端盖加工复合模设计
于带大凸缘拉深的拉深件。根据
h40t??0.59，?100%?1.2%，查表得一次允许的拉深
Dd68h1?0.42~0.53。 d1系数m1?0.46，第一次拉深的最大相对高度
由于使用的材料为20号钢，其具有良好的强度和塑性，加工工艺性较好，可减小带凸缘筒形件的首次拉深系数及增大最大相对高度。
使得m总?m1,hh1?，所以零件只需要一次拉深。 dd12.4 确定是否需要压边圈
为了防止在拉深过程中，工件的边壁或凸缘起皱，应使毛坯（或半成品）在被拉入凹模圆角以前，保持稳定状态。稳定的程度主要取决于毛坯的相对厚度
，或者
以后各次拉深半成品的相对厚度表1所示：
，拉深时是否应采用压边圈的条件，如
第一次拉深 拉深方法 ×100 用压边圈 可用可不用 不用压边圈 ＜1.5 1.5～2.0 ＞2.0 以后各次拉深 ＜0.6 0.6 ＞0.6 ×100 ＜1 1～1.5 ＞1.5 ＜0.8 0.8 ＞0.8 表1 采用或不采用压边圈的条件
此工件为一次拉深 坯料的相对厚度为：
t?100%????????????????2.3 D2??100%?1.2%?1.5% 160所以需要压边圈。
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2.5 确定工艺方案
根据以上的分析和计算，可以进一步明确该零件的冲压加工需要包括以下基本工序:落料、拉深、冲孔和修边。
根据这些基本工序，暂拟出如下四种工艺方案： 方案一
落料与拉深、修边在复合模中加工成半成品，再在单工序模上进行冲孔。 优点：此方案采用了落料与拉深、修边的复合模，提高了生产率。
缺点：此方案对落料以及拉深的精度也有很大的提高。由于最后一道冲孔工序是在单工序模中完成，使得最后一步冲孔工序的精度降低，影响了整个零件的精度，而且中间过
程序要取件，生产效率不高。
方案二
采用带料级进多工位自动压力机冲压。
优点：此方案可以获得较高的生产效率，而且操作安全，但这一方案需要专用的压力机或自动的送料装置。
缺点：此方案所需要模具的结构比较复杂，制造周期长，生产成本高。 方案三
落料、拉深、冲孔和修边全都在同一个复合模中一次加工成型。
优点：此方案把三个工序集中在一副复合模中完成，使得生产率有了很大的提升。没有中间的取放件过程，一次冲压成型，而且精度也比较高，能保证加工要求，在冲裁时材料处于受压状态，零件表面平整。模具的结构也非常的紧凑，外廓尺寸比较小。
缺点：此方案所需要模具的结构和装配过程复杂。 方案四
先进行落料，再拉深，修边，最后冲孔，以上工序过程都采用单工序模加工。 优点：此方案，模具的结构都比较简单，制造很容易，成本低廉。
缺点：由于结构简单定位误差很大，而且单工序模一般无导向装置，安装和调整不方便，费时间，生产效率低。
根据设计需要和生产批量，综合考虑以上方案，方案三最为适合。即落料、拉深、冲孔和修边在同一复合模中完成，这样既能保证大批量生产的高效率又能保证加工精度，而且成本不高，经济性合理。
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3 主要工艺参数的计算
3.1 确定排样、裁板方案
冲裁件在板料上面的布置叫做排样，排样图是设计最终的表达方式，是编制冲压工艺与设计模具的重要工艺文件，一张完整的模具装配图应该在其右上角画出冲裁件及其排样图。
它是制定冲压工艺不可缺少的内容，直接影响着材料的利用率、冲模结构、制件质量和生产率等，条料冲裁时所产生的废料分为两种情况：
1．工艺废料：工件之间和工件与条料边缘之间存在的搭边，定位需要切去的料边，与定位孔不可避免的料头和料尾废料。
2．结构废料：由于工件结构的需要，如工件内孔的存在而产生的废料。 排样方法主要有三种：①有搭边排样；②无搭边排样；③少搭边排样。
由于材料的经济利用直接决定于冲压件的制造方法和排样方式，所以在冲压生产中，可以按工件在板料上排样的合理程度即冲制某一工件的有用面积与所用板料的总面积的百分比来作为衡量排样合理性的指标。
此零件为大批量生产，冲压件的材料费用约占总成本的60%～80%之多。因此，材料的利用率每提高1%，则可以使整体冲压工序的成本降低0.4%～0.5%。在冲压工作中，节约金属和减少废料具有非常重要的意义，特别是在大批量的生产中，较好的确定冲件的形状和尺寸以及合理的设计排样与裁板方案是降低成本的有效措施之一。
同时属于工艺废料的搭边对冲压工艺也有很大的作用。通常，搭边的作用是为了补充送料的定位误差，防止由于条料的宽度误差、送料时的步距误差以及送料歪斜误差等原因而冲出残缺的废品，从而确保冲件的切口表面质量，冲制出合格的工件。同时，搭边还可使条料保持有一定的刚度，保证条料的顺利行进，提高工件的生产率。搭边值的大小要谨慎合理地选取。根据此零件的尺寸通过查表取:
搭边值为 a?2mm 进距方向 a1?1.5mm
从视测的角度考虑，该零件的排样方案应该采用斜排最合理。
由图2.1可知： 进 距 S=128+1.5=129.5mm?????????3.1 条料宽度 b=110.3+2*2=114.3mm????????3.2 板料的规格拟用2mm×1400mm×4000mm热轧钢板，为了操作方便采用横裁。
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裁板条数
n1?每条个数
n2?每板总个数
n?n1?n2?35?11?385 材料利用率
B?a11400?1.5??11个????????3.4 S129.5A4000??35条????????????3.3 b114.3???n?S面A?B?100%?????????????3.5
385?10149?100%
1400?4000 ?71%
排样图如图2.2所示
1.52
图2.2 排样图
3.2 确定冲裁间隙
冲裁间隙是指冲裁模中凸凹模刃口部分尺寸之差，其双面间隙用2Z表示，单面间隙用Z表示。冲裁间隙的大小对冲裁件的断面质量、冲裁力和模具寿命等都有很大的影响，所以冲裁间隙是冲裁模具设计中的一个非常重要的工艺参数。
3.2.1 间隙对冲压力的影响
间隙增大时，材料所受的拉应力增大，材料容易断裂分离，冲裁力有一定程度的降低，
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继续增大间隙值，会因从凸凹模刃口处产生的裂纹不相重合的影响，冲裁力下降变缓；
间隙减小时，材料不易撕裂，使冲裁力增大；间隙合理时，冲裁力最小。
3.2.2 间隙对模具寿命的影响
间隙小时，落料件或废料往往会梗塞在凹模口，导致凹模涨裂，因此过小的间隙对模具寿命极为不利。此时将间隙增大，可使冲裁力、卸料力等都减小，从而减小刃口的磨损。
间隙过大时，零件毛刺增大，卸料力增大，反而使刃口磨损加大，所以合理的间隙值可适当弥补模具制造精度不高和动态间隙不均匀所引起的不足，不至于损伤刃口，起到延长模具寿命的作用。
3.2.3 间隙对冲裁件质量的影响
1.间隙过小时，凸模刃口处的裂纹比合理间隙时向外错开一段距离。当凸模继续下压时，在上、下裂纹中间产生二次剪切，在制件断面形成两个光亮的切痕，而夹在中间的是撕裂面，并在端面出现毛刺。毛刺虽有所增长，但易去除，而且冲裁件的翘曲小，断面垂直，只要中间撕裂不是很深，仍可使用。
2.间隙过大时，凸模刃口处的裂纹比合理间隙时向内开一段距离，材料的弯曲与拉伸增大，拉应力增大，易产生剪裂纹，塑性变形阶段较早结束，致使断面光亮带减小，圆角带增大，所形成的厚而大的拉长毛刺难以去除，制件翘曲严重。
3.间隙不均匀时，将在制件的整个冲裁轮廓上分布着各种不同情况的断面。 由以上分析可见，凸凹模、弯曲凸模的间隙对冲件质量、冲裁力、模具寿命等都有很大的影响。因此，在设计模具时一定要确定一个合理间隙值，以提高冲件的断面质量、尺寸精度、模具寿命和减小冲裁力。
冲裁件的尺寸精度取决于凸模与凹模的刃口部分的尺寸。冲裁的合理间隙也要靠凸模与凹模刃口部分的尺寸来实现和保证.所以正确的确定刃口部分尺寸是相当重要的。在决定模具刃口尺寸及制造公差时，需考虑下述原则：
1.落料件的尺寸取决于凹模尺寸，冲孔件的尺寸取决于凸模尺寸。因此，设计落料模时，以凹模为基准，间隙取在凸模上；设计冲孔模时，以凸模为基准，间隙取在凹模上。
2.考虑到冲裁时凸、凹模的磨损，在设计凸、凹模刃口尺寸时，对基准件刃口尺寸在磨损后增大的，其刃口的公称尺寸应取工件尺寸公差范围内较小的数值；对基准件刃口尺寸在磨损后减小的，其刃口的公称尺寸应取工件尺寸公差范围内较大的数值。这样在凸、
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