沖裁力和壓力中心的計(jì)算

1、2.4 沖裁力和壓力中心的計(jì)算 沖裁力的計(jì)算    計(jì)算沖裁力的目的是為了選用合適的壓力機(jī)、設(shè)計(jì)模具和檢驗(yàn)?zāi)＞叩膹?qiáng)度。壓力機(jī)的噸位必須大于所計(jì)算的沖裁力，以適應(yīng)沖裁的需求。普通平刃沖裁模 ，其沖裁力 P一般可按下式計(jì)算： FPKptL     式中 材料抗剪強(qiáng)度 ，見附表 (MPa)；      L沖裁周邊總長(zhǎng)(mm)；      t材料厚度(mm)     系數(shù) Kp是考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損、 凸模與 凹模間隙之波動(dòng)(數(shù)值的變化或分布不均)、潤(rùn)

2、滑情況 、材料力學(xué)性能與厚度公差的變化等因素而設(shè)置的安全系數(shù)，一般取 13。 當(dāng)查不到抗剪強(qiáng)度 時(shí)，可用抗拉強(qiáng)度 b代替，而取Kp1的近似計(jì)算法計(jì)算。當(dāng)上模完成 一次沖裁后，沖入凹模內(nèi)的制件或廢料因彈性擴(kuò)張而梗塞在凹模內(nèi)，模面上的材料因彈性 收縮而緊箍在 凸模上 。為了使沖裁工作繼續(xù)進(jìn)行，必須將箍在凸模上的材料料刮下 ,將梗塞在凹模內(nèi)的制件或廢料向下推出或向上頂出。從凸模上刮下材料所需的力，稱為卸料力 ；從凹模內(nèi)向下推出制件或廢料所需的力，稱為推料力；從凹模內(nèi)向上頂出制件需的力，稱為 頂件力 (圖)。影響卸料力、推料力和 頂件力 的因素很多，要精確地計(jì)算是困難的。在實(shí)際生產(chǎn)中常采用經(jīng)驗(yàn) 公式計(jì)

3、算： 卸料力FF( ) 推料力F1n1F （ ) 頂件力 FF （ ) 圖 工藝力示意圖 式中 P沖裁力(N)； K卸料力系數(shù)，其值為0.020.06(薄料取大值， 厚料取小值)； K推料力系數(shù)，其值為0.030.07(薄料取大值， 厚料取小值)； K2 頂件力系數(shù)，其值為0.040.08(薄料取大值， 厚料取小值)； n梗塞在凹模內(nèi)的制件或廢料數(shù)量(nh/t); h直刃口部分的高(mm)；t材料厚度(mm)。卸料力和 頂件力還是 設(shè)計(jì)卸料裝置和彈頂裝置中彈性元件的依據(jù)。 壓力機(jī)公稱壓力的選取     沖裁時(shí)，壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于沖裁各工藝力的總和。 &

4、#160;   采用彈壓卸料裝置和下出件的模具時(shí)： FP總 FFF ()     采用彈壓卸料裝置和上出件的模具時(shí)： FP總 FF2 ()     采用剛性卸料裝置和下出件模具時(shí)： FP總FF ()    降低沖裁力的措施     在沖壓高強(qiáng)度材料、厚料和大尺寸沖壓件時(shí)，需要的沖裁力較大，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)壓力機(jī)的噸位不足時(shí)，為不影響生產(chǎn)，可采用一些有效措施降低沖裁力。  1.凸模的階梯布置 圖凸模階梯布置凸模階梯布置由于各凸模工作端面不在一個(gè)平面，各凸模沖裁力的最

5、大值不同時(shí)出現(xiàn)，從而達(dá)到降低沖裁力的目的。當(dāng)凸模直徑有較大差異時(shí)，一般把小直徑凸模做短一些，高度差H=(0.51 )t。凸模的階梯布置會(huì)給刃磨造成一定困難，僅在小批量生產(chǎn)采用。圖 斜刃沖裁（a）、（b）落料凹模為斜刃；（c）、（d）、（e）、沖孔凸模為斜刃；（f）用于切口或切斷的單邊斜刃2.斜刃沖裁（圖）斜刃是將沖孔凸模或落料凹模的工作刃口作成斜刃，沖裁時(shí)刃口不是全部同時(shí)切入，而是逐步地將材料分離，能顯著降低沖裁力，但斜刃刃口制造和刃磨都比較困難，刃口容易磨損，沖件也不夠平整。為了能得到較平整的工件，落料時(shí)斜刃做在凹模上；沖孔時(shí)斜刃做在凸模上。另外，加熱沖裁使金屬抗剪強(qiáng)度降低，也能降低沖裁力。

6、 沖壓模具壓力中心的確定    模具壓力中心是指沖壓時(shí)諸沖壓力合力的作用點(diǎn)位置。為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合。對(duì)于帶有模柄的沖壓模，壓力中心應(yīng)通過模柄的軸心線。否則會(huì)使沖模和壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌之間產(chǎn)生過大的磨損，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低模具和壓力機(jī)的使用壽命。? ? 沖模的壓力中心，可按下述原則來確定：（1）對(duì)稱形狀的單個(gè)沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。（2）工件形狀相同且分布位置對(duì)稱時(shí)，沖模的壓力中心與零件的對(duì)稱中心相重合。（3）形狀復(fù)雜的零件、多凸模的壓力中心可用解析計(jì)算法求出沖模壓力中心。解析法的計(jì)算依據(jù)是：各分力對(duì)某坐標(biāo)軸的力矩之代數(shù)和等于諸力的合力對(duì)該坐標(biāo)軸力矩。求出合力作用點(diǎn)的座標(biāo)位置 O0(x0, y)，即為所求模具的壓力中心(圖)。圖 解析法求壓力中心 （a）復(fù)雜零件沖壓壓力中心; （b）多凸模沖壓壓力中心      計(jì)算公式為： （）（2.4.9）&