3 计算冲压力、选择压力机
3.1 计算冲压力
在冲压过程中，压力机除了要克服冲裁力外，往往还需要克服卸料力、推件力、顶件力等压力。
普通平刃的冲裁模，其冲裁力一般按下式计算：
F落料?1.3?Dt??1.3?3.14?65?1.5?294N1) ?1170(1
式中 F???落料力，单位为N D???毛坯直径，单位为mm t???板料厚度，单位为mm ????板料的抗剪强度，单位为Mpa
则本零件的冲裁力为：
卸料力F卸、推件力F推、顶件力F顶，在实际生产中常用以下经验公式计算：
F卸?K卸F1
F推?nK推F2 F顶?K顶F3 文献[1]
式中 F卸、F推、F顶???分别为卸料力、推件力、顶件力系数（0.04、0.05、0.06）其值查表1—17
表1—17卸料力、推件力及顶件力系数
冲裁材料 纯铜、黄铜 铝、铝合金 ~0.1 材料厚度mm >0.1~0.5 >0.5~2.5 >2.5~6.5 >6.5 K卸 0.02~0.06 0.025~0.08 0.06~0.075 0.045~0.055 0.04~0.05 0.03~0.04 0.02~0.03 0.1 0.065 0.050 0.040 0.025 K推 0.03~0.09 0.03~0.07 0.14 0.08 0.06 0.05 0.03 K顶 钢 F1,F2,F3???冲裁力
- 11 -
n???梗塞在凹模内的冲裁件或废料的数目n?
口的高度，t为厚度）。
h
，（h为凹模直壁洞t
F卸和F推是选择卸料装置和顶件装置的弹性元件的依据。
在计算冲裁所需要的总冲压力时，应根据模具结构的具体情况去考虑F卸、F推的影响。
F卸?4680N F顶?7020.66 F推?5850.55
当采用刚性卸料和下出件的模具（如刚性卸料的单工序模或级进模等）时： F总?F?F推
当采用弹压卸料和下出件的模具（如弹压卸料的单工序模、级进模或上模刚性推料的倒装复合模等）时：
F总?F?F推?F卸
用倒装复合模冲裁时，F卸与落料有关，F推与冲孔有关。
当采用弹压卸料和上出件的模具（如上模弹压卸料、下模弹顶出件的单工序模或上模刚性推料的正装复合模等）时： F总?F?F顶?F卸
此时，F卸与落料有关，单工序模的F顶与落料力有关，正装复合模中与冲孔力及落料力都有关。
而本零件则采用弹压卸料和上出件的模具，所以：
F总?F落料?F顶?F卸
?117011?7020.66?4680 ?128711 .66(N)?12.87(KN)3.2 选择压力机
对于级进模以及轮廓形状复杂或多凸模的冲裁模，必须求出冲压力合力的作用点即压力中心。模具的压力中心应与模柄的轴线重合，否则会影响模具及压力机的精度和寿命。一切对称冲裁件的压力中心，均位于其轮廓图形的几何中心点上。对于该零件，由图形可知压力中心位于圆心上。
- 12 -
首先以冲裁所需的总冲压力初步选择压力机，压力机的公称压力必须大于所计算的总冲压力。
在确定了模具结构及尺寸以后，还需对所选的压力机的其它技术参数进行校核，最后才能确定所需的压力机。
表1—18开式双柱可倾压力机技术规格
型号 公称压力/KN 滑块行程/mm 滑块行程次数?次/mm? 最大封闭高度/mm 封闭高度调节量/mm 滑块中心线至床身距离/mm J23- J23- J23- J23- J23- J23- JC23 3.15 31.5 25 200 120 25 90 120 前后 160 6.3 63 35 170 150 35 110 150 200 310 110 160 140 30 30 55 45o 10 100 45 145 180 35 130 180 240 370 130 200 170 35 30 55 35o 16 160 55 120 220 45 160 220 300 450 160 240 210 40 40 60 35o 16B 160 70 120 220 60 160 220 300 450 110 210 160 60 40 60 180 200 35o 25 250 65 55 270 55 200 270 370 560 200 290 260 50 40 60 30o -25 350 80 50 280 60 205 300 380 610 200 290 260 60 150 50 70 190 210 20o 立柱距离/mm 工作台尺寸/mm 左右 250 前后 90 工作台孔尺寸/mm 左右 120 直径 110 垫板尺寸/mm 厚度 直径 直径 模柄孔尺寸/mm 深度 滑块底面尺寸/mm 前后 30 25 40 90 左右 100 45o 床身最大可倾角 由表1—18可得，压力机的型号为J23-25
公称压力(KN):250 滑块行程(mm):65 滑块行程次数(次/min):55 最大封闭高度
- 13 -
(mm):180 封闭高度调节量(mm):60 滑块中心线至床身距离(mm):200 立柱距离
工作台尺寸(mm) 前后370 左右560 工作台孔尺寸(mm) 前后:200左右:290(mm):270直径:260 垫板尺寸(mm):50 模柄孔尺寸(mm) 直径:40 深度:60 床身最大可倾角30?C
3.3 冲模的闭合高度
冲模的闭合高度是指：滑块在下死点，即模具在最低工作位置时，上模座上平面与下模座下平面之间的距离H。冲模的闭合高度必须与压力机的装模高度相适应。压力机的装模高度是指滑块在下死点位置时，滑块下端面至垫板上平面间的距离。当连杆调至最短时为压力机的最大装模高度Hmax，连杆调至最长时为最小装模高度Hmin
冲模的闭合高度H应介于压力机的最大装模高度和最小装模高度之间，其大小关系为：
Hmax?5mm?H?Hmin?10mm
如果冲模的闭合高度大于压力机的最大装模高度时，冲模不能在该压力机上使用。反之，小于压力机最小装模高度时，可加减经过磨平的垫板。
冲模的其它外形结构尺寸也必须和压力机相适应，如模具外形轮廓平面尺寸与压力机垫板、滑块底面尺寸，模柄与模柄孔尺寸，下模缓冲器平面尺寸与压力机正整板孔尺寸等都必须相适应，以便模具能正确安装和正常使用。
所以加工该零件的模具闭合高度应为：
180mm?5mm?H?110mm?10mm
H闭?上模座厚?下模座厚?落料凹模厚?凸凹模高 ?首次拉深工件高?料厚?落料凹模与凸模的刃面高度差?35?40?44?62?13.8?1.5?1?164.72文献[8]
175mm?H?120mm 所以H取164.7mm
- 14 -
4 拉深力和压边力的计算
4.1 拉深力的计算
由于影响拉深力的因素比较复杂，按实际受力和变形情况来准确计算拉深力是比较困难的，所以，实际生产中通常是以危险断面的拉应力不超过其材料抗拉强度为依据。
计算拉深力的目的是为了合理的选用压力机和设计拉深模具。总的冲压力为拉深力与压边力之和。采用经验公式计算拉深力，对于圆筒形件： FL??d1t?bk3
文献[2] 式中 FL???拉深力(N)
d1???筒形件的工序直径，根据料厚中线计算mm t???材料厚度 ?b???材料抗拉强度
k3???系数，与拉深系数有关见表1—19
表1—19筒形件第一次拉深时的系数k3值(08、10、15钢)
凸缘相对直径dt d10.35 1.0 1.1 第一次拉深系数m1 0.38 0.9 1.0 1.1 0.45 0.68 0.75 0.28 0.50 0.56 0.62 0.70 3.0 2.8 2.5 由上式可算出该零件的拉深力：其中?b为392Mpa FL??d1t?bk3
?3.14?36.5?1.5?392?0.75
?50543(N)- 15 -