课程设计（论文）题目：拉深模具设计图纸：目录前言 (1)1冲裁件工艺性分析 (2)1.1材料选择 (2)1.2工件结构形状 (2)1.3尺寸精度 (2)2 冲裁工艺方案的确定 (3)3 模具结构形式的确定 (4)4.模具总体结构设计 (4)4.1模具类型的选择 (4)4.2操作与定位方式 (4)4.3部分零部件的设计 (4)4.3.1凸凹模的设计 (4)4.3.2卸料部分的设计 (6)4.3.3推件装置的设计 (7)4.3.4模架的设计 (8)4.3.5模架的选用 (8)4.3.6上、下模座的选用 (8)4.4工作零件材料的选用 (9)5模具工艺参数确定 (9)5.1排样设计与计算 (9)5.2搭边值的确定 (9)5.3材料利用率的计算 (10)5.4凸、凹模刃口尺寸的计算 (11)5.4.1刃口尺寸计算的基本原则 (11)5.4.2刃口尺寸的计算 (13)6计算冲压力与压力机的初选 (12)7 模具压力中心的确定 (14)8冲压设备的选择 (15)9模具零件图 (16)10模具总装图 (18)总结 (21)参考文献 (23)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。
课题来源于生产实际，探讨冲压加工中较常见零件的工艺方法和结构设计。
课题涉及知识面较广，且设计要求较高，对学生的设计能力，特别是思考能力是一个很好的锻炼。
课题研究内容包括机械工程学科的力学，冲压工艺与模具设计，材料学，机械原理，机械设计，公差与互换性，机械制造工艺等知识，特别锻炼学生规范性设计的能力。
使学生能得到全面的锻炼。
课题要求学生具备较强的机构设计能力和创新能力，对学生是一个挑战。
课题为典型的机械设计类课题，涉及机械知识全面，与工程机械专业方向结合紧密。
此次课程设计主要目的是为了培养学生的综合运用所学知识的能力以及团队合作的能力。
需要学生把所学的知识重新温习一遍，并且能够灵活运用，同时要求学生要学会主动积极的去查阅手册，来了解冲压模设计所学要的各项数据。
最终通过一组成员的共同努力来设计出符合实际生产要求的冲压模具。
1. 冲裁件工艺性分析工件名称：开关盖工件简图：如图1-1所示生产批量：中批量材料：Q235工件厚度：1.2mm工件精度：IT12级图1-1 工件图1.1材料选择本工件选用Q235碳素结构钢，冷变形塑性低，无回火脆性，用于制造耐磨性高，动载荷及冲击作用不大的机械加工件。
适合冲裁拉深加工。
1.2工件结构形状工件结构形状相对简单，属对称结构，轮廓线为直线和圆弧组合的简单，孔与边缘之间的距离也满足要求，可以冲裁。
1.3尺寸精度零件图上所注公差为IT12级，尺寸精度较低，普通冲裁完全可以满足要求。
2. 冲裁工艺方案的确定该制件的冲裁工序包括落料和冲孔，其冲裁加工方式选择冲孔—落料复合冲压。
复合模生产。
表2-1各类模具结构及特点比较根据表2-1可知。
复合模只需一副模具，制件精度和生产效率都较高，且工件最小壁厚大于凸凹模许用最小壁厚，模具强度也能满足要求。
冲裁件的内孔与边缘的相对位置精度较高，板料的定位精度比方案三低，模具轮廓尺寸较小，制造比其它两种方式都简单。
通过对上述三种方式的分析比较,采用复合模是比较合理的。
3. 模具结构形式的确定正装式复合模和倒装式结构比较：正装式复合模适用于冲制材质较软或板料较薄的平直度要求较高的冲裁件，还可以冲制孔边距较小的冲裁件。
倒装式复合模不宜冲制孔边距较小的冲裁件，但倒装式复合模结构简单，又可以直接利用压力机的打杆装置进行推件，卸件可靠，便于操作，并为机械化出件提供了有利条件，所以应用十分广泛。
由零件分析知：制件的精度要求较低，孔边距较大，平直度较高为提高经济效益，适宜采用正装复合模生产。
根据以上分析确定该制件的生产采用正装式复合模具生产。
4.模具总体结构设计4.1模具类型的选择经分析，工件尺寸精度要求不高，形状较简单，但工件产量较大，根据材料厚度，为保证冲模有较高的生产率，通过比较，决定实行工序集中的工艺方案，弹性卸料装置的倒装复合模具结构方式。
4.2操作与定位方式操作方式零件的生产批量较大，但合理安排生产可用手工送料方式，提高经济效益。
因为导料销和挡料销结构简单，制造方便。
且该模具采用的是条料，根据模具具体结构兼顾经济效益，控制条料的送进方向采用导料销，控制送料步距采用固定挡料销。
4.3部分零部件的设计4.3.1凸模的设计（1）凸凹模的结构设计凸凹模是复合模中同时具有落料凸模和拉深凹模作用的工作零件。
他的内外边缘均为刃口，内外边缘之间的壁厚取决于冲裁件的尺寸。
从强度方面考虑，其壁厚应受最小限制。
凸凹模的最小壁厚与模具的结构有关：当模具为正装结构时，内孔不积存废料，胀力小，最小壁厚可以小些；当模具为倒装结构时，若内孔为直筒形刃口形式，且采用下出料方式，则内孔积存废料，胀力大，故最小壁厚应大些。
凸凹模的最小壁厚值，目前一般按经验数据确定，倒装复合模的凸凹模最小壁厚见表4-1。
正装复合模的凸凹模最小壁厚可比倒装的小些。
所以查表得：最小壁厚a=3.8。
图4-1凸凹模简图4.3.2卸料部分的设计设计卸料零件的目的，是将冲裁后卡箍在凸模上或凸凹模上的制件或废料卸掉，保证下次冲压正常进行，常用的卸料方式有：刚性卸料、弹压卸料板。
刚性卸料也称为固定卸料，其特点是卸料力大，卸料可靠，适用于板料较厚、卸料力较大、平直度要求不很高的冲裁件。
弹压卸料其特点是，兼卸料及压料作用，冲件质量较好，平直度较高。
适用于质量要求较高的冲裁件或薄板冲裁。
本模具的卸料板仅有卸料作用，卸料板的边界尺寸与凹模的边界尺寸相同，取400mm×340mm，卸料板厚度为30mm。
卸料板采用45钢制造，热处理淬火硬度43～48HRC。
卸料板上设置4个卸料螺钉，卸料螺钉尾部应留有足够的行程空间，以保证卸料的正常运动。
图4-1卸料板简图4.3.3推件装置的设计推件和顶件的目的，是将制件从凹模中推出来（凹模在上模）或顶出（凹模在下模）。
推件力是由压力机的模梁作用，通过一些传力元件将推件力传递到推件板上将制件或废料推出凹模。
推板的形状和推板的布置应根据被推材料的尺寸和形状来确定。
推件装置可分为弹性推件装置和刚性推件装置两种,弹性推件装置一般装在下模，具有压料作用，冲件质量好,但推件力较小。
常用于正装式复合模或冲裁薄板料的落料模中。
刚性推件装置一般装在上模，利用压力机的推件力，因此，推件力大，推件可靠，但不具有压料作用。
常用于倒装式复合模中。
综上，本设计选用刚性推件装置.它的基本零件有推件块、推杆、推板，连接推杆和打杆，这些零件都已标准化，可从标准中选取。
4.3.4模架的设计GB/T2851.1～7(90)—GB/T2852.1～4(90)列出了各种不同结构和不同导向形式的标准模架，常用的导柱导套式模架，是由上、下模座和导向零件组成。
模架是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定在它的上面，并承受冲压过程的全部载荷。
模具上模座和下模座分别与冲压设备的滑块和工作台固定。
上、下模间的精确位置，由导柱、导套的导向来实现。
本设计选用后侧导柱模架如图，后侧导柱模架，由于前面和左、右不受限制，送料和操作比较方便，因导柱安装在后侧，工作时，偏心距会造成导柱导套单边磨损，并且不能使用浮动模柄结构。
模架图4.3.5模架的选用以凹模周界尺寸为依据，根据标准GB/T2851.3—1990选择模架规格为：150mm×180mm×180mm（GB/T2851.3）。
4.3.6上、下模座的选用根据模架的规格选择对应的上、下模座如下：上模座150mm×180mm×180mm(GB/T2855.5-1990)；下模座150mm×180mm×180mm(GB/T2855.6-1990)。
4.4工作零件材料的选用由于冲模为冷冲模，所以材料要有良好的耐磨性、高强度、足够的韧性、良好的抗疲劳性、良好的抗粘结能力、可段性、可切削性、可磨削性、热处理工艺性等。
由上要求在该模具中拉深凸模、凸凹模和凹模板的材料选用T10A钢。
T10A钢耐磨性好，淬透性不高，适用于制造切削条件差，耐磨性要求较高，需要一定韧性及具有锋利刃口的各种工具。
5.模具工艺参数确定5.1排样设计与计算冲裁件在板料、带料或条料上的布置方法称为排样。
排样的意义在于减小材料消耗、提高生产率和延长模具寿命，排样是否合理将影响到材料的合理利用、冲件质量、生产率、模具结构与寿命。
根据材料经济利用程度，排样方法可以分为有废料、少废料和无废料排样三种，根据制件在条料上的布置形式，排样有可以分为直排、斜排、对排、混合排、多排等多重形式。
综合考虑模具寿命和冲件质量，该冲件的排样方式选择方案一为佳。
考虑模具结构和制造成本有废料排样的具体形式选择直排最佳。
如图5-1所示。
图5-1 排样简图5.2搭边值的确定排样时零件之间以及零件与条料侧边之间留下的工艺余料，称为搭边。
搭边的作用是补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。
搭边过大，浪费材料。
搭边过小，冲裁时容易翘曲或被拉断，不仅会增大冲件毛刺，有时还会拉入凸、凹模间隙中损坏模具刃口，降低模具寿命。
或影响送料工作。
搭边值是废料，所以应尽量取小，但过小的搭边值容易挤进凹模，增加刃口磨损。
两制件之间搭边值1a =2mm.侧搭边值a =2mm.5.3材料利用率的计算在冲压零件的成本中，材料费用约占60%以上，因此材料的经济利用具有非常重要的意义。
衡量排样经济性的重要指标是材料的利用率。
冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比叫材料的利用率。
材料利用率通常以一个进距内制件的实际面积与所用毛坯面积的百分率η表示：η=(nF/AB)×100% （5-3）式中 η—— 材料利用率（%）；n —— 冲裁件的数目；F —— 冲裁件的实际面积(mm 2)，包括工件面积与废料面积；B —— 板料宽度(mm)；A ——送料进距。
根据公式(5-3)： η=1409412590⨯⨯⨯100% ≈85.5%由此可之，η值越大，材料的利用率就越高，废料越少。
工艺废料的多少决定于搭边和余量的大小，也决定于排样的形式和冲压方式。
因此，要提高材料利用率，就要合理排样，减少工艺废料。