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K为系数，取K=1.3，ｔ为材料的抗剪强度，单位为Mpa；T为材料的厚度，单位为mm. ①冲孔时
L=3.14X65=204.20mm 冲裁力：F=KLTｔ?2.4
=1.3X204.20X4X500=530.92（KN）
查表2.10得 K卸=0.03 K推=0.045
卸料力：F卸= K卸XF=0.03X530.92=15.93（KN） 推件力：F推=n K推F=2X0.045X530.92=47.78（KN）
冲孔总压力：F∑=F+ F卸+ F推=532.92+15.93+47.78=594.63（KN） ②切断时
L=2XL小耳XL大耳
L小耳=（42-32.5）X2+1/8X3.14X84=19+32.97=51.97 mm L大耳=（60.5-32.5）X2+1/6X3.14X121=56+63.32=119.32 mm L=2X51.97+119.32=223.26 mm
冲裁力：F=KLTｔ=1.3X223.26X4X500=580.48（KN） 卸料力：F卸= K卸XF=0.03X580.48=17.41（KN） 推件力：F推=n K推F=2X0.045X580.48=52.24（KN）
切断总压力：F∑=F+ F卸+ F推=580.48+17.41+52.24=650.13（KN） ③落料时
L=3.14X120X5/6=314.16 mm
冲裁力：F=KLTｔ=1.3X314.16X4X500=816.82（KN） 卸料力：F卸= K卸XF=0.03X816.82=24.50（KN） 推件力：F推=n K推F=2X0.045X816.82=73.52（KN）
落料总压力：F∑=F+ F卸+ F推=816.82+24.50+73.52=914.84（KN） 模具总压力：F总∑=119.32+650.13+914.84=2479.81（KN）
2.8 压力中心的计算
冲裁模的压力中心是指冲裁力合力的作用点。在设计冲裁模时，压力中心要与冲床滑块中心重合，否则冲模在工作中就会产生弯距，使冲模产生歪斜，从而会加速冲模导向机构的不均匀磨损，冲裁间隙得不到保证，刃口迅速变钝，直接影响冲裁件的质量和模具的使用寿命，冲摸压力中心的确定对多工序冲裁模尤为重要。因此冲模设计时必须确定模具的压力中心，并且使其通过模柄的轴线，从而保证模具压力中心与冲床滑块重合。 （1）简单形状的零件，其压力中心的计算
①对称形状的零件，其压力中心位于忍口轮廓形状的几何中心上。
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②等半径的圆弧段的压力中心，位于任意角2a的平分线上，且距离圆心为X0的点上。
X0=r sina a?2.5
③复杂工件或多冲模冲裁时，其压力中心的计算 根据力矩平衡原理，即各分力对坐标轴力矩之和等于其合力对该坐标轴的力矩。 比例画出工件的轮廓图，如图1.3； 在任意处选取坐标轴X，Y
将工件分解成若干直线段或弧段，L1、L2、L3、L4???????L11，因冲裁力与轮廓线长度成正比关系，故用轮 廓线长度代替冲裁力F。
图1.3 压力中心的计算图
计算各基本线段的重心到Y轴的距离X1、X2?X11，和到X轴的距离Y1、Y2、Y3?Y11，则根据力矩原理可得压力中心的计算公式为
L1X1?L2X2?...?L11X11 X0=?2.6
L1?L2?....L11L1Y1?L2Y2?...?L11X11 Y0=?2.7
L1?L2?....L11先计算各直线和弧段的长度：
1L1=3.14×65=204.1㎜ L2=3.14×120×=62.8㎜
6L3=60-42=18㎜ L4=42-32.5=9.5㎜
1L5=3.14×84×=32.97㎜ L6=L4=9.5㎜
8L7=L4=9.5㎜ L8=L5=32.97㎜ L9=L4=9.5㎜ L10=L3=18㎜
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5=314㎜ 6再计算各基本线段的重心到Y轴的距离X(采用图算法) X1=307.8㎜ X2=227.89㎜ X3=197.04㎜ X4=151.11㎜ X5=144.4㎜ X6=150.8㎜ X7=171.04㎜ X8=185.3㎜ X9=200.09㎜ X10=229.83㎜ X11=60.68㎜
再计算各基本线段的重心到X轴的距离Y
Y1=63.3㎜ Y2=104.61㎜ Y3=108.18㎜ Y4=78.39㎜ Y5=68.43㎜ Y6=48.38 ㎜ Y7=29㎜ Y8=22.53㎜ Y9=22.19㎜ Y10=75.8㎜ Y11=60.55㎜
L1X1?L2X2?...................?L11X11 X0=≈166㎜
L1?L2?.........................L11L1Y1?L2Y2?.......................?L11X11 Y0=≈68㎜
L1?L2?..................L11L11=3.14×120×
2.9 冲压模具总体结构设计
2.9.1 模具类型 对零件的工艺分析可知该工件有三个工序，采用单工序冲裁、复合冲裁、级进冲裁都能实现该零件的加工，但综合分析后可发现采用单工序模生产效率太低，成本相应也会提高，如果采用复合冲裁，模具的成本会很高，且精度难以保证模具维服起来也很复杂，所以综合考虑零件的冲裁工艺方案,采用级进冲裁模.比较合适。
2.9.2 操作与定位方式 零件中批量生产,安排生产可采用手工送料方式能够达到批量生产,且能降低模具成本,因此采用手工送料方式.零件尺寸较大，厚度较高，为了保证孔的精度及较好的定位，宜采用导料板导向，并设置始用挡料销挡料进行首次冲裁，在切断凸模和落料凸模上还设置有导正销进行定位导正，在模具的一侧还设置有侧压装置进行定位，为了提高材料利用率采用始用挡料销和固定挡料销。
2.9.3 卸料与出件方式 考虑零件尺寸较大，厚度较高，采用固定卸料方式，为了便于操作，提高生产率，冲件和废料采用凸模直接从凹模洞口推下的下出件方式。
2.9.4模架类型及精度 由于零件材料较厚，尺寸较大，冲裁间隙较小，又是级进模因此采用导向平稳的对角导柱模架，考虑零件精度要求不是很高，冲裁间隙较小，因此采用Ⅰ级模架精度。
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第三章 模具零件的设计计算
3.1 始用挡料销的设计
由于该模具是三工位的级进模，当在首次冲裁时将其按下挡住条料而定位完成第一次冲裁，第一次冲裁完后不再使用，其工作机构图如图1-1所示。因为在该套模具中有三个工位，故设计了三套该装置，分别间隔一个步距并布置在同一侧。当首次冲裁时依次按下三套始用导料销，分别完成三个工位的冲裁，第一次冲裁完后不再使用。始用挡料块的尺寸和相关技术条件见装配图2.1。
图2.1 始用挡料块
始用挡料销: 根据导料板间距126.6mm及凹模L=200,可得导料板宽度=(400-126.6)/2=61.7mm,由于条料有误差，为了保证送料故选用导料板61mm,再根据表3-32,由t=4mm,可得导料板厚度为10mm.根据GB2866.1-81选取始用挡料销规格长L=80mm,厚度H=10的始用挡料销装置,规格为: 始用挡料销: 块—80X10 GB2866.1-81 弹簧—1.0X4X8 GB2089-81 弹簧芯柱—4X9 GB2866.2-81
材料:块—根据表8-3,选取材料为45钢,弹簧芯柱—根据GB700-79为A3. 热处理: 块—硬度43~48HRC.
3.2 回带式挡料装置的设计
挡料销的工作状态图见图2.2，挡料销在送进方向上带有斜面，送进时当达
边碰撞斜面使挡料销跳跃达边而进入下一个孔中时，然后将条料后拉，挡料销便
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抵住达边而定位。每次送料都要先送后拉，做方向相反的两个动作。
1-凹模 2-导料板 3-卸料板 4-回带式挡料销 5-片弹簧
6-开槽圆柱头螺钉 图2.2 回带式挡料装置
回带式挡料销的零件图，如图2-2，根据卸料板的厚度S1=10mm,导料板的厚
度S2=10mm,得总厚S=S1+S2=20 mm。查表22.5——54得直径d=8mm,长度L=30mm, 圆柱头直径d2=10mm。
材料：45，热处理硬度43——48HRC 技术条件：JB/T7653——1994的规定
图2.3 回带式挡料销
片弹簧如图2.4，根据导料板的宽度L=61mm，查表22.5——55，选用L=55 mm，L1=3 5mm ，固定端圆头半径R=20 mm宽度S=12 mm。
材料：65Mn,热处理硬度44~50HRC 技术条件：JB/T7653——1994的规定
3.3矩形垫板的设计
垫板的作用是承受并扩散凸模传递的压力,以防止模座被挤压损伤,因此在与模座接触面之间加上一块淬硬磨平的垫板.垫板的外形尺寸与凸模固定板相同,厚度可取3~10mm,这里设计时,由于压力较大,根据GB2865.2-81选取规格为LXBXH=400X250X10.
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