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3 止转垫板连续模设计
3.1 模具结构
由于产品没有特殊要求，故模具结构采用冲孔、落料的工序设计，并采用正装方式设计模具结构，即凹模装在下模部分，同时为了正确控制送料步距采用侧刃定距。由于料不厚，冲压速度较快，卸料采用弹性卸料结构，建议弹性材料采用弹簧。废料和产品均采用在凹模（下模）向下推出。带料采用自右向左自动送料装置，模具结构如图3.1所示。
图3.1 模具结构图
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3.2 确定其搭边值
搭边值的大小应考虑以下因素：
材料的机械性能 软件、脆件搭边值取大一些，硬材料的搭边值可取小一些。本产品是10钢，属于低碳钢，正好是表中的基准值。
1.冲件的形状尺寸 冲件的形状复杂或尺寸较大时，搭边值大一些。本产品最外层是由Φ20，R3.5和直线组成的类似圆的图形。
2.材料的厚度 厚材料的搭边值要大一些。本产品厚度为0.7mm 3.材料及挡料方式 采用自动送料，有侧刃装置。
4.卸料方式 弹性卸料比刚性卸料大搭边值小一些。本模具采用弹性卸料。 5.材料为：10钢，落料部分全是圆弧和直线。
综上所述，根据参考文献[1]P72页，表2-13 搭边a和a1数值[1]得： 两工件间的搭边值：a=1.0mm 工件侧面搭边值：a1=1.2mm
3.3 确定排样图
在冲压零件中，材料费用占60%以上，排样的目的就在于合理利用原材料，因此材料的利用率是决定产品成本的重要因素，必须认真计算，确保排样相对合理，以达到较好的材料利用率。
排样方法可分为三种： 1．有废料排样 2．少废料样 3．无废料排样
少废料排样的材料利用率也可达70%－90%。但采用少、无废料排样时也存在一些缺点，就是由于条料本身的公差以及条料导向与定们所产生的误差，使工作的质量和精度较低。另外，由于采用单边剪切，可影响断面质量和模具寿命。
根据本工件的形状和批量，对模寿命有一定要求，固采用有废料排样方法。 排样时工件之间以及工件与条料侧边之间留下的余料叫做搭边。搭边的作用是补偿定位误差，保证冲出合格的工件。还可以使条料有一定的刚度，便于送进。
本产品外形是带大圆弧形，因此排样主要由外形决定，为了提高材料利用率可考虑单斜排，具体由下面计算决定。
送料步距A＝22.52mm。（通过CAXA软件测得） 条料宽度B＝(D+2a1+nC)
其中：Ｄ＝20，a1＝1.2，n=2，C=1.5 （ 查参考文献[1]，P74，表2-16 b1和C值） B＝20+2×1.2+2×1.5=25.4mm 因此带料宽度为25.4mm。
排样方案：第1工位冲4个小孔，第2工位冲中间圆孔，第3工位落料，第1个侧刃放在第1工位，第2个侧刃放在第4工位，由于各工位间有足够的空间和安装固定凸模空间，且工位数不多，故无需设置空工位。排样工位图如图3.2所示。侧刃形状和大小参考参考文献[4]，P282，表达5-43定距侧刃的结构尺寸。
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排样图如图3.2所示。
3.2 排样图
3.4 材料利用率计算
在冲压零件中，材料利用率是一个非常重要的因素，提高利用率是企业降低成本的途径之一。
由于本产品采用连续模生产，送料采用自动送料，因此可以假设原材料为带料，通常带料是定做的，因此尺寸为：宽25.4mm，厚0.7mm，长度很长故不计算。材料利用率只需计算一个送料步距就可以了。
材料利用率计算公式：??S?100% S0其中：S0————一个送料步距内总面积 S ————实际产品面积 故 S0=22.52×25.4=572.008 mm2 S=S落-S孔=217.904mm2
由于形状复杂计算不方便，采用CAXA软件画图测量S的值。 故材料利用率??S217.904?100%??100%?38.09% S0572.008可见材料利用率远小于45%，材料利用率偏低，建议在冲压本产品时套冲其它小零件或利用冲下的废料冲压其它产品。本模具设计时暂不考虑这些建议。
3.5 凸、凹模刃口尺寸的确定
本模具有多工序组成，侧刃不需要计算，只需计算与产品冲裁部份有关的工序，即冲孔和落料，共有三种不同结构的尺寸，即落料、4个小孔和中间圆孔，下面分三部份分别计算。
3.5.1 落料部份凸、凹模刃口尺寸的确定 （1）计算原则
本产品外形属于落料工序，因此计算原则以凹模为基准，配做凸模。 由于外形复杂，故采用凸、凹模配合加工法来制造，并进行设计计算。
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（2）凸、凹模制造公差及凸、凹模刃口尺寸计算。 工件尺寸有υ20±0.20，23±0.10，R3.5±0.40 凸、凹模制造公差取对应尺寸公差的1/4。 冲裁双面间隙Zmin=0.062，Zmax=0.078， （3）落料凸、凹模刃口尺寸计算
由于以凹模为基准，所以查参考文献[1]P64-P65页，得公式
??磨损后凹模尺寸变小（A类），设工件尺寸为A0，则，Ad?(A???)0??d ??d0磨损后凹模尺寸变大（B类），设工件尺寸为B?，则，B?(B???)?d0
磨损后凹模尺寸不变（C类），设工件尺寸为C±Δ，则，Cd?C??d/2 式中δd=/4
分析三个尺寸得：?20?0.20，R3.5?0.4均属于磨损后尺寸变大的尺寸，即B类；
23?0.1属于磨损后尺寸不变的尺寸,即C类。
1．?20?0.20尺寸计算 转化为单向尺寸：?20.20?0.40 B=20.2mm，Δ=0.40mm 凹模偏差δd=Δ/4=0.10mm
t=0.7，查参考文献[1]，P64，表2-11得磨损系数χ=0.5
??d?0.10?0.10所以 Bd?(B???)0?(20.2?0.5?0.40)0?200mm
2．尺寸R3.5?0.4计算 转化为单向尺寸：R3.90?0.80 B=3.9mm，Δ=0.80mm 凹模偏差δd=Δ/4=0.20mm
t=0.7，查参考文献[1] ，P64，表2-11得磨损系数χ=0.5
??d?0.20?0.20所以 Bd?(B???)0?(3.9?0.5?0.80)0?3.50mm
3．尺寸23?0.1计算 C=23mm，Δ=0.2mm 凹模偏差δd=Δ/4=0.05mm 所以 Cp?C??d/2?23?0.025
?0.20因此凹模尺寸为：23±0.025，R3.50mm，?200?0.10mm
凸模尺寸为以凹模为基准，配做，保证双面间隙为0.062～0.078mm。 3.5.2 冲4个小孔凸、凹模刃口尺寸的确定 （1）计算原则
冲孔计算原则以凸模为基准，凹模大一个最小双面间隙。 由于圆形便于加工，故采用分开加工法制造并计算。 （2）凸、凹模制造公差及凸、凹模刃口尺寸计算
这四个小孔两两相等，尺寸为υ4.2±0.15，R0.5±0.12定位尺寸为υ14.2±0.2，23±0.1。
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因此有两类尺寸，各2个尺寸。 1．定形尺寸计算
查参考文献[1]P63页，得计算公式： 凸模尺寸：dp?(d???)0 ??p ??d 凹模尺寸：dd?(dp?Zmin)0 ??其中工件尺寸为：d 0 ⑴ υ4.2±0.15的计算
查参考文献[1]，P63，表2-10得凸、凹制造公差分别为： 凸模制造公差δp=0.020，凹模制造公差δd=0.020 所以：δp+δd=0.040
Zmax-Zmin=0.078-0.062=0.016＜0.040 故不能满足δp+δd≤Zmax-Zmin要求，所以取 δp=0.4(Zmax-Zmin)=0.006mm δd=0.6(Zmax-Zmin)=0.009mm
0.30将尺寸υ4.2±0.15化为单向公差尺寸：?4.05?，Δ=0.30 0根据t=0.7，查参考文献[1]，P64，表2-11得磨损系数χ=0.5
00所以凸模尺寸：dp?(d???)0?(4.05?0.5?0.30) ?3.9??p?0.006?0.006mm ??d?0.009?0.009 凹模尺寸：dd?(dp?Zmin)0 ?(3.9?0.054)0 ?3.9540mm
⑵ R0.5±0.12的计算
查参考文献[1]，P63，表2-10得凸、凹制造公差分别为： 凸模制造公差δp=0.020，凹模制造公差δd=0.020 所以：δp+δd=0.040
Zmax-Zmin=0.070-0.054=0.016＜0.040 故不能满足δp+δd≤Zmax-Zmin要求，所以取 δp=0.4(Zmax-Zmin)=0.006mm δd=0.6(Zmax-Zmin)=0.009mm
0.24将尺寸R0.5±0.12化为单向公差尺寸：R0.38?，Δ=0.24 0根据t=0.7，查参考文献[1]，P64，表2-11得磨损系数χ=0.5
0所以凸模尺寸：dp?(d???)0?0.500??p?(0.38?0.5?0.24)?0.006 ?0.006mm ??d?0.009?0.009 凹模尺寸：dd?(dp?Zmin)0 ?(0.50?0.054)0 ?0.5540mm
转化为直径尺寸：
凸模尺寸：?1.000?0.012mm
?0.018凹模尺寸：?1.1080mm
2．定位尺寸计算
查参考文献[1]P64页，得计算公式： Lp=L±Δ/8 ⑴ υ14.2±0.2的计算
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止转垫板冷冲压工艺及其连续模设计论文
