模具设计课程设计计算说明书
设计题目：托板冲裁模设计
专业： 05机械设计制造及其自动化
设计者：
指导老师：
二零零八年十一月二十五号
**大学
计算说明书
㈠冲裁件工艺分析
图 ⑴ 托板图
如图⑴所示零件，形状简单，结构对称，由圆弧和直线组成。
零件图上尺寸均未标注尺寸公差，可按IT14级确定工艺尺寸公差。
有公差表查得：074.058-，
062.038-，052.030-，30.005.3+Φ，1722.0±，1422.0±。
R8所标注的尺寸可以通过044.016-。
控制。
由课本P46表3-7查得冲裁件内外形所能达到的经济精度为IT11,由表3-9查得孔中心与边缘距离尺寸公差为5.0±㎜，零件的精度要求在冲裁加工中可以得到保证，其它尺寸，生产批量也符合冲裁工艺。
㈡确定冲裁最佳工艺方案
由于冲裁件尺寸精度不高，形状不复杂，但是大批量生产。
根据其结构特点，可以用级进模加工，先冲孔，再落料，两次冲压。
㈢排样的设计及计算
图⑵排样图
由课本P49表3-12查得相关搭边值，求得条料宽度b=58+1.8×2=61.6㎜, 步距h=30+2=32㎜。
如图（2）所示。
冲裁件面积A=38×30+2×16×2+2
π
×8×8=1304.482mm
则材料利用率η=
bh nA ×100%=32
6.6148.1304⨯×100%=66.18% ㈣确定冲压力
⒈落料力
⒉冲孔力
2F =Lt b σ=（π×3.5×4）×2×450=39.56KN ⒊落料卸料力
由课本P89表4-2查得卸K =0.05
卸F =卸K 1F =0.05×146.02=7.3KN
⒋冲孔推件力
由课本P89表4-2查得推K =0.055，由P62表3-18取凹模刃口高度h=10㎜,故在凹模口内同时存有的冲孔废料的个数n=h/t=10/2=5个
推F =n 推K 2F =5×0.055×39.56=10.88KN
⒌总冲压力
总F =1F +2F +卸F +推F =203.76KN
㈤确定模具压力中心
图⑶压力中心
由于该冲裁件的结构是对称的，故如图⑶所示，落料时的压力中心是a,冲孔时的压力中心是b ，则冲模压力中心O 必在ab 的连线上。
如图设冲模压力中心O 离a 点的距离是Y ，根据力矩平衡原理得：
1F Y=2F (32-Y) 由此得Y=6.89㎜
㈥冲裁模刃口尺寸的计算
1.对于孔Φ3.5，因其结构简单，可以采用凹模，凸模分开加工的方法。
由课本P90表4-4查得 min Z =0.246㎜，m ax Z =0.360㎜ 由课本P90表4-5查得 p δ =0.020㎜，d δ=0.020㎜ 检验：m ax Z - min Z =0.114 ㎜>p δ+d δ=0.040㎜ 故可以采用凹模，凸模分开加工的方法。
由表4-6查得χ=0.5
p d =(d+χ∆)0p δ- =(3.5+0.5×0.30)0020.0-=3.650
020.0-㎜ d d =(p d +min Z )d δ+0=(3.65+0.246)020.00+=3.896020.00+㎜
2.外形尺寸采取凸模和凹模配作加工的方法
图⑷配作加工图
如图（4）所示，凹模磨损后所有的外形尺寸均增大。
因其尺寸公差等级均为IT14,
由课本P91表4-6查得χ=0.5。
令A1=074.058-㎜,A2=062.038-㎜,A3=052
.030-㎜,A4=044.016-㎜,A5=R8㎜
由公式d A =(A-χ∆)d δ+0，d δ=0.25∆可以求得相应凹模尺寸为： A1=（58-0.5×0.74）4/74.00+=57.63185.00+㎜ A2=(38-0.5×0.62) 4/62.00+=37.69155.00+㎜ A3=(30-0.5×0.52) 4/52.00+=29.74130.00+㎜ A4=(16-0.5×0.44) 4/44.00+=15.78110.00+㎜
A5为凹模的尺寸，基本尺寸和公差均应取A4的一半，A5=7.89055.00+㎜。
凸模的尺寸应按凹模刃口的实际尺寸配制，保证双面间隙为0.246㎜～0.360㎜之间。
3.中心距尺寸
计算模具中心距尺寸时，制造偏差值应取工件公差的1/8. L1=14±0.44/8=14±0.055㎜ L2=17±0.44/8=17±0.055㎜
㈦模具凹模，凸模的结构设计
1.凹模外形尺寸的确定
凹模厚度H=kb(H>15㎜),其中b 为最大外形尺寸，取b=58㎜；有课本P62表3-19查得k=0.28.
则H=kb=0.28×58=16.24㎜ 凹模的壁厚c=(1.5～2)H=32㎜
由冲压设计手册查得标准值H=25㎜,c=34㎜. 故凹模的长度L=b+2c=58+2×34=126㎜
凹模的宽度B=步距+工件宽+2c=32+30+2×34=130㎜
由冲压设计手册查得标准凹模外形尺寸为：140×125×25. 2.凸模长度的确定
凸模长度公式为：L=1h +2h +3h +h
有设计手册查得凹模固定板厚1h =18㎜，卸料板厚2h =12㎜，导尺厚度3h =8㎜，取附加长度h=18㎜（15～20）。
则L=18+12+8+18=56㎜
㈧模具装配图。