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图2.4 片弹簧
3.4 托板的设计
为了提高送料时的稳定性，使在冲裁工位上的板料有更好的平整性，保证冲裁精度，故需要设计一个送料的托板，其长度为凹模的宽度为250㎜，宽度为56.6㎜。为了提高其强度和稳定性，也为了便于安装，故设计成了角钢形状，如图2.5，材料采用常用的45号钢，上面的四个孔钻好除毛刺后在热处理。
图2.5 托板
3.5 凸模固定板的设计
为了节省贵重的模具钢，对于中小型的凸凹模零件一般采用固定板间接的固定在模座上，为了使凸模（凹模）固定牢靠并有良好的 直度固定板必须有足够的厚度。一般可以按下式计算： 凸模固定板 H1=（1~1.5）D 凹模固定板 H2=（0.6~0.8）H0
其中D为凸模固定部分的直径，H0为凹模的高度
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在该模具中由于是三工位的级进模，有三对尺寸大小不一的凸（凹），为了保证凸模能可靠固定，固选用尺寸最大的凸模进行计算。 即：凸模固定板 H1=（1~1.5）D=1.2×65=75mm
凹模固定板 H2=（0.6~0.8）H0=0.7×36≈25mm
凸模固定板的外形尺寸与凹模的外形尺寸一致,根据核准选取板的规格为LXBXH=400X250X144;凸模与凸模固定板的配合为H7/n6,装配可通过2个销钉定位,4个螺钉与上模座连接固定,各形孔的位置尺寸与凹模的保持一致,顶部与凸模铆接,因此必须倒角,由以上可得凸模固定板的零件图如图T-3所示:
3.6 设计和选用卸料与出件零件
卸料以固定板卸料,出件是以凸模往下冲即可,因此不用设计出件零件.固定卸料板的平面外形尺寸一般与凹模板相同,其厚度可查表20.1-33根据制件的厚度t和卸料板的宽度B可查得卸料板的厚度 H卸=14mm,考虑到要在卸料板上装回带式活动挡料销，故应把卸料板加长一个步距，根据最大的冲裁力为落料冲裁的冲裁力，F落=8780.8N，查中国模具设计大典图20.4—36，得凹模的厚度H凹=48mm所以卸料板的LXBXH=508.4X250X14≈508.4X250X35,卸料板在此仅起卸料作用,凸模与卸料板间的双边间隙一般取0.2~0.5mm,这里取0.5mm,根据表8-3,材料为Q275.由以上根据凸模和凹模可设计出卸料板见零件图T-11。.
3.7 凸凹模刃口尺寸的计算
㈠凸、凹模刃口尺寸的确定原则：
①由于剪切面是凸、凹模的侧面与材料接触并挤光而得到的光滑面，所以落料件的外径等于凹模的内径尺寸，冲孔件的尺寸，等于凸模的外径尺寸，故落料模应以凹模为设计基准，再按间隙确定凸模尺寸，冲孔模应以凸模为设计基准，再按间隙值确定凹模尺寸。
②凸、凹模在冲裁过程中有磨损，凸模刃口尺寸的磨损使冲孔尺寸减少，凹模刃口尺寸的磨损使落料尺寸边大。为了保证冲裁件的尺寸精度要求，并尽可能的提高模具的寿命，设计落料模时，凹模刃口的基本尺寸应取接近或等于工件的最小极限尺寸。设计冲孔凸模时，其刃口尺寸应取接近于工件的最大极限尺寸，并按合理间隙分别制造。这样，才能保证凸、凹模磨损到一定程度后仍能够冲裁出合格的零件。
③凸、凹模刃口尺寸的精度应以能保证工件的精度要求为准，保证合理的间隙值，保证模具有一定的寿命，一般冲模精度较工件高2-3级，若零件没有标注公差，对于非圆形工件按IT14级来处理，圆形件按IT10级来处理，工件尺寸公差应按“入体”原则标注单向公差。
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㈡按照上面三条原则的规定，落料件的尺寸为D0冲孔件尺寸为d?A，?0,
适用最小间隙值为Zmin，最大间隙Zmax。采用互换加工，这种方法主要适用圆形和简单形状的工件，采用分别加工。设计时，需在图样上分别标注凸模和凹模的刃口尺寸及公差。工件的公差前面定为IT14，查公差表得内孔公差△=0.74㎜，工件外形公差△=0.87㎜冲孔模按IT12级来设计，公差△=0.3㎜，落料也按IT12级来设计，公差△=0.35㎜，切断也按IT12级来设计，公差△=0.35㎜
冲孔：ｄT=（ｄmin+X△）0?AT?3.1
0=（65+0.24×0.74）0?0.2=65.18?0.3
?0.3 ｄA =（65.18+ 2×Zmin）0 ?3.2
?0.3?0.3=（65.18+2×0.90）0=66.980
?0.35落料：DA=（DMAX-X△）0?3.3
?0.35?0.35=（120-0.24×0.87）0=119.790
DT=（DA- 2×Zmin）0?0.35?3.4
0=（119.79-2×0.88）0?0.35=118.03?0.35
切断：㈠ 直径为84处
ｄT=（ｄmin+X△）0?AT?3.5
0=（84+0.24×0.87）0?0.35 =84.21?0.35
?0.3 ｄA =（84.21+ 2×Zmin）0 ?3.6
?0.35?0.35=（84.21+2×0.92）0=66.980
㈡直径122处由于没有构成工件的边界，故对其没有精度要求，不用保证其精度。
3.8 凹模的设计计算
凹模采用矩形板状结构和直接通过螺钉,销钉与下模座固定的固定方式.考虑凹模的磨损和保证冲件的质量根据表3-28,凹模刃口采用直筒形刃口壁结构,刃口高度根据前面计算冲裁力时所取h=8mm,漏料部分刃口轮廓适当扩大根据表3-28可以扩大0.5～1mm,取1mm,(为便于加工,落料凹模漏料孔可设计成近似于刃口轮廓的简化形状,如图8-1所示),凹模轮廓尺寸计算如下:
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凹模轮廓轮廓尺寸包括凹模板的平面尺寸LXB(长X宽)及厚度尺寸H.从凹模外边缘的最短距离称为凹模壁厚C.对于简单对称形状刃口凹模,由于压力中心即对
称中心,所以凹模和平面尺寸即可沿刃口型孔向四周扩大一个凹模壁厚
来确定,所以: L=508.4 B=250
整体式凹模板的厚度可按如下经验公式估算,查表可得凹模厚度为48，以上都能达到要求,因此得以校核.凹模刃口尺寸及其它具体见零件图T-02。设计中,因为压力中心与凹模板的几何中心相差不太,由压力机根据模柄孔尺寸为φ60,压力中心仍在模柄投影面积,可设他们在同轴线上。 冲裁间隙的确定：
冲裁间隙的大小对冲裁件的短面质量、模具寿命等的影响很大，所以冲裁间隙是冲裁模具设计中一个很重要要的工艺参数，根据条料的厚度查表2.11得：
Zmin=0.86mm Zmax=0.94mm
考虑到模具在使用的过程中凹模的刃口尺寸是越磨越大，故设计和制造模具时应采用最小间隙。
考虑到在相同条件下，非圆形比圆形间隙大，冲孔比落料间隙大。 Z冲min=0.90mm Z落min=0.88mm Z切min=0.92 mm 根据凸（凹）模刃口尺寸确定原则：
落料件的的外径尺寸等于凹模的内径尺寸，冲孔件的外径尺寸等于等于凸模的外径尺寸。故落料模应以凹模为设计基准，再按间隙值确定凸模尺寸，冲孔模应以凸模为设计基准，再按间隙确定凹模尺寸。
凸（凹）模在冲裁过程中的磨损，凸模刃口尺寸的磨损使冲孔尺寸减小，凹模刃口尺寸的磨损使使落料件的尺寸变大。为了保证冲裁件的尺寸精度要求，并尽可能的提高模具寿命，设计落料模时，凹模的刃口的基本尺寸应取接近于工件的最小极限尺寸，设计凸模时，其刃口尺寸应取接近于工件的最大极限尺寸，并按合理间隙分别制造。
由于零件没有表尺寸工差，对于非圆形工件按IT14级处理，圆形件一般按IT10处理，由于工件的形状问题这里将工件按IT14级处理。
?0.3由前面的计算可得：冲孔凹模的直径ｄA =（65.18+ 2×Zmin）0 =?0.3?0.3（65.18+2×0.90）0 =66.980
?0.35落料凹模的直径DA=（DMAX-X△）0=（120-0.24
?0.35?0.35×0.87）0=119.790
由于所冲条料的厚度有4mm，材料且为45号钢，故采用了筒形凹模。这样
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刃口强度较高，且修磨后刃口尺寸不变适用于形状复杂要求较高的工件冲裁。 根据经验公式刃口厚度可取H=8mm
1-凹模 2-开槽沉头螺钉 3-凹模固定板
图2.6 凹模
凹模材料的选用：
冷作模具的主要损坏形式是磨损和变形，也有常见的崩刃、断裂等失效。为此，要求：①高硬度（58-64HRC）②足够的韧性与抗疲劳性能；③高淬透性，热处理变形小。综合考虑选用GCr15较为合适
3.9 凸模的设计计算
切断凸模刃口部分是由多段圆弧和直线组合成的复杂形状,又在它里面开孔,装配导正销,且凸模的外形尺寸达到120mm，为便于凸模和固定板的加工,可将固定部分设计成如图8——1所示的简单形状，并通过螺钉连接的方式接方式与固定板固定.凸模的尺寸根据导料板尺寸、卸料板尺寸和安装固定要求尺寸以及式3-33的h，取h15~20，尺寸为L=L1+L2+L3+（15~20）
其中L1为凸模固定板的厚度、L2为卸料板的厚度、L3为导尺的厚度 3.9.1 冲孔凸模的尺寸设计
由公式L1+L2+L3+（15~20）…3.7
=75+14+10+20=119 mm
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