模具课程设计计算说明书目录图2-2为硅钢片的零件图以及相关要求，下南设计制作该冲压件的正装复合模图2-2硅钢片材料：D340 板厚：1mm一．确定冲压工艺方案和模具结构1）分析制件的冲压工艺性冲裁件材料DR510钢片，具有良好的可冲压性能，冲裁件结构简单，但外形的直角不便于模具的加工，并且影响模具寿命，建议将90度的直角必为R1的工艺圆角。
零件图的尺寸均未标注尺寸偏差，为自由尺寸，选定IT9确定尺寸的公差，经查表得各尺寸公差。
2）分析比较和确定工艺方案冲裁件的精度要求高，尺寸不大，形状简单，只需要冲孔和落料两道工序即可完成，板料厚度适中，但生产批量大，根据这些特点，为了保证孔位精度，提高冲模的生产率，衽工序集中的工艺方案较好，即采用复合模或级进模。
3）确定冲模类型及结构形式由于制作该冲裁件工序不多，用级进模和复合模的模具结构复杂程度相当。
4）选择冲压尺寸较小，精度要求高，批量大，且只有孔和落料两道工序，选用高速压力机，生产效率高，但大多企业没有该设备，其次选用开式机械压力机，适合冲裁加工，有一定的精度，操作方便，价格低廉，所以选用开式机械压力机。
冲裁件尺寸为50mmX25mm，板厚为1mm，查压力机规格表，初选J23-6.3型开式可倾压力机。
二．工艺计算1）排样根据材料厚度t=1mm，查表得搭边值a=1.5mm（1）计算冲压件毛坯面积S=10*10*2+6*10+50*15-4π=997.44 （2）条料宽度b=45.5（3）进距h=66（4）一个进距的材料利用率K=66.4％方案二：采用直排（1）条料宽度b=53（2）进距h=26.5（3）一个进距的材料利用率K=71.02％从材料利用率和经济效益等方面考虑，选用方案二作为本设计的排样方式画出排样图方案二的排样图如图所示ab图2-3 排样图2.冲裁力的计算该工件材料是硅钢片，所以它的抗剪强度是450MPa，经计算，该工件的冲裁周边长度：L1=25*2+50*2+10*4=190mm计算落料力：F1=1.3*190*1*450=111150N冲孔力L2=4π*2.3=28.89F2=7135.83N3.推件力和卸料力的计算查表得凹模刃口直壁高度h=8mm，则n=h/t=8 当t=1mm时，Kx=0.05，Kt=0.055推件力Ft=n*Kt*F2=3.14*103N卸料力Fx=5.56*103NF总=F1+F2+Fx+Ft=127.04*103N4.压力机公称压力的确定F总=F1+F2+Fx+Ft=127.04*103N选用5.确定压力中心冲裁压力中心的确定计算出压力中心为（0,12.37）三．凸凹模零件设计1）冲裁刃口尺寸及公差计算，刃口尺寸计算方法及演算过程不再传述，仅将结果计算结果列于下面。
冲裁件公差为IT9，模具公差为IT7，查表Zmax=0.14,Zmin=0.1。
落料A1=25 0/-0.052 A1=( A1max -xΔ)+δA1/0 A1(凹模)=24.948 +0.024/0x=1 A1(凸模)=24.848 0/-0.016A2=10 0/-0.036 A2=（A2max -xΔ）+δA2/0 A2(凹模)=9.964 +0.020/0x=1 A2（凸模）=9.864 0/-0.020A3=50 0/-0.062 A3=(A3max-xΔ) +δA3/0 A3(凹模)=49.938 +0.024/0x=1 A3(凸模)=49.838 0/-0.016B1=12 +0.043/0 B1=（B1min-xΔ）0/-δB1 B1(凸模)=12.043 0/-0.020x=1 B1（凹模）=12.143 +0.020/0C1=10 +0.036/0 C1=（10+0.5Δ）±0.5δA=10.018±0.010中心距尺寸C2=18±0.020冲孔Φ2 +0.025/0 dp=(d+xΔ)0/δp x=0.75 d(凸模)=2.019 0/-0.020d(凹模)=2.119 +0.020/02)确定凸凹模、凸模、凹模零件尺寸a. 凹模外形结构、尺寸确定。
冲裁精度高、形状简单，为了保证冲裁件不留在凹模中，凹模磨损后修磨量小，凹模容易加工，落料和冲孔的凹模刃口形式均选用锥形刃口凹模，单边锥角a=0.5度。
b.凹模外形尺寸确定如下：凹模厚度 H=Kb=.35x50=17.5mm（其中，系数K是查表求得，b是凹模孔的最大宽度）。
凹模壁厚 c=（1.5～2）H，c取 30mm。
凹模长度 L=b+2c=110mm.凹模宽度 B=步距+冲裁件宽度+2c=(28+25+60)mm=113mm。
最后依据设计尺寸，按冲压模具标准模架凹模周界尺寸系列，确定凹模外形尺寸为：140mmX140mmX40mm。
C.凸凹模、凸模外形结构、尺寸确定。
凸凹模截面形状与冲裁件一致，截面尺寸即刃口尺寸，前面已完成。
凸凹模长度L为固定板厚度、聚氨脂橡胶板厚度、卸料板厚度-凸凹模修磨量的总和。
L=30+30+（20-2）=78mm。
凸模长度L为固定板厚度、支承板厚度、凹模厚度的总和。
L=30+30+40=100mm。
四．选冲模标准模架和标准零件依据凸凹模和凹模周界尺寸，初定设备额定参数，选用滑动导向中间导柱模架，标记为模架 140x140x40 GB/T2855.9-1990 HT200。
联接螺钉选用：螺钉GB/T70-2000 M10内六角圆柱头螺钉，螺钉长度依据联接件厚度而定。
五．模具总体结构设计 1.模具类型的选择由冲压工艺分析可知，采用单工序落料模冲压，所以本套模具类型为单工序落料模。
2.导料及定距零件的设计因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料板；控制条料的送进步距采用挡料销。
（1）导料板的设计 如图4-11).导料板的总长和厚度及孔径﹑孔距由典型组合查的。
a.导料板的间距，查[2]第68页得： A1=B+C=53+0.5=53.5 B ：条料宽度C ：条料与导料板之间的间隙查[2]第49页表2-7得：C=0.5mm b.导料板的宽度B2=（B1-A1)/2mm=(140-53.5)/2=43.25导料板间距凹模宽度导料板宽度:A :B :112Bc.导料板厚度H=7mm图4-1(2).挡料销采用固定挡料销，这种挡料销形状简单，容易制造。
高度尺寸h=7mm查表得22M a D L ++= L=16/2+1.5+26.5/2=22.75(3)卸料装置的选择1)卸料类型的选择选用弹压卸料的方式，这种方式操作方便且料厚不大，兼有卸料及压料作用，冲件质量较好，平直度较高。
2)卸料板台阶高度的计算：H=导料板厚度7mm-料厚1mm+卸料板与导料板之间的间隙0.3mm=6.3mm3)卸料凸台宽度卸料板凸台宽度应比导料板之间出料部分变化+0.24)卸料板与凸模的间隙卸料板与凸模的间隙取双边0.2mm 。
5)卸料板的螺纹孔的孔径﹑孔距参考国家标准确定。
六.模具总装图通过以上设计，可得到如图所示模具的总装图。
模具上模部分主要由上模座、垫板、落料凸模、冲孔凸模﹑固定板﹑卸料板等组成。
下模由导料板﹑凹模﹑下模座等组成。
卸料是在开模时，弹簧恢复弹力，推动卸料板向上运动，从而推出条料。
在这中间冲出的工件由凹模孔直接落下。
条料送进时利用固定挡料销定步距，操作时完成第一步后，把条料向上抬起向前移动，移到刚冲过的料口里，重复以上动作来完成所需工件的冲裁。
见图6-1图6-1七．校核冲压设备基本参数1）模具闭合高度校核H闭=H上+H下+H垫上+H垫下+H凸凹+H凸=(40+40+10+10+18+100)mm=278mm,J23-6.3开式压力机的闭合高度为305mm，可调高度为30mm,模具安装时可用垫块调整配制。
2）冲裁所需总压力校核前面计算出P总=43.97kN，冲压力的公称压力表63kN，P总<P公，满足生产要求。
3）模具最大安装尺寸校核模具最大安装尺寸为150mmX150mm，冲床工作台面尺寸为210mmX210mm，能够满足模具的安装。
八．模具制造工艺过程1）小凸模制造工艺过程下料——锻造——正火——机加工（粗）——调质——机加工（精）——淬硬60HRC——磨削2）凸凹模制造工艺过程下料——锻造——正火——机加工（粗）——调质——机加工（精）——淬硬60HRC——磨削2）凹模制造工艺过程下料——锻造——正火——机加工（粗）——调质——机加工（精）——淬硬58HRC——磨削正火：作为预先热处理，目的是消除锻件内应力，细化晶粒，改善切削加工性。
调质：获得回火索氏体，具有较好的综合力学性能，为表面淬火做好组织准备。
淬硬：作为最终热处理，使工作表面得到高的硬度、耐磨性和疲劳强度，使零件消除应力，防止磨削和产生裂纹，并保持高硬度和耐磨性。
九．分析模具结构的合理性正装落料冲孔复合模，凸凹模6在上模，落料凹模8和冲孔凸模在下模。
工作原理：工作时，板料民导料销13和挡料销12定位。
上模下压，凸凹外形和凹模8进行落料，落下料卡在凹模中，同时冲孔凸模与凸凹模内孔进行冲孔，冲孔废料卡在凸凹模孔内。
卡在凹模中的冲件由顶件装置顶出。
顶件装置由带肩顶杆10和顶件块9及装在下模座底下的弹顶器组成，当上模式上行时，原来在冲裁时被压缩的弹性元件恢复，把卡在凹模中冲件顶出凹模面。
该模具采用装在下模具座底下的弹顶器推动顶杆和顶件块，弹性元件高度不受模具有关空间的同，顶件力量大小容易调节，可获得较大的顶件力。
卡在凸凹模内的冲孔废料由推件装置推出。
推件装置由打杆1、推板3和推杆4组成。
当上模上行至上止点时，把废料推出。
每冲裁一次，冲孔废料被推下一次，凸凹模孔内不积存废料，胀力小，不易破裂。
但冲孔废料落在下模工作面上，清除废料麻烦，尤其孔较多时。
边料由弹压卸料装置卸下。
由于采用固定挡料销和导料销，在卸料板上需钻出让位孔，或采用活动导料销或挡料销。
十．设计心得十一．主要参考资料梅伶主编模具课程设计指导机械工业出版社王芳主编冷冲压模具设计指导机械工业出版社丁德全主编金属工艺学机械工业出版社翁其金主编冷冲压技术机械工业出版社孙宝钧主编机械设计课程设计机械工业出版社吕天玉宫波主编公差配合与测量技术大连理工大学出版社王谟金刘小群文颖编著 AutoCAD2005(中文版) 机械工业出版社高玉芬卜桂玲主编机械制图大连理工大学出版社华南理工大学黄毅宏上海交通大学李明辉主编机械工业出版社。