图3-5 工件展开图
1. 在CAD中用命令AREA对整个图形创建面域，
2. CAD菜单中工具-查询-面积求的其面积，其结果如下：
面积 = 218.8586，周长 = 130.7359
?=
nA1?218.8586×100%=?100%?31% Bh55.5?13.2
第四章 工艺计算
4.1冲裁力
冲裁力计算包括冲裁力、卸料力、推件力、顶件力的计算。冲裁力是凸模与凹模相对运动使工件与板料分离的力，其大小主要与材料力学性能、厚度及冲裁件分离的轮廓长度等参数有关。冲裁力是设计模具、选择压力机的重要参数。计算冲裁力的目的是为了合理的选用冲压设备和设计模具。选用冲压设备的标称压力必须大于所计算的冲裁力，所设计的模具必须能传递和承受所计算的冲裁力，以适应冲裁的要求。
冲压力的行程曲线：
图4-1 冲裁力-凸模行程曲线
在冲裁过程中，冲裁力的大小是不段变化的，图4-1为冲裁时冲裁力-凸模行程曲线。图中AB段相当于冲裁的弹性阶段，凸模进入材料后，载荷急剧上升，但当凸模刃口一旦挤入材料，即进入塑性变形阶段，载荷的上升就缓慢下来，如BC段所示。虽然由于凸模挤入材料使承受冲裁力的材料面积秒减小，但只要材料加工硬化的影响超过受剪切面积小的影响，冲裁力就继续上升，当两者达到相当的影响的瞬间，冲裁力达最大值，即图中C点。此后，受剪面积的减少超过硬化的影响，于是冲裁力下降。凸模再继续下压，材料内部产生裂纹并迅速扩张，冲裁力急剧下降，如图中CD段所示，此为冲裁的断裂阶段。此后所用
的力仅是克服摩擦阻力,推出已分离的料。
4.2降低冲裁力的方法
在冲裁高强度材料或厚度大、周边长时，所需的冲裁力较大。如果超过现有压力机吨位，就有必须采取措施降低冲裁力，主要有以下几种方法： （一）阶梯凸模冲裁
在多凸模冲裁模具中，为避免各凸模冲裁力的最大值同时出现，可根据凸模尺寸的大小，做成不同高度，形成阶梯布置，从而减少冲裁力。这种模具的缺点是长凸模插入凹模较深，容易磨损，修磨刃口也比较麻烦。 （二）斜刃口冲裁
在用平刃口模具冲裁时，整个刃口同时与冲裁件周边接触，同时切断，所需冲裁力大。若采用斜刃口模具冲裁，也就是将凸模（或凹模）刃口做成有一定斜度的斜刃，冲裁时刃口就不是同时切入，而是逐步切入材料，逐步切断，这样，所需的冲裁力可以减小，并能减小冲击、振动和噪声，对于大型冲压件，斜刃冲裁用的比较广泛。
斜刃冲裁降低了冲裁力，使压力机性能在比较柔和、平稳的条件下工作。但模具制造与修磨比较复杂，增加了困难，刃口容易磨损，工件不够平整，一般只用于大型工件冲裁及厚板冲裁。
除上述两种方法外，将材料加热冲裁也是一种行之有效的降低冲裁力的方法，因为材料在加热状态的抗剪强度有明显下降。但材料加热后产生氧化皮，且因为要加热，劳动条件差。另外，在保证冲裁件断面质量的前提下，也可适当增大冲裁间隙等方法来降低冲裁力。
4.3.冲裁力的计算
冲裁力的大小主要与材料力学性能、厚度及冲裁件分离的轮廓长度有关。 10钢,抗拉强度?b=340MPa。延伸率31%，屈服强度?s=210MPa，强度低 、塑性较好，具有良好的 冲压 、拉深及焊接性能。
用平刃口模具冲裁时，冲裁力F可按下式进行计算：
F?KtL? （4-1）
式中 L-----冲裁件周边长度（mm）；
t-----材料厚度（mm）； ?-----材料抗剪强度（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，一般取K =1.3。
一般情况下，材料的?b?1.3?，为计算方便，也可用下式计算冲裁力F(N)
F?Lt?b （4-2）
式中 ?b -----材料的抗拉强度（MPa）。
在这套模具中冲压工序只有落料、冲孔和弯曲三种，而且有三到弯曲工序。主要就是落料力和冲孔力以及弯曲力。
（1）落料力计算
F落?Lt?b （4-1） 式中F落—落料力（N）；
t------材料厚度t=0.8mm；
?b------材料的抗拉强度（MPa），?b=340（MPa）； L-----------冲裁件周边长度（mm）； a M区冲裁，L=26mm
FM?Lt?b=26×0.8×340N=7072N
b N区冲裁，L=24mm
FN?Lt?b=24×0.8×340N=6528N
c 连体外形E区冲裁，L=116mm
FE?Lt?b=116×0.8×340N=31552N
d 连体外形F区冲裁，L=119mm
FF?Lt?b=119×0.8×340N=32368N
e T区冲裁，L=12mm
FT?Lt?b=12×0.8×340N=3264N
F落?FM?FN?FE?FF?FT=7072+6528+31552+32368+3264=80784N (2) 冲孔力计算
a 冲Ф=2.8mm的小孔冲裁力计算
F冲1?Lt?b
t------材料厚度t=0.8mm；
?b------材料的抗拉强度（MPa），?b=330（MPa）；
L-----------冲裁件周边长度（mm），L=πD=3.14×2.8=8.79(mm)
F冲1?Lt?b
8.79×0.8×340N=2391N b 冲裁四个Ф=1mm小孔的冲裁力计算
F冲2?Lt?b
t------材料厚度t=0.8mm；
?b------材料的抗拉强度（MPa），?b=340（MPa）；
L-----------冲裁件周边长度（mm），L=πD=3.14×1=3.14(mm)
F冲2?Lt?b
3.14×0.8×340N=854N
因为该工件有四个小孔，所以冲裁这是个小孔的总冲裁力F冲2总=4×
F冲2=4×854=3416N
c 冲矩形孔冲裁力计算
F冲3?Lt?b
t------材料厚度t=0.8mm；
?b------材料的抗拉强度（MPa），?b=340（MPa）； L-----------冲裁件周边长度（mm），L=2+10=12(mm)
F冲3?Lt?b
=12×0.8×340N=3264N
d 冲裁2个导正钉孔Ф3.2mm，L=πd=3.14×3.2=10mm
F冲4?Lt?b=20×0.8×340=5540N
所以总的冲孔力F冲?2391+3416+3264+5540=14611N (3)弯曲力计算
CKBt2F自??b
r?t式中 C----与弯曲形式有关的系数，对于V形件C取0.6，对于U形件C取0.7； K----安装系数，一般取1.3； B----料宽（mm）； t----料厚（mm）; r----弯曲半径（mm）; ?b---材料强度极限（MPa）；