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际因素而给出的修正量，一般取K=1.3
L—冲裁件的周长 （mm）
t—材料厚度 （mm） ?0—材料的抗剪强度 （MPa）
所以，P冲?KLt?0=1.3×3.14×9×2×450×2=66128.4（N） 2.2.4 卸料力、推件力和顶件力的计算
由于冲裁时材料的弹性变形及摩擦存在，当冲裁工作结束时，冲制的零件及废料将发生弹性回复，使带孔部分的板料紧箍在凸模上，而冲下部分的材料则紧卡在凹模洞口中。为了继续冲裁，必须将箍在凸模上的料卸下，将卡在凸模内得了推出。影响卸料力、推件力和顶件力的因素很多，主要有材料的机械性能、材料厚度、冲裁间隙、零件结构形状和尺寸以及润滑情况等。在生产中采用以下公式进行计算：
P卸?K卸?P冲
卸冲卸P推?nK推?P冲
P顶?K顶?P冲
K卸K推K顶分别为卸料系数、
推件力系数、顶件力系数, 可以由查表得到。 所以：
推顶P卸?K卸?P冲=0.04×66128.4=2645.136（N）
图2-3 卸料力、推件力和顶件力
P推?nK推?P冲=0.055×66128.4=5951.6（N）
2.2.5冲裁工艺力的计算
如上所述，冲裁工艺力包括冲裁力、卸料力、推件力和顶件力。因此，在选择压力机吨位的时候，必须根据模具结构分别进行计算冲裁工艺力。本模具中采用了弹性卸料装置和下出料方式，所以根据下列公式计算冲裁工艺力：
P总?P冲?P卸?P推
P总?P冲?P卸?P推=66128.4+2645.136+5951.6=80676.6（N）
13
2.2.6 冲模的压力中心计算
为了保证压力机和模具的正常工作，必须是冲模的压力中心与压力机滑块中心线相重合。否则在冲压时会使冲模与压力机滑块歪斜，引起凸、凹模间隙不均和导向零件加速磨损，造成刃口和其他零件的损坏，甚至还会引起压力机导轨磨损，影响压力机精度。
根据我们的工作要求，我们冲压的工件为形状对称的冲压件，根据图2-4 压力中心在两圆连线的中点。
2.3结构设计部分
2.3.1凸模设计
（1）模具凸模结构及种类
凸模分为标准圆形凸模、冲大圆或冲孔用的凸模、带护套的小孔冲模、非圆形凸模等。根据我们要求的结构简单，该冲孔模模具选用冲小圆孔的凸模。 （2） 凸模长度计算
凸模长度需根据冲模的结构要求
和凸模刃磨量等因素确定，如图2-5所示，当使用固定卸料板时凸模长度按下式进行。
图2-4 压力中心
L?h1?h2?h3?h
L—凸模长度（mm）
h1—凸模固定板高度（mm）
h2—凸模卸料板厚度（mm） h3—导尺厚度（mm）
h—附加高度 根据凸模的修磨量、 凸模固定板与卸料板之间的安全距离等。 （3） 凸模强度校核
dmin?压应力校核：
4t????y??
图2-5 凸模长度计算
dmin为凸模最小直径；
?为材料抗剪强度；
???为凸模材料许用应力
? 14
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则： dmin?????4t?=
4?2?450=0.18mm
20000现dmin=9.1，凸模抗压强度符合要求。 2.3.2凹模设计
凹模的结构形式主要有间带型、椎孔型、阶梯形、过度圆锥台阶式等。根据它们的特点选定阶梯型凹模。因为阶梯性凹模刃边强度好，孔口尺寸不随刃磨而增大，而且可以冲出精度较高的模具，适合本设计的要求。 （1） 凹模外形尺寸
按经验计算公式求得凹模的高度：
H?kb（k为系数，b为最大孔口尺寸）。
求得 H=0.76×46=34.96取近似值35mm。
凹模壁厚：c =（1～2）h≥＝30～40 (mm)
所以求得凹模壁厚为36mm。 （2） 凹模材料选择及热处理
凹模是重要的工作部件，为了保证加工精度和正常的使用寿命，本模具选用合金工具钢Cr12，采用热处理HRC58-62。 （3） 凹模强度校核
凹模强度校核主要是检查其高度H。因为凹模下面的垫板上的洞口较凹模洞口大，使凹模工作时受弯曲，若凹模厚度不够便会产生弯曲变形，以至损坏。
图2-6 凹模尺寸图
?弯?1.5P?2d???1????弯? 2??3dH?0?1.5P?2d?1???弯???3d0??? ?图2-7 凹模强度校核
H最小?式中：P—冲裁力 （N）
???—许用弯应力 （MPa）
弯 15
（淬火钢为未淬火钢的1.5～3倍）
H最小?1.5P?2d?1???弯???3d0?1.5?80676.6?2?9.3??=?1??=11 ?4503?10????弯?1.5P?2d?1?H2??3d0?1.5?80676.6?2?9.3???1??=380
本模具所加工的零件外形结构简单，所以采用凸模（凹模）与固定板配合（
2.3.4 卸料零件的设计
卸料零件的作用时卸除冲件。常见的卸料零件有固定卸料板和弹压卸料板。本模具采取固定卸料板。固定卸料板是刚性结构， 主要起卸料作用，卸料力大，结构简单， 装于凹模于导料板上。卸料板外形尺寸 与凹模外心尺寸一致，卸料孔型与凸模 外形尺寸一致留有间隙。固定卸料板之 器械料作用时，与凸模的单边间隙最小值 小于0.05mm.如图2-9示：
2.3.5 定位装置
定位装置是限定毛坯（条料或块料）送进步距和送入冲模的毛坯有正确的位置，以保证冲出合格的工件。根据不同的毛坯和模具结构，
图2-9 卸料板
图2-8 凸模与凹模固定板
H7） m6 16
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