冲裁力、卸料力及推件力的计算。
录入: 151zqh 来源: 日期: 2006-4-9,16:36 一、 冲裁力的计算
冲裁力是指冲裁过程中的最大剪切抗力，计算冲裁力的目的是为了合理选择压力机和设计模具。各种形状刃口冲裁力的基本计算公式见表6。考虑到模具刃口 的磨损、凸模与凹模的间隙不均、材料性能的波动和材料厚度偏差等因素，实际所需冲裁力应比表列公式计算的值增加30%。 表 6 冲裁力的计算公式及举例
注：1. τ为材料之抗剪强度。由表查得： τ=440Mpa 2.双斜刃凸模和凹模的主要参数 列于表7中
表7 斜刃凸模和凹模的主要参数 材料厚度 斜刃高度 斜刃倾角平均冲裁力为平刃的百t/mm h/mm φ 分比 <3 2t <5o 30~40 3~10 t <8o 60~65 如用平刃口 模具的冲裁时，按表列公式进行计算： F=KLtτ
式中 F—冲裁力（N） L—冲裁件周长（mm）； t—材料厚度（mm）； τ—材料剪切强度（Mpa）
K-系数。考虑到模具刃口的磨损，模具间隙的波动，材料力学性能的变化及材料厚度偏差等因素，一般K取1.3。
二，降低冲裁力的方法
在冲裁力超过车间现有压力机吨位，就必须采取措施降低冲裁力。一般采用以下几种方法：
（1） 材料加热红冲。 材料加热后，抗剪强度大大地降低，从而降低冲裁力。 一般适用于厚板或工件表面质量及精度要求不高的零件。
（2） 在度凸模冲模中，将凸模作阶梯形布置。 其一般用在几个凸模直径相差悬殊、彼此距离又很近的情况下，采用阶梯形布置还能避免小直径凸模由于承受材料流动的挤压力而产生折断或倾斜的现象（此时应将小凸模做短一些）。凸模间的高度差h 取决于材料厚度，如：t <3mm, h=t t>3mm, h=0.5t
(3) 用斜刃口模具冲裁。 斜刃口冲模的冲裁力可用斜刃剪切公式近似计算， 即：
F'=K0.5 t τ/tgφ ≈0.5 t σb/ tgφ 式中 K--系数， 一般取1.3 τ--材料抗剪强度，[τ] 为Mpa φ--刃口斜角（一般小于12°）
斜刃冲裁力也可用下列简化公式计算： F'=KLtτ
1
当h＝t时，K＝0.4－0.6 h＝2t时， K＝0.2－0.4
式中 L--剪切周长， [L]为mm h--斜刃高度， [h]为mm
τ--材料抗剪强度， [τ] 为Mpa t--材料厚度， [t]为mm
三、卸料力、推件力和顶件力 冲裁时，工件或废料从凸模上卸下来的力叫卸料力，从凹模内将工件或废料顺着冲裁的方向推出的力叫推件力，逆冲裁方向顶出的力叫顶件力。通常多以经验公式计算：
卸料力 F卸=K卸F （N）
推件力 F推=nK推F （N）
顶件力 F顶=K顶F （N） 式中 F——冲裁力（N）；
n——同时卡在凹模里的工件（或废料）；
数目n=h/t (h——凹模孔口直壁高度；t——材料厚度)；
K卸、K推、K顶——分别为卸料力、推件力、顶件力系数、其值查表2-8。
表2-8 卸料力、推件力和顶件力系数 料 厚 K卸 K推 K顶 0.1 0.065~0.075 0.1 0.14 钢 >0.1~0.5 0.045~0.055 0.063 0.08 >0.5~2.5 0.04~0.05 0.055 0.06 >2.5~6.5 0.03~0.04 0.045 0.05 >6.5 0.02~0.03 0.025 0.03 铝、铝合金、0.3~0.07 0.025~0.08 0.02~0.06 纯铜、黄铜 0.03~0.09 注：卸料力系数K卸在冲多孔、大搭边和轮廓复杂说取上限值。 冲裁时之冲压力为冲裁力、卸料力和推件力之和，这些力在选择压力机时是否考虑进去，应根据不同的模具结构区别对待，即： 采用刚性卸料装置和下出料方式的冲裁模时为： F总＝F冲＋F推
采用弹性卸料装置和下出料方式的冲模为: F总＝F冲＋F卸＋F推
采用弹性卸料装置和上出料方式的冲模为: F总＝F冲＋F卸＋F顶
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压力中心的计算
录入: 151zqh 来源: 日期: 2006-4-7,12:25
压力中心的确定
模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机滑块的中心相重合。否则，会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨间产生过大的磨损，模具导向零件加速磨损，降低模具和压力机的使用寿命。 冲模的压力中心，可按下述原则来确定：
１．对称形状的单个冲裁件，冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心。
２．工件形状相同且分布位置对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。
３．形状复杂的零件、多孔冲模、 级进模的 压力中心可用解析计算法求出冲模压力中心。解析法的计算依据是：各分力对某坐标轴的力矩之代数和 等于诸力的 合力对该轴的力矩。求出合力作用点的 座标 位置 O0(x0,y０)，即为所求模具的压力中心(图2)。
图 2 解析法求压力中心
计算公式为：
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因冲裁力与冲裁周边长度成正比， 所以式中的各冲裁力 P１、Ｐ２、Ｐ３……Pn，可分别用各冲裁周边长度 L１、Ｌ２、Ｌ３……Ln代替，即：
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冲裁工艺设计
录入: 151zqh 来源: 日期: 2006-4-7,12:27 冲裁工艺设计包含冲裁件的工艺性分析、冲裁工艺方案的确定和技术经济分析的内容。良好的工艺性和合理的工艺方案，可以用最少的材料，最少的工序数量和工时，并使模具结构简单，模具寿命高，最终稳定地获得合格工作劳动量和工艺成本是衡量冲裁工艺设计的主要指标。
冲裁件的工艺性分析
冲裁件的工艺性，是指冲裁件对冲压工艺的适应性，即冲裁件的结构、形状、尺寸及公差等技术要求是否符合冲裁加工的工艺要求。工艺性是否合理，对冲裁件的质量、模具寿命和生产率有很大的影响。 ( 一 )冲裁件的形状和尺寸
１．冲裁件形状应尽可能简单、对称、排样废料少。在满足质量要求的条件下，把冲裁件设计成少 、无废料的排样形状。如图 1a)所示零件，若外形无关紧要，只是三孔位置有较高要求，改为图 b)所示形状，可用无废料排样，材料利用率提高40%。
２．除在少、无废料排样或采用镶拼模结构 时，允许工件有尖锐的清角外 ，冲裁件的外形或内孔交角处应采用圆角过渡， 避免清角 。其圆角值见表 1。
图 1 冲裁件形状对工艺性的影响示例 表 1 冲裁件最小圆角半径R
３．尽量避免冲裁件上过长的悬臂 与狭槽 ，如图 2，应使它们的最小宽度b≥1.5t。
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