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案例三 垫板冷冲模设计
（一）制件的工艺分析

零件名称
精度
板厚
材料
生产批量
垫板
10级
2

Q235
200000

1．材料：Q235碳素结构刚，具有良好的冲压性能，属于低碳钢。
2．工件结构：该零件形状简单孔边距小于凸凹模允许的最小壁厚.
考虑采用连续冲压工序。
3．尺寸精度：零件图上长度尺寸为5,28，轴尺寸为R25，15，50，孔尺寸为，6；冲压满足尺寸要求。
4．结论: 适合冲裁。

（二）冲裁工艺方案的确定
方案一：先落料，后冲孔的单工序模
方案二：落料——冲孔的复合模。
A：正装复合模
B：倒装复合模
方案三：冲孔落料连续冲压的连续模。
A：导正销定位的连续模
B：侧刃定距的连续模
a:单侧刃的连续模
b:双侧刃的连续模
方案分析；
方案一：模具结构简单，但需要两副模具，生产效率低，难以满足该零件的精度要求。
方案二：A：生产效率较高，制造精度高，但结构复杂维修复杂，成本高。
B：不能满足最小壁厚，故不考虑。
方案三：冲裁件形状和尺寸精度易保证，生产效率高，模具结构相对复合模简单，模具制造并不难，制件精度要求高，且用导正销不能保证其精度，而双侧刃利用率较单侧刃的利用率低。
综上所述：根据对本制件冲压工艺分析采用连续模，选用单侧刃.弹性卸料板.下出件的连续模。

三．排样图的设计
（1）该零件采用直排式排样排样图如下

(2)该零件的面积：S=738.6mm
(3)查表3-6取工件侧面搭边距a=2.2mm
工件间搭边距 a1=2.0mm
(4)步距： A=15+2=17mm
(5)材料宽度B0 -△=(Dmax+2a+nb)0 -△
=
=56.4 圆整B=57mm 修正a=2.5mm
(6)利用率计算（板料规格900X1000）
一个步距：

裁料方案：
方案一：纵裁 则 条
每条条可冲裁

方案二；横裁 则 条
每条条料可冲裁

经计算后比较：纵裁的利用率比横裁的利用率高，故选取纵裁 。

四．冲裁力和压力机的选择
（1）冲裁力的计算；
1）冲孔力： 已知 K=1.3 L=76.5392mm t=2mm =350Mpa
F冲=KLt

侧刃冲裁力:
F侧 =KLt

落料力：
F落=KLt

查表3-4《冷冲模设计》
K卸=0.05 K推=0.055 n=(H-1/t)+1=(71/2)+1=4
推料力：
F推=nK推（F冲+ F落 + F侧）

卸料力： F卸=K卸（F冲+ F落 + F侧）=KN
公称压力：F总= F冲+ F落+ F侧+ F推+F卸
=60.5+114.5+16.38+42.1+8.75
=242.23KN
即： F=F总1.3
= F总1.3
=242.231.3
=290.676KN
所查《冷冲压模具设计指导》可选开式双柱可倾压力机即JC23-35
则查《冷冲压模具设计指导》表8-10 则JC23-25技术参数
1.公称压力/KN 350
2.滑块行程/mm 80
3.最大封闭高度/mm 280
4.封闭高度调节量/mm 60
5.工作台尺寸（左右前后） 610380
6.模柄孔尺寸（直径深度）
7.倾斜角 20
五.压力中心的确定
由于该零件结构并不复杂，并且制件冲口基本关于几何中心对称。

周长
X
Y
18.84
17
0
9.42
34
7.1
5
37
11.5
9.42
34
15.9
5
31
11.5
9.42
34
-7.1
5
37
-11.5
9.42
34
-15.9
5
31
-11.5
2
41.5
28.5
17
34
25

10
1.68
因此该制件的压力坐标为（10，1.68）

六．刃口尺寸计算
尺寸分类：
轴类尺寸：R25 50 15
孔类尺寸： 6
长度尺寸：5 28
查《冷冲模设计》 表 3-33
得： Z=0.360mm Z=0.246mm
则： Z- Z=（0.360-0.246）=0.114mm
凸凹模分别按IT6和IT7级加工制造则：为满足精度要求凸凹模采用分别加工法
冲孔尺寸：冲孔时以冲孔凸模为设计基准
尺寸 查表知，X=1
查《机械制造基础》表12-1得 =0.009 =0.015
d=(d+X)
=(6+10.048)
=6.048
d=(d+ Z)
=(6.048+0.246)
=6.294
校核：
0.024<0.114 （满足间隙公差条件）
6 同上，校核也满足。
孔心距尺寸：5 28 公差为IT10级
尺寸： 5
　　　　　　　则；５
尺寸： 28
则；28
落料凸凹模刃口尺寸计算：
设计原理： 落料时以凹模为设计基准的
尺寸50
查《机械制造基础》表12-1得 =0.025 =0.025
D=(D-X)
=(50-0.1)
=49.9
D=( D-Z)
=(49.9-0.246)
=49.654
校核：
0.05<0.114 （满足间隙公差条件 ）
尺寸15
查《机械制造基础》表12-1得 =0.011 =0.018
D=(D-X)
=(15-0.07)
=14.993
D=( D-Z)
=(14.993-0.246)
=14.747
校核：
0.029<0.114 （满足间隙公差条件 ）
尺寸R25
查《机械制造基础》表12-1得 =0.021 =0.013
D=(D-X)
=（25-0.05）
=24.95
D=( D-Z)
=（24.95-0.246）
=24.704
校核：
0.034<0.114 （满足间隙公差条件 ）
六．模具工作零件设计和计算
1．凹模有关尺寸计算和形状确定
凹模的厚度： 查表3—15 得系数 k=0.3
h=kb=0.356.5=16.95 取 h=18
凹模的壁厚：一般 C=（1.5~2）h
C=2 h=36
凹模外形尺寸： L=b+2C=56.5+236=118.5
B=s+2C=50+72=122
由于直臂式刃口强度较高，修刃后尺寸不变，选用直臂式刃口凹模。
本制件采用单侧刃连续模，送料方向左右方向。故选对角模架。 依据模架类型按国标圆整:
L=125 B=125 H=18
2. 凸模有关尺寸计算和形状确定
制件采用弹性卸料板
凸模的长度； =
=13+18+4
=35

冲孔凸模： 台肩式 铆接固定
冲孔凸模： 直通式 铆接固定
落料凸模： 直通式 铆接固定
八 模具其他零件设计和计算
1．凸模固定板:
材料：Q235
厚度：H=0.7h=0.718=13
外形尺寸：
2．垫板：
材料：Q235
厚度：h =10
外形尺寸；
3．卸料板：
材料： 淬硬 43—48HRC
厚度：h=H－4=13－4＝９
外形尺寸；
4．导料板：
材料：T8A
厚度：h=8
外形尺寸：B=
=52

5．侧刃：
材料：CrWMn
外形尺寸；
6．模架的选择： I GB/T2851.1
（1）上模座板： GB/T2855.1（最大闭合高度165，最小闭合高度140）
外行尺寸：
（2）下模座板： GB/T2855.2
外形尺寸：
（3）导柱： GB/T2861.1
外形尺寸：dL=22110
（4）导套： GB/T2861.6
外形尺寸：dL=228028
7．模柄； 压入式模柄 A型
外形尺寸：4060
8. 紧固螺钉； 12M10
定位销钉： 68