过桥片冲压模设计.doc

铜陵学院毕业设计
目 录

摘 要
Abstract
第一章 绪论 1
1.1 冲压的概念 1
1.2 冲压的分类 1
1.3 冲压技术的发展现状和趋势 1
1.4 本次设计的目的和意义 2
第二章 分析冲压件的工艺性及工艺方案的制定 3
2.1设计任务 3
2.2零件工艺分析 3
2.2.1零件材料分析 3
2.2.2 零件结构形状分析 3
2.2.3 零件的精度和粗糙度 3
2.4.2 粗糙度的确定 4
2.3 生产方案的确定 4
2.4模具总体结构设计 5
2.4.1 送料方式的确定 5
2.4.2 卸料方式的确定 5
2.4.3 出料方式的确定 5
2.4.4 定位方式的确定 5
2.4.5 导向方式的确定 6
第三章 冲压工艺设计与计算 7
3.1 排样设计 7
3.1.1 方案一：纵排样 7
3.1.2 方案二 横排 10
3.2压力中心的确定 11
3.3 凸模与凹模刃口尺寸计算 12
3.3.1 尺寸计算原则 12
3.3.2 凸、凹模刃口尺寸计算 13
3.4 冲压工艺力计算 15
3.4.1 冲裁力的计算 15
3.4.2 卸料力、推件力计算 16
3.4.3 压力机公称压力的确定.....................................................................................................17
3.5 冲压设备的选择 18
第四章 冲压模零件的结构设计 19
4.1工作零件的确定 19
4.1.1凸模的确定 19

4.1.2凹模的的确定 19
4.2定位零件的设计 21
4.2.1导料板的设计 21
4.2.2导正销的设计.......................................................................................................................22
4.3卸出料零件的设计 21
4.3.1卸料零件 21
4.3.2出料零件 22
4.4导向零件 22
4.5模架的选取 22
4.6其他零件 23
4.7弹性元件设计 23
4.8模具闭合高度的校核 24
总 结 25
致 谢 26
参考文献 27
附 表 28

插图清单

图2-1零件图..................................................................................................................................3
图3-1冲裁件纵排排样图..............................................................................................................7
图3-2冲裁件横排排样图.............................................................................................................10
图3-3压力中心计算示意图.........................................................................................................12
图4-1滑动对角注模架.................................................................................................................28

表格清单

表2-1 冲压件孔距公差................................................................................................................ 4
表2-2 冲裁件外形与内孔尺寸公差.............................................................................................4
表2-3 一般冲裁件的剪断面粗糙度.............................................................................................4
表3-1 一般冲裁件的剪断面粗糙度.............................................................................................8
表3-2 条料宽度偏差.....................................................................................................................8
表3-3 导料板与最宽条料件的最小间隙Z..................................................................................9
表3-4 磨损系数x.........................................................................................................................14
表3-5 规则形状冲裁凸模、凹模的极限偏差............................................................................14
表3-6 冲压常用黑色金属材料（部分）的力学性能................................................................17
表3-7 卸料力、推件力和顶件力系数........................................................................................18
表3-8 凹模孔口形式及主要参数................................................................................................18
表4-1系数K值.............................................................................................................................20
表4-2 导正销与孔径的间隙........................................................................................................21
表4-3分离式卸料板的厚度.........................................................................................................21
表4-4 卸料板空与凸模的单边间隙Z/2......................................................................................24
表4-5 紧固螺钉及导料板宽度....................................................................................................22
表4-6 橡胶压缩量与单位压力值P.............................................................................................24

过桥片冲压模设计
摘 要

本次过桥片的模设计针对冲压件的冲压工艺进行了分析，冲压工艺方案及模具的结构类型进行了确定，并进行了必要的冲压工艺参数计算和冲压模零件的选择。本次毕业设计主要从过桥片的工艺性分析，生产方案的制定，冲模类型的选择及结构形式的确定，排样设计，压力中心计算，刃口尺寸计算，刃口尺寸图的绘制及冲压设备选择设计各种模具零件等方面进行设计。
本次毕业设计的是一个过桥片的设计，设计材料为Q275，厚度为3mm，中批量生产，采用先冲孔后落料级进模设计，有废横排样，搭边值为2.5mm,自动送料的方式，选择固定板卸料方式和下出料方式，选择对角导柱的导向方式，选取开式双柱固定台压力机，型号为JA21-100，公称力1000。本次设计长度方向上的落料模刃口尺寸分别为和，宽度方向上刃口尺寸为和冲孔尺寸为和。材料利用率为78.56%，压力中心为（0，-8.65），根据尺寸设计落料凹模、冲孔凸模和落料凸模。最后选择直径=9.65mm、高度=55mm、材料为T10A、为Ⅱ型的B型圆凸模和长度mm、宽度、mm、厚度mm、材料为T10A的矩形凹模板。在这里取6mm，材料采用45钢的垫板；本次设计主要采用导料板和导正销进行紧固定位；采用A型凸缘模柄，上模座的沉孔与凸缘为H7/m6配合，并用4个六角螺钉进行固定，材料为Q235；按标准选取后侧导柱模架并进行弹性元件设计。
这次毕业设计对所学知识的全面总结和运用，是巩固和加深各种理论知识灵活运用的实践过程，在冲压模的设计过程中，在排样方式上选择了有废料排样。本次设计也发现了一些不足，在排样方式的选择上，虽然选择了有废料的排样方式，但是材料利用率没有少废料排样高，在实际成产中应结合前人经验尽量提高材料利用率，会更加的经济。
关键词：过桥片；级进模；冲压工艺；冲孔；落料；冲裁

第一章 绪论
1.1 冲压的概念
冲压加工是材料被安装在压力机上面的模具所施加的变形力作用下产生塑性变形或者分离，从而得到所要加工件的一种压力加工方法。由于这种加工方式一般都在室温下进行，因此也称冷冲压。
1.2 冲压的分类
根据冲压零件对尺寸、形状公差和批量的需求不同，所以生产所采用的冲压工序通常分为一下几类。
按变形性质分类可分为分离工序、成型工序。
按基本变形形式分可分为冲裁、弯曲、成形。
与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工在经济方面和技术方面都有许多独特的优点。主要表现如下。
（1）冲压加工操作方便，生产效率高，机械化与自动化更易于实现。这是因为冲压是依靠冲压设备和冲模来实现加工，一般压力机的行程次数可达几十次每分钟，高速压力机可达数百次甚至千次每分钟以上，且每进行一次冲压就可能得到一个冲件。
（2）冲压时由于模具保证了冲压件的形状精度与尺寸，且一般对冲压件的表面质量保护较好，而且模具的寿命较长,所以冲压的互换性好，质量稳定。
（3）冲压可加工出形状较复杂、尺寸范围大的零件，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。
（4）冲压材料利用率高同时不需其它加热设备，因而是一种省料，节约成本的加工方法。
但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技术要求高。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济效益。
1.3 冲压技术的发展现状和趋势
近年来，对发展先进制模技术的重要性获得了前所未有的共识，冲压模具加工技术在深度和广度上都取得了很大的发展，特征是和高新技术结合，并在加工方法和体系上开始发生变化。计算机技术、现代测控技术、信息技术等先进技术开始向模具加工领域渗透，推动了先进模具加工技术的形成和发展。21世纪的冲压模具加工技术将以更快的速度持续发展，其发展方向将更加突出“精、省、静”的特点。模具加工技术的发展趋势如下：
（1）冲压模具加工技术将更加数字化、科学化、可控化。科学化主要体现在对加工过程、产品质量、成本、效益的预测及可控程度。加工过程的数值模拟技术将在实用化方面取得很大发展，并与数字化制造系统很好的结合。人工智能技术和智能化控制将从简单形状零件的加工发展到复杂形状零件的加工，最终进入实用阶段。
（2）注重冲压模具加工全过程，最大程度实现多目标全局的综合性优化。优化将从传统的单一零件加工环节向模具制造全过程发展。
（3）冲压模具加工技术将具有更大的灵活性或柔性，以适应将来多品种、小批量混流的生产模式和市场个性化、多样化需求的发展趋势，加强企业对市场变化的快速反应能力。
（4）重视复合化加工技术的发展。以复合工艺为基础的先进加工技术不仅正在从粗加工向直接加工零件方向发展，也正从制造单个零件向直接制造结构整体的方向发展。
（5）继续全力全面推广CAD/CAM/CAE技术。 CAD/CAM/CAE技术的应用给磨具制造技术带来新的发展动力。随着电脑软件的开发与应用，普及CAD/CAM/CAE技术的条件已成熟，各企业将加大这些技术的培训与技术服务力度；进一步扩大 CAD/CAM/CAE技术的应用范围。现在数控编程人员已超过了现场操作人员数量，数控编程的工时费用超过了机床操作人员的操作费用，数控编程的工时费用，超过了机床工时费用的一半，这种高精度和无人化加工，使模具的质量有了很大的提高，生产周期也在很大程度上缩短。
（6）模具检测设备向高效、精密和多功能方向发展。大型、精密、复杂模具的发展，对检测设备的要求越来越高。现在精密模具的加工精度已经达到2-3um。目前，国内使用较多的有意大利、美国、日本等国家的高精度三坐标测量机，并且具有数字化的扫描功能。如东风汽车模具厂不仅拥有意大利三坐标测量机，还有数码摄影光学扫描仪，率先在国内采用数码摄影、光学扫描作为空间三维信息的获得手段，从而实现了从测量实物到建立数学模型到输出工程图纸到模具制造的整个过程，使得逆向工程技术的开发和应用取得了很大成功。
随着中国汽车工业、航空航天工业等支柱产业的迅速的发展，我国的冲压行业在面临严峻挑战的同时也充满着无数的机遇。国民经济和国防建设事业将会在冲压工业发展下体现蓬勃生机。
1.4 本课题设计的目的和意义
本次设计设计是过桥片冲压模设计，主要是设计过桥片的冲压工艺过程及冲压模零件的选择，通过冲压模设计熟悉并掌握简单冲压件的冲压工艺设计过以过桥片冲压优化设计有着重要意义本设计按照工艺要求，设计合格的产品模具，并建立模具数据库，为生产企业提供冲压加工数据，对类似产品的冲压工艺设计及模具设计可提供参考依据，对改善类似零件生产工艺具有重要的意义，另外，本设计能够促进模具企业的工艺的改善，提高模具企业效益，对地区模具的发展有重要意义。

第二章 分析冲压件的工艺性及工艺方案的制定
2.1设计任务
零 件：过桥片如图2-1所示。
材 料：Q275钢
料 厚：3mm
生产批量：中批量生产

图2-1 零件图

2.2零件工艺分析
2.2.1零件材料分析
由设计任务可知：材料为Q275钢，Q275钢为普通碳素结构钢，强度高、硬度很低，而塑性、韧性极高，具有良好的冷变形性和焊接性，Q275钢的塑性很好，其抗剪强度为392~490MPa，屈服点为275MPa，可以用来制造冲压件。
2.2.2 零件结构形状分析
由零件图2-1可看出该零件结构简单，外形有直线和半圆组成，并在对称中心线上有两个直径为10mm的圆孔，孔与孔，孔与边缘分别为60mm，15mm远大于要求的冲孔最小尺寸1.3t=3.6mm的距离要求，最小壁厚为15mm（直径为10mm的圆孔与边缘之间的距离），该零件结构设计合理。
2.2.3 零件的精度和粗糙度
1.精度的确定
由于设计任务书没有给出精度要求，所以在精度选取上尽量满足经济的原则。冲裁件的精度一般不高于IT11级，最高可达IT8-IT10级，冲孔比落料的精度约高一级。IT14是一般冲裁件内外成形所能达到的经济精度，所以设计时可按照IT14级选取公差值。差附表I可知冲裁件的外尺寸为：mm。
由于过桥片中有两个圆孔，要查表确定孔距的公差，冲压件的孔距公差如表2-1所示。
表2-1 冲压件孔距公差 (mm)
精度等级
孔距尺寸
材料厚度
<1
1～2
2～4
4～6
普通冲裁
<50
0.10
0.12
0.15
0.20
50～150
0.15
0.20
0.25
0.30
150～300
0.20
0.30
0.35
0.40
精密冲裁
<50
0.01
0.02
0.03
0.04
50～150
0.02
0.03
0.04
0.05
150～300
0.04
0.05
0.06
0.08
由于冲裁件的内部有两个圆孔，所以要查零件的外形及内孔的尺寸公差，如表2-3所示。
表2-2 冲裁件外形与内孔尺寸公差 （mm)
材料厚度
普通冲模
高级冲模
零件尺寸
<10
10~50
50~150
150~300
<10
10~50
50~150
150~300
0.2~0.5
0.08/0.05
0.10/0.08
0.14/0.12
0.20
0.025/0.02
0.03/0.04
0.05/0.08
0.08
0.5~1
0.12/0.05
0.16/0.08
0.22/0.12
0.30
0.03/0.02
0.04/0.04
0.06/0.08
0.10
1~2
0.18/0.06
0.22/0.10
0.30/0.16
0.50
0.04/0.03
0.06/0.06
0.08/0.10
0.12
2~4
0.24/0.08
0.28/0.12
0.40/0.20
0.70
0.06/0.04
0.08/0.08
0.10/0.12
0.15
4~6
0.30/0.10
0.35/0.15
0.50/0.25
1.00
0.10/0.06
0.12/0.10
0.15/0.15
0.20
根据表2-1冲压件孔心距公差可得，孔心距为mm。
根据表2-2 冲压件孔中心与边缘距离的公差，，料厚t=3mm，可得工件的两圆端面的尺寸为 mm，冲孔的直径标注分别为mm。
2.4.2 粗糙度的确定
粗糙度的确定可由表2-3查得。
表2-3 一般冲裁件的剪断面粗糙度
材料厚度 t（mm）
≤1
1～2
2～3
3～4
4～5
剪断面表面粗糙度Ra（μm）
3.2
6.3
12.5
25
50

由于在零件图上面的冲孔粗糙度在图上面没有明确的要求，由表2-4可知过桥片的剪断面粗糙度可以选择Ra=12.5μm
2.3 生产方案的确定
由冲压工艺分析可知该零件包括冲孔和落料两个基本工序，有以下三种工艺方案：
方案一：先冲孔后落料，采用单工序模生产。其特点是零件公差等级不高，适用与中小型零件，生产效率较低。安全性能低，需采取安全措施。模具制造工作量低，成本也比较小，适合料厚精度要求小的小批量生产。
方案二：先冲孔后落料级进冲压，采用级进模生产。其零件公差等级可达IT13~IT10级，适用厚度0.2~6mm复杂零件的加工，可采用自动送料，生产效率高。安全性能比较好，在冲裁简单零件时成本比复合模低，适用与大批量小型零件的生产。
方案三：冲孔落料同时进行复合冲压，采用复合模生产。其零件公差等级可达IT10~IT8级，加工零件的形状与尺寸受模具结构与强度限制，尺寸可以较大，厚度可达3mm。当零件被顶到模具工作表面上，必须手动或机械排除，生产效率较低。安全性能不好，需采取安全措施。在冲裁较复杂零件时，成本比级进模低。适用于形状复杂，精度要求高，平直度要求高的中小型零件大批量生产。
方案一模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率低，难以满足中批量的生产要求。方案二和方案三对于该零件都可以采用，但由于孔心距尺寸精度要求不是很高，不需要保证很高的尺寸精度，而且级进模的制造成本在冲裁简单零件的情况下比复合模要低，为了在不影响生产质量的情况下节省成本，最后确定用级进模进行生产。由以上分析可选择方案二级进模为最佳。
2.4模具总体结构设计
2.4.1 送料方式的确定
送料方式分为自动送料和手动送料。自动送料一般用于级进模中；手工送料一般用于单工序模和复合模中。由于生产方案选择使用级进模，冲裁零件为中批量生产，为满足生产要求，提高效率，故采用自动送料方式。
2.4.2 卸料方式的确定
通常，卸料是指把冲裁件或者废料从凸模上卸下来。其卸料方式有固定卸料板卸料、弹压卸料方式。固定卸料板卸料与弹性卸料方式对比如下。
固定卸料板方式，常用于较硬、较厚且精度要求不高的工件冲裁后卸料。当卸料板只起卸料作用时与凸模的间隙随材料厚度的增加而增大，单边间隙取（0.2～0.5）t。当固定卸料板还要起到对凸模的导向作用时卸料板与凸模的配合间隙应该小于冲裁间隙。此时要求凸模卸料时不能完全脱离卸料板。主要用于卸料力较大、材料厚度大于2mm且模具结构为倒装的场合。
弹性卸料板具有卸料和压料的双重作用，卸料力小，主要用于料厚小于或等于2mm的板料由于有压料作用，冲件比较平整。卸料板与凸模之间的单边间隙选择（0.1～0.2）t,若弹压卸料板还要起对凸模导向作用时，二者的配合间隙应小于冲裁间隙。常用作落料模、冲孔模、正装复合模的卸料装置。
对于料厚为3mm的冲裁零件，卸料力较大，故采用固定卸料板方式。
2.4.3 出料方式的确定
出料方式有下出料和上出料。 因采用级进模生产，采用向下落料出料。
2.4.4 定位方式的确定
1.条料横向定位
方案一：采用导料板，在固定卸料式冲模和级进冲裁模中，条料的横向定位采用导料板。
方案二：采用导料销，在复合冲裁模上通常采用导料销进行导料，使用的优点是对条料的宽度没有严格要求，且可以使用边角料。
方案三：采用侧压装置，在一侧导料板上装有两个横向弹顶元件，组成侧压装置。在复合模上设置侧压装置后将迫使条料在送进时，始终紧贴基准导料板，可减小送料误差，提高工件的内形与外形的位置尺寸精度。
由上述三种方案进行对比可知，选用方案一采用导料板为最好。
2.条料纵向定位
方案一：采用固定挡料销，固定挡料销主要用于落料模与顺装复合模上，在2~3个工位的简单级进模上有时也选用。
方案二：活动挡料销，它是一种可以伸缩的挡料销，其通常安装在倒装落料模或者复合模的弹压卸料板上。
方案三：导正销，导正就是用装于上模的导正销插入条料上的导料孔，以矫正条料的位置，保持凸模、凹模和工序件三者之间具有正确的相对位置。当内形与外形的位置精度要求较高时，可设置导料销提高定距精度，其可以用于级进模上对条料工艺孔的导正。
由以上三种方案综合分析可选得方案三导正销为最佳。
2.4.5 导向方式的确定
方案一：导板式导向，导板导向装置分为固定导板和弹压导板两种。
方案二：导柱导套式导向装置：
（1）采用中间导柱模架，导柱分布在矩形凹模的对称中心线上，两个导柱的直径不同，可避免上模与下模装错而发生啃模事件。适用于单工序模和工位少的级进模。
（2）采用后侧导柱模架，导柱分布在模座的后侧，且直径相同。其优点是工作面敞开，适用大件边缘冲裁。其缺点是刚性与安全性最差，工作不够稳定，常用于小型冲模。
（3）采用对角导柱模架，导柱分布在举行凹模的对角线上，既可以横向送料，又可以纵向送料。适用于各种冲裁模使用，特别适合级进冲裁模使用。为避免上、下模的方向装错，两导柱直径制成一大一小。
（4）采用四导柱模架，4个导柱分布在矩形凹模的两对角线上。模架刚性好，导向非常平稳，但价格较高。
方案三：滚珠导向，是一种无间隙导向，精度高，寿命长，适用于精密冲裁模、硬质合金模、高速冲模以及其它精密模具上。
由于生产的冲裁零件使用级进模冲裁，中批量生产，结合模具结构形式和送料方式，为提高模具寿命和工件质量，且该冲裁属于普通冲裁，并考虑到经济原则，故选用方案二中对角导柱的导向方式。导柱导套的选择可按国家标准进行选择。

第三章 冲压工艺设计与计算
3.1 排样设计
排样是冲裁件在条料、带料或者板料上的布置方法，是冲裁模设计中的一项极其重要的工作。排样方案对冲裁件质量、生产率、材料利用率、模具结构与寿命等都有重要影响。
根据材料的合理利用情况，条料排样方法可分为：
（1）有废料排样
沿冲件外形冲裁，在冲件周边都留有搭边。冲件尺寸完全由冲模来保证，因此冲件精度高，模具寿命高，但材料利用率低。
（2）少废料排样
因受剪切条料和定位误差的影响，冲件质量差，模具寿命较方案一低，但材料利用率稍高，冲模结构简单。
（3）无废料排样 冲件的质量和模具寿命更低一些，但材料利用率最高。
对于有废料排样和少废料、无废料排样还可以进一步按冲裁件在条料上的布置方式可以分为：斜排、直排、直对排、多排、混合排、冲裁搭边等。由于所给冲裁零件为过桥片，结合其自身结构，故可选用有废料排样纵排和横排两种方案。
3.1.1 方案一：纵排样
3.1.1.1搭边值的确定
B
a1
S
a1
a

图 3-1 冲裁件纵排排样图

料厚t
圆形或圆角r≥2t的工件
矩形边长L≤50
矩形边长L>50
或圆角r≤2t
工件间a1
侧边a
工件间a1
侧边a
工件间a1
侧边a
0.25以下
1.8
2.0
2.2
2.5
2.8
3.0
0.25~0.5
1.2
1.5
1.8
2.0
2.2
2.5
0.5~0.8
1.0
1.2
1.5
1.8
1.8
2.0
0.8~1.2
0.8
1.0
1.2
1.5
1.5
1.8
1.2~1.6
1.0
1.2
1.5
1.8
1.8
2.0
1.6~2.0
1.2
1.5
1.8
2.5
2.0
2.2
2.0~2.5
1.5
1.8
2.0
2.2
2.2
2.5
2.5~3.0
1.8
2.2
2.2
2.5
2.5
2.8
3.0~3.5
2.2
2.5
2.5
2.8
2.8
3.2
注：表中所列搭边值适用于低碳钢，对于其它材料，应将表格中的数据乘以以下数值：
中等硬度钢 0.9 铝 1.3~1.4 硬钢 0.8 非金属 1.5~2
硬黄铜 1~1.1 软黄铜、纯铜 1.2 硬铝 1~1.2
表3-1 一般冲裁件的剪断面粗糙度

(mm)
由表3-1 可查得，由于选择的是自动送料，故搭边值取a=2.5mm，=2.2mm。
3.1.1.2步距的确定
（3-1）
式中：S—步距， mm；
R—工件的外径， mm；
a—冲件之间的搭边值， mm。
由上式得
3.1.1.3条料的规格
1.条料宽度的确定：
因为不选用侧压装置，考虑在送料过程中因条料的摆动而使侧面搭边减少，条料宽度应增加一个条料可能的摆动量，故按下式计算： （3-2）
导料板间距离：
（3-3）式中： —条料宽度，mm；
—为冲裁件垂直于送料方向的最大尺寸，mm；
侧面搭边值，mm；
—条料宽度偏差，mm，其值可查下列表3-2；
—导料板与最宽条料之间的间隙，mm，其最小值见表3-3。

表3-2 条料宽度偏差 (mm)
条料宽度B
材料厚度t
0~1
1~2
2~3
3~5
0~50
0.4
0.5
0.7
0.9
50~100
0.5
0.6
0.8
1.0
100~150
0.6
0.7
0.9
1.1
150~220
0.7
0.8
1.0
1.2
220~300
0.8
0.9
1.1
1.3
表3-3 导料板与最宽条料件的最小间隙Z

(mm)
材料厚度t
无侧压装置
有侧压装置
条料宽度B
条料宽度B
100以下
100~200
200~300
100以下
100以上
0~0.5
0.5
0.5
1
5
8
0.5~1
0.5
0.5
1
5
8
1~2
0.5
1
1
5
8
2~3
0.5
1
1
5
8
3~4
0.5
1
1
5
8
4~5
0.5
1
1
5
8
2. 板料规格的选择
查文献[2]，板料的规格选用：3mm1100mm2000mm。
3.1.1.4材料利用率的计算
冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比叫材料利用率，它是衡量合理利用材料的技术经济指标。
每个钢板裁的条数：

每个条料所冲的个数：

材料利用率： （3-4）

式中：—材料利用率，%；
n1、n2—条料、冲件数量；
A1、A2—冲件、板料面积，mm2。
根据冲裁件尺寸可知一个步距内冲裁件的实际面积为：
mm2
这里一个冲裁件的实际面积即等于一个步距内冲裁件的实际面积
mm2
则一张板料上总的材料利用率为：

3.1.2 方案二 横排
3.1.2.1搭边值的确定
横排排样示意图如图3-2所示。
图3-2 横排排样示意图

由表4-1可知，由于选择的是自动送料，故搭边值取a=2.8mm，mm。
3.1.2.2步距的确定a1
（3-5）
式中：S—步距，mm；
R—工件的外径，mm；
—两圆孔之间的距离，mm；
a—冲件之间的搭边值，mm。
则步距为：
mm
3.1.2.3条料的规格
1.条料宽度的确定
由表3-2可知材料宽度偏差mm，由表3-3可知导料板与条料最小间隙mm。
条料宽度：
mm
导料板间距：

2.条料规格
查文献[2]，板料的规格选用：3mm1100mm2000mm。
3.1.2.4材料利用率的计算
每个钢板裁的条数：
每条所冲个数：
可知一个步距内的冲裁面积mm2 ，则一张板料（或带料、条料）上总的材料利用率由式（3-4）计算得：

综上通过两个方案的比较，方案二的材料利用率比方案一大，而且考虑到零件的尺寸形状，凸、凹模具的设计与制造和经济效益，选用方案二，有废料横直排。
3.2压力中心的确定
冲压力合力的作用点称为冲模的压力中心。设计冲裁模时，应该使冲裁模的压力中心与压力机滑块的中心想重合，即冲裁模的模柄中心应该与冲裁模的压力中心一致，以保证冲裁模在压力机上正常、平衡地进行重制工作。若无法使压力中心与滑块中心线完全重合，则设计中考虑采取平衡偏心载荷的措施，但偏载力要控制在尽可能小的范围内，且偏心距离不应该超过冲裁模的模柄尺寸。
冲裁形状对称时，其压力中心位于冲裁件轮廓图形的中心，如图3-3所示。
坐标单位：mm
图3-3压力中心计算示意图

压力中心的计算公式为：

(3-6)

(3-7)

式中，分别为每个孔的压力中心坐标，分别为各个孔的周长，为压力中心。
因为冲裁件两圆孔关于y轴对称，所以

（3-8）
式中： —两圆孔的周长；
—工件的周长；
—圆孔中心到x轴的距离。

所以得出工件的压力中心坐标是（0，-8.65）
3.3 凸模与凹模刃口尺寸计算
3.3.1 尺寸计算原则
在决定模具刃口尺寸及其制造公差时，要考虑下述原则。
首先落料制件尺寸由凹模尺寸决定，冲孔时孔的尺寸由凸模尺寸决定。故设计落料模时，