洛阳理工学院毕业设计（论文）
第3章 主要工艺参数计算
3.1 排样的设计与计算
3.1.1 排样的设计
该工件外形近似于矩形，轮廓尺寸为425×150，根据工件的外形尺寸，采用没有废料的排样是不可能的；但可以采取尽可能少量废料的排样。考虑手工排样计算麻烦，可以借助软件进行排样测算。经过软件3DQUICKPRESS的分析比较，工件采用斜排的方式比较省料，材料的利用率达到78%。
排样图如图3-1所示：
图3-1排样图
3.1.2 合理搭边值及条料宽度的确定
查表3-10（参考文献[2]）得搭边参考值为：沿边a=2.5工件间a1=2.8 送料步距S=150+ a即得S=150+2.5=152.5mm 3.1.3 计算送料步距和条料的宽度
计算条料的宽度尺寸要确认是否有测压装置及测刃。此冲裁件在没用侧压装置及测刃时，条料的宽度计算如下所示：
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00B???[D?2(a??)?Z]?? (3-3)
导板之间的宽度为：
A?B?Z?D?2(a???Z) (3-4)
式中 B——条料宽度尺寸（mm）； A——导板间距离（mm）；
D——垂直于进料方向冲压件的基本尺寸（mm）； a——侧搭边值（mm）；
Z——条料、导板之间的最小间隙值（mm）；
?——条料的单向偏差值，可查表3-1。
表3-1条料宽度偏差
条料宽度B/mm 0-50 50-100 100-150 150-220 220-300 0-1 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 1-2 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 材料厚度t/mm 2-3 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 3-5 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 由以上零件图得知：D?413,经由查表3-1，3-2得到Z=1.3,??1,由前面
0?421.6知，a=2.5所以条料的宽度B0?0.6?[416?2?(2.8?1)?1]0?0.6?1.3
3.1.4 材料的利用率（η）
板料利用率（η）的计算公式如下
??SS0?100%?SA?B?100% (3-5)
2式中 S——单个进距间的实际面积（mm）；
S0——单个进距内所需要的毛坯面积（mm）；
A——送料方向上，排样图中邻近的两个工件之间的距离（mm）； B——板（或条）料的宽度（mm）。 该冲裁件A=150+a1+?=208,B=421.6 横裁：
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选用的板料为600x1200x4mm。根据板料的基本规格及工件的外形尺寸 ,一个可用板料可裁剪条料为2条，每条板料可冲裁零件的数量为3个，每块板料可以冲裁6个工件。
根据式3-3（参考文献[1]）一块板料的利用率为： ???n?A6?5039342 ?10000??100LB1200?600式中：nΣ-单个板料上冲裁件总的数目； L-板料长度； B-板料宽度； A-冲裁件总的面积； 纵裁：
需要剪切的条料尺寸为433.2x1200,一块板料可一剪裁的条料共7条，每个条料上可冲裁零件的个数为1个，即单块板料可以冲裁总的工件数量，是7x1=7个。
根据3-3（参考文献[1]）的公式，单块板料的利用率为： ???n?A7?5039349 ?10000??100LB1200?600式中：nΣ-单张板料上冲裁件总的数目； L-板料的长度； B-板料的宽度； A-冲裁件总的面积；
经过计算后得到的横裁与纵裁的材料利用率的大小比较，确定为纵裁方式。
3.2 冲压力的计算并初步选取压力机的吨位
3.2.1 冲裁力的计算
冲裁所受的力主要包括冲裁力F、顶件力F顶、卸料力F卸、推件力F推。
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洛阳理工学院毕业设计（论文） 卸卸3推12顶 图3-2 卸料力、推件力和顶件力
冲裁力的计算公式为：
P?KLt? (3-6)
式中 P——冲裁力（N）
L——剪切的冲裁件周边长度（㎜） t——冲裁工件的材料厚度（㎜）
?——被冲裁工件材料的抗剪强度（MPa）
K——材料的安全系数
考虑工件与导板间刃口部分的磨损、间隙值得大小波动、材料受力的变化、板料偏差等因素的影响，应添加的安全系数为1.3，在实际生产过程中冲裁力的大小按下式计算：
F??bLt
经查的取?b=335MPa（参考文献[4]）
3.2.2 卸料力、推件力、顶件力和总冲压力P总的计算
由于影响卸料力、推加力和顶件力的因素很多，根本无法准确计算。在生产中均采用下列经验公式计算：
冲孔力 Fc??bLt?335?232.47?4?311.5KN
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由式3-7（参考文献[1]）得： 卸料力 Fs?KsF?0.03?1333?40KN 由式3-9（参考文献[1]）得:
推件力 Fe?nKeFc?3?0.045?311.5?42.1KN
式中：n-同时卡在凹模洞口的件数；n=ht （h为凹模洞口深度，t为料厚）n=10?2.5 查表3-18（参考文献[1]）在此取h=10mm
4Ks-卸料力系数；
Ke-推件力系数；查表3-13（参考文献[1]） 由式3-11（参考文献[1]）得:
工艺力Fb?Fl?Fc?Fs?Fe?1333?311.5?40?42.1?1726.6KN
表3-3卸料力、推件力、顶件力系数
材料 料厚t/mm K卸 0.065-0.075 0.045-0.055 0.04-0.05 0.03-0.04 0.02-0.03 0.025-0.008 K推 0.1 0.63 0.55 0.45 0.25 0.03-0.07 0.03-0.09 K顶 0.14 0.08 0.06 0.05 0.03 ?0.1 >0.1~0.5 钢 >0.5~2.5 >2.5~6.5 >6.0 铝、铝合金、纯铜、黄铜 0.02-0.06
3.2.3压力机公称压力的确定及初选压力机
为保证压力足够，一般冲裁时压力机的吨位应比计算的冲裁力大30%左右，即
F=Fb?1.3=2244.6KN
初选压力机型号J31-250的压力机。 查手册的此压力机的各种技术参数如下： 标称压力为：2500KN 滑块行程：315mm 连杆调节长度：200mm
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