方案⑶： 落料与拉深复合，冲孔、整形为基本工序； 方案⑷： 落料、拉深、与冲孔复合，最后整形； 方案⑸： 全部基本工序合并，采用连续拉深冲压方式 分析上述几种方案：
方案⑴复合程度低，在生产量不大的情况下，采用这一方案可行，因生产率
太低，且使用的模具较多；
方案⑵将冲底孔与翻边复合，使模具壁厚较小，模具容易损坏；
方案⑶冲孔与整形复合，使工序不好安排，若整形在前，冲孔在后则不能保
证凸缘的形状与精度，其结构虽然解决了壁厚太薄的问题，但模具的刃口不在同一平面内，因此刃口用钝后，刃磨很不方便，所以不可取； 方案⑷采用连续模，将各基本工序合并，生产率高，但将整形单独划分为一
个工序，生产率低于第五种方案。
方案⑸没有上述缺点，模具复合程度较高，所需的模具较少，且模具设计容
易，其制造费用也较低，产品凸缘的制造精度也可通过最后一次的整形工序来达到，因此选定这一方案。
综上，本次需设计的模具为落料、拉深、冲孔复合模； 2.4 计算各工序的压力
已知工件的材料为20钢,是优质炭素结构钢，其力学性能如下：τ=275～392Mpa,σb=355～500 Mpa, σs=245Mpa。
一、落料、拉深、冲孔工序的计算 落料力: P1=1.3лdtτ
（d=58mm,t=1.5mm）
=1.3 π×58×1.5×392 =139212.528(N)
落料的卸料力： P2=k卸P1 （查表得：k卸=0.04～0.05）
=0.04×139212.528
=5568.50112(N) 冲孔力： P3=1.3 πd孔tτ
=1.3 π×27×1.5×392
=64805.832(N)
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冲孔的推件力：P4=n﹒k2﹒p3
(查表2-37 凹模型口直壁高度=6mm,n=h/t=4,k2=0.055)
∴P4= 4×0.055×64805.832 =14257.28304(N)
拉深力： P5=πdntσbK3 (σb取500) =3.14×30×1.5×500×0.9 =63585(N) 整形力：整形力可按照下式计算： F整形 = Aq
式中 F——校平力，单位 N ；
A——校平投影面积（整圆角部分投影面积）mm2 ，
A = π（d02－d2）/4 = π（442－302）/4 = 813.26 mm2 ；
q—单位校平力，查《冲压工艺与模具设计》表6—9（ P161 ）可知q =90MPa 。
将A和q 值代入F整形 = Aq即可得整形力F整形= 813.26×90 = 73193.4 N 。
根据以上计算和分析,这一工序的最大总压力为： P=P1 + P2 + P3 + P4 + P5 + P6 + F整形
=139212.528+5568.50112+64805.832+14257.28304+63585+73193.4 =360622.54416(N)
2.5 压力机的选择
根据以上计算和分析，再结合车间设备的实际情况，选用公称压力为400KN的开式双柱固定台可倾压力机（型号为J23—40）能满足使用要求。
压力中心的确定
模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模压力中心与压力机滑块的中心重合。否则，会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨间产生过大的磨损，模具导向零件加速磨损，降低模具和压力机的使用寿命。由于该制件的毛坯及各工序均为轴对称图形，而且只有一个工位，因此压力机的中心必定与制件的几何中心重合。
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第三章 模具类型及结构形式的选择
根据确定的工艺方案和零件的形状特点，精度要求，预选设备的主要技术参数，模具的制造条件及安全生产等，选定模具类型及结构形式。 3.1 落料、拉深、冲孔复合模的设计
只有在拉深件高度比较高时，才能采用落料、拉深复合模，这是因为浅拉深若采用复合摸，则落料凸模（肩拉深凹模）的壁厚会太薄，造成模具的强度不足。本模具中，凸凹模壁厚的最小值 bmin=15mm能够保证强度，故采用复合模的结构是合理的。
落料、拉深、冲孔复合模常采用典型结构，即落料采用正装式，拉深采用倒装式。工件厚度一般（t=1.5mm）,故采用弹性卸料装置，弹性卸料装置除了卸料的作用外，在拉深时，还可以起到压边的作用。
顶件时采用弹性顶件装置,弹性力由橡皮产生,由托杆将力传到工件上,将工件顶出;推件是采用刚性推件装置,将工件从凸凹模中推出。
落料、拉深、冲孔复合模的结构形式如下页 图3—1）所示。
图3—1）
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第四章 模具工作零件刃口尺寸及公差的计算
4.1 落料、拉深、冲孔复合模
①落料刃口 工件外形落料凹模采用整体结构，直刃口形式。这种刃口强度较好，孔口尺寸不随刃口的刃磨而增大，适用于形状复杂、精度要求高的工件向上顶出的要求。落料的基本尺寸为58mm。 查《冲压手册》表2—28，可得凸、凹模刃口的极限偏差： δ
凸
= 0.020 mm
= 0.030 mm。
??0.020? δ凹 = ??0.025 mm ，选δ
??0.030?凹
?凸??凹 = 0.020 + 0.030 = 0.050
查《冲压手册》表2—23，可知凸、凹模初始双面间隙Z为： Zmin = 0.14； Zmax = 0.19.
Zmax - Zmin = 0.19 – 0.14= 0.05
Zmax - Zmin ，故凸、凹模分开加工。又工件的尺寸D-△=58-0.74mm 。?凸??凹 =
又查《冲压手册》表2—30得磨损系数X= 0.5 。落料尺寸由凹模刃口决定，计算以凹模为基准：
D凹 = （D-X△）+δ凹
= 57.36
``
D凸 =（D-X△-Zmin）-δ凸
= 57.49 -0.020
②计算冲孔模凸、凹模刃口尺寸
查《冲压手册》表2—28，可得凸、凹模刃口的极限偏差：
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δ
凸
= -0.020 mm
= 0.025 mm。
??0.020? δ凹 = ??0.025 mm ，选δ
??0.030?凹
?凸??凹 = 0.02 + 0.025 = 0.045
查《冲压手册》表2—23，可知凸、凹模初始双面间隙Z为： Zmin = 0.14； Zmax = 0.19。
Zmax - Zmin = 0.19–0.14 = 0.05
?凸??凹 < Zmax - Zmin ，故凸、凹模分开加工。又工件的尺寸D-△=15
+ 0.43
mm
又查《冲压手册》表2—30得磨损系数x = 0.5 。冲孔尺寸由凸模刃口决定，计算以凸模为基准：
D凸= （d+x△-Zmin）-δ凸
= 27.215-0.020 mm
D凹= （D凸+Zmin）+δ凹
= 27.335
+0.030
mm
③计算拉深部分刃口尺寸
拉深件尺寸以内径为准，基本尺寸为?27mm，公差△1=0.52。基本尺寸为?41mm公差△2=0.62的计算时以凸模为基准，间隙取在凹模上。
查《冲压手册》表4—74（P305）得其单面间隙C = 1～1.1t ，取C = 1.1t = 1.3 mm
查《冲压手册》表4—76得拉深模凸、凹模的制造公差分别为：
` δ凸= 0.020，δ凹= 0.025 。
凸、凹模刃口尺寸的计算如下：
D凸1=（d + 0.4△1）-δ凹
=（27 + 0.4×0.52）-0.050 =27.208-0.050 mm
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