冲裁时,压力机的公称压力F公称必须大于或等于冲裁时各工艺力的总和FP总。因为是采用的是弹压式卸料装置和上出件的模具,由《冲压工艺与模具设
计》式2.4.6得到:
FP总?FP?FQ?FQ2?P (2.4.6)
将上面计算得到的数据代入式2.4.6得:
FP总?441558?20753?26493?20223?509027N?509KN
所以有压力机的公称压力F公称?509KN
选择压力机时,除了要考虑合适的公称压力,还要注意压力机的行程大小要适当。所选压力机的最大高度应与冲模的闭合高度相适应。即满足:冲模的闭合高度介于压力机的最大闭合高度和最小和高度之间要求。压力机工作台面的尺寸必须大于模具下模座的外形尺寸,并要求留有安装固定的余地。但在过大的工作台面上安装过小尺寸的冲模时,对工作台的受力条件也是不利的。
根据总冲裁力F总=509KN,模具闭合高度,冲床工作台面尺寸等,查《冷冲模课程设计与毕业设计指导》表8.10,选用J53-63双盘摩擦压力机。主要的技术参数如下:
公称压力:630 KN 滑块行程:270mm 行程次数:22次/min 最小闭合高度: 190mm
工作台尺寸: 前后450mm,左右400mm 垫板尺寸: 厚度80mm
模柄孔尺寸: 直径60mm,深度80mm 床身最大可倾角:25°
3.3.2 拉深冲孔复合模工艺力的计算
对于拉深冲孔复合模,采用的是平刃冲裁,而且采用的是弹压式卸料装置和上出件的模具,所以由《冲压工艺与模具设计》P43得,需要计算的力有冲裁力
FP、卸料力FQ和顶件力FQ2、拉深力F。
由《冲压工艺与模具设计》式2.4.1得:
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FP?KPtL? (2.4.1) 式中:?材料的抗剪强度,Q195冷轧钢板查《冷冲模课程设计与毕业指导》表8.1,取??03MPa;L为冲裁周边的总长,经零件图计算得冲裁2个R4.15mm的小孔的总长是26.062?2?52.124mm;材料的厚度t?3mm;安全系数一般取
KP?1.3。
将以上数据代入式2.4.1得 冲R4.15mm的小孔:
FP?1.3?3?52.1?300?60957N
总的冲裁力:
FP?60957N
卸料力的计算由《冲压工艺与模具设计》式2.4.2得:
FQ?K卸Fp (2.4.2)
式中:K卸卸料力系数查《冷冲模课程设计与毕业指导》表2.17,取0.047; 将以上数据代入式2.4.2得:
FQ?0.047?60957?2865N
顶件力的计算由《冲压工艺与模具设计》式2.4.4得:
FQ2?K顶Fp (2.4.4)
式中:K顶顶料力系数查《冷冲模课程设计与毕业指导》表2.17,取0.06; 将以上数据代入式2.4.4得:
FQ2?0.06?60957?3657N
拉深力的计算值由3.2.3计算公式:
F?k1???d1?t??b?1.1?3.14?19?3?380?74813.64N
冲裁时,压力机的公称压力F公称必须大于或等于冲裁时各工艺力的总和
FP总。因为是采用的是弹压式卸料装置和上出件的模具,由《冲压工艺与模具设
计》式2.4.6得到:
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FP总?FP?FQ?FQ2?F (2.4.6) 将上面计算得到的数据代入式2.4.6得:
FP总?60957?2865?3657?74814?144293N?144.3KN
所以有压力机的公称压力F公称?144.3KN
选择压力机时,除了要考虑合适的公称压力,还要注意压力机的行程大小要适当。所选压力机的最大高度应与冲模的闭合高度相适应。即满足:冲模的闭合高度介于压力机的最大闭合高度和最小和高度之间要求。压力机工作台面的尺寸必须大于模具下模座的外形尺寸,并要求留有安装固定的余地。但在过大的工作台面上安装过小尺寸的冲模时,对工作台的受力条件也是不利的。
根据总冲裁力F总=144.3KN,模具闭合高度,冲床工作台面尺寸等,查《冷冲模课程设计与毕业设计指导》表8.10,选用JH23-16开式双柱可倾压力机。主要的技术参数如下:
公称压力:160 KN 滑块行程:50mm 行程次数: 150次/min 最大闭合高度:220mm 闭合调节高度:45mm 立柱间距: 220mm
工作台尺寸: 前后300mm,左右450mm 垫板尺寸: 厚度40mm
模柄孔尺寸: 直径40mm,深度60mm 床身最大可倾角:30° 3.3.3 弯曲冲孔模工艺力的计算
对于该复合模,采用的是弹压式卸料装置和上出件的模具,由于弯曲是靠挤压弯曲形成所以需要计算的力有弯曲力F、顶件力F1,冲裁力FP、卸料力FQ和顶件力FQ2。
弯曲力是设计弯曲模和选择压力机的重要依据之一。弯曲力不仅与弯曲变形
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过程有关,还与坯料尺寸、材料性能、零件形状、弯曲方式、模具结构等多种因素有关,因此用理论公式来计算弯曲力不但计算复杂,而且精确度不高。实际生产中常用经验公式来进行概略计算。由此零件的实体模型分析得出,此零件的弯曲经过了自由弯曲和校正弯曲两个阶段。校正弯曲是在自由弯曲阶段后,进一步对贴合凸模、凹模表面的弯曲件进行挤压,其校正力比自由弯曲时压弯力大得多,由于这两个力是先后作用,所以弯曲工件弯曲力均按校正弯曲力计算。由《实用冲压工艺及模具设计手册》P356式5-11
P校?qA
式中:P校校正弯曲力(N);q单位面积上的校正力(MPa);A校正部分投影面积(mm2)。
查《冲压工艺与模具设计》P123表3.3.2,得q?60MPa,由NX4.0软件分析得出A?3382.57mm2,代入上式5-11得:
P校?qA?60?3382.57?252904N?253kN
顶件力
对于设计的模具,因为采用的有顶件装置,所以要对顶件器进行设计计算。
F1?(0.3~0.8)F自
式中:F自为自由弯曲力,(N);F1为顶件力,(N)。
计算出的顶件力主要是为选择压力机的吨位,而校正弯曲力是发生在接近压力机下死点的位置,校正力的数值比自由弯曲力,顶件力F1大得多,因此F自可 以不计算,所以F1=0
冲孔的冲裁力主要是三个孔的力,分别为R7.25和两个R3.1,材料厚度为3mm,R7.25的周长为:45.53mm,R3.1的周长为:38.94mm。安全系数一般取
KP?1.3。
将以上数据代入式2.4.1得 冲R7.25的冲裁力为:
FP1?1.3?3?45.53?300?53270.1N
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冲两个R3.1的小孔的冲裁力为: FP2?1.3?3?38.94?300?45559.8N
总的冲裁力:
FP?FP1?FP2?53270.1?45559.8?98829.9N
卸料力的计算由《冲压工艺与模具设计》式2.4.2得:
FQ?K卸Fp (2.4.2)
式中:K卸卸料力系数查《冷冲模课程设计与毕业指导》表2.17,取0.047; 将以上数据代入式2.4.2得:
FQ?0.047?98829.9?4645N
顶件力的计算由《冲压工艺与模具设计》式2.4.4得:
FQ2?K顶Fp (2.4.4)
式中:K顶顶料力系数查《冷冲模课程设计与毕业指导》表2.17,取0.06; 将以上数据代入式2.4.4得:
FQ2?0.06?98829.9?5929.8N
冲裁时,压力机的公称压力F公称必须大于或等于冲裁时各工艺力的总和
FP总。因为是采用的是弹压式卸料装置和上出件的模具,由《冲压工艺与模具设
计》式2.4.6得到:
FP总?F?FP?FQ?FQ2 (2.4.6)
将上面计算得到的数据代入式2.4.6得:
FP总?253000?98829.9?4645?5929.8?362404.6N?363KN
所以有压力机的公称压力F公称?363KN
选择压力机时,除了要考虑合适的公称压力,还要注意压力机的行程大小要适当。所选压力机的最大高度应与冲模的闭合高度相适应。即满足:冲模的闭合高度介于压力机的最大闭合高度和最小和高度之间要求。压力机工作台面的尺寸必须大于模具下模座的外形尺寸,并要求留有安装固定的余地。但在过大的工作
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