落料与拉深复合；
2）成型；
3）修边。
方案三：1）落料；
2）拉深与成型复合；
3）修边。
方案四：1）落料、拉深、成型与修边复合。
方案一：复合程度较低，模具结构简单，安装、调试容易，但生产道次多，效率低，不适合大批量生产。故很少使用。
方案二：将落料与拉深进行复合，工序少，生产效率较高，但模具结构较复杂，安装、调试难于控制，同时模具强度较低。
方案三：将拉深与成型复合
方案四：复合程度最高，模具结构复杂，安装调试困难，模具成本提高，同时可能降低模具的强度，缩短模具的寿命。
根据以上四个冲压工艺方案的比较，四种冲压工艺方案各有其优点和缺点，为了提高生产率，保证模具结构简单，冲压件尺寸稳定、精度高，故在此设计中选择方案四进行冲制圆筒。
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