冲压工艺与模具设计(5).ppt

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1、§2-4冲裁力和压力中心的计算一、冲裁力的计算目的是为了选用合适的压力机,设计模具及检验模具的强度.隙也要靠模具刃口尺寸及其公差来保证。压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力,以适应冲裁工艺的需要.普通平刃冲裁模的冲裁力Fp=KptLτKp－安全系数t－材料厚度L－冲裁周边长度τ－材料的抗剪强度（可用抗拉强度代替）卸料力：1、卸料力、推件力及顶件力的计算推件力：顶件力：从凸模上卸下箍着的料所需要的力。将梗塞在凹模内的料顺冲裁方向推出所需要的力。逆冲裁方向将料从凹模内顶出所需要的力。卸料力　　ＦＱ＝Ｋ

2、ＦＰ推料力　　ＦＱ１＝ｎＫ１ＦＰ顶件力ＦＱ２＝Ｋ２ＦＰｎ－梗塞在凹模内的材料数量ｎ＝ｈ／ｔ（ｈ－－刃口部分的高）Ｋ－0.02～0.06Ｋ1－0.03～0.07Ｋ2－0.04～0.082.压力机公称压力的选用冲裁时,压力机的公称压力必须大于或者等于各种冲裁工艺力的总和.采用弹性卸料装置和下出料方式的冲裁模时：采用弹性卸料装置和上出料方式的冲裁模时：采用刚性卸料装置和下出料方式的冲裁模时：3)．加热冲裁（红冲）3、降低冲裁力的措施2)、采用斜刃口进行冲裁，以降低冲裁力落料时,斜刃口在凹模上面冲孔时,

3、斜刃口在凸模上面1)、多孔冲模的冲孔凸模，可以做成不同的高度,以降低冲裁力的最大值.(小批量使用)二、冲模压力中心的确定1、模具的压力中心是所有刃口压力合力的中心点，不一定是几何中心，所以模具压力中心要和滑块的中心重合，防止滑块中心偏移产生力偶距。2、压力中心和设备无关，和模具大小无关，仅为平行力合力中心点，对多工步模具，对高精密模具而言，要保留到小数点后面两位。3、模具总装图中以几何中心为基准点做为压力中心点（在偏差不大时），否则应该计算其压力中心。4、如果压力中心计算不精确，易产生力矩，冲头

4、断裂。5、压力中心的计算原则：A、对称形状的单个冲裁件，其压力中心是冲裁件的几何中心。B、工件形状均布对称时，冲模的压力中心是零件的对称中心。C、形状复杂的零件和多孔冲模以及级进模的压力中心应用解析法计算求出。§2-5排样设计一、排样的作用及重要性结构废料工艺废料—可以人为的控制η=X100%=X100%1、材料利用率A减少工艺废料的有力措施是：设计合理的排样方案；选择合适的板料规格和合理的裁板法（减少料头、料尾和边余料）；利用废料作小零件（如表2.5.1中的混合排样）等。利用结构废料的措施有：

5、当材料和厚度相同时，在尺寸允许的情况下，较小尺寸的冲件可在较大尺寸冲件的废料中冲制出来。在使用条件许可下，也可以改变零件的结构形状，提高材料利用率，如表2.5.1所示。2、影响工件质量----制件对板纤维方面的要求3、影响模具寿命-----冲裁力、刃口的位置等，可使得模具结构简单4、影响生产率----可使操作方便，劳动强度小且安全二、排样法1、有废料2、少废料3、无废料三、搭边和条料宽度的确定1、搭边排样时零件之间以及零件与条料侧面之间留下的工艺余料..作用：补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，

6、以保证零件质量和送料方便。过大——浪费过小——容易折断，翘曲，增大制件毛刺，还会拉入凹摸通常查表或者由经验确定。2、条料宽度的确定（1）有侧压装置时条料的宽度B=（D+2a+δ（2）无侧压装置时条料的宽度B=[D+2（a+δ）+C]（3）有定距侧刃时条料的宽度B=B2+nb=（D+2a+nb定距侧刃冲裁工艺设计包括:冲裁件的工艺性和冲裁工艺方案确定。一、冲裁件的工艺性分析冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。冲裁工艺性好是指能用普通冲裁方法，在模具寿命和生产率较高、成本较低的条件下得到质量

7、合格的冲裁件。§2-6冲裁工艺设计1、冲裁件的形状和尺寸（1）形状应尽可能简单，对称，排样废料少（2）冲裁件的外形或内孔交角处应采用圆角过渡，避免清角。（3）尽量避免在冲裁件上产生过长的悬臂与狭槽，应使它的最小宽度b≧1.5t（４）冲裁件上孔与孔之间，孔与零件边缘之间的壁厚值不能太小，Ｃ≧1.5tＣ｀≧1t(5)冲裁件的孔径因受冲孔凸模强度和刚度限制不宜太小,否则凸模容易折断和弯曲.(关于冲孔的最小尺寸和孔间距的最小尺寸可以查表确定)2．冲裁件的尺寸精度和表面粗糙度冲裁件的精度一般可分为精密级与

8、经济级两类。（1）冲裁件的经济公差等级不高于IT11级，一般要求落料件公差等级最好低于IT10级，冲孔件最好低于IT9级。冲孔件比落料件高一极,当工件精度高于此时，需进行冲裁后的修整或采用精冲工艺。（2）冲裁件的断面粗糙度与材料塑性、材料厚度、冲裁模间隙、刃口锐钝以及冲模结构等有关。当冲裁厚度为2mm以下的金属板料时，其断面粗糙度Ra一般可达12.5～3.2μm。3、冲裁件的尺寸基准冲裁件的尺寸基准要考虑选择和设计基准想重合。应避免选择参与变形和冲裁的要素。