冲压模压力中心的计算方法

1、压力中心的计算压力中心的确定模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机滑块的中心相重合。 否则，会使 冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨间产生过大的磨损，模具导向零 件加速磨损，降低模具和压力机的使用寿命。冲模的压力中心，可按下述原则来确定：1对称形状的单个冲裁件，冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心。2工件形状相同且分布位置对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。3.形状复杂的零件、多孔冲模、级进模的压力中心可用解析计算法求出冲模 压力中心。解析法的计算依据是：各分力对某坐标轴的力矩之代数和等于诸力的 合力对该轴的力矩

2、。求出合力作用点的座标 位置O 0(x0,y0 )，即为所求模具的压力中心(图2)。图2解析法求压力中心计算公式为：i=1nJl匸1f二 1Fp" +耳产2+"+尸严心Fp + 竹2十+ FpnFft Ti + Fpd 十 + FpnynF肌+尸护+ "+尸砂因冲裁力与冲裁周边长度成正比，所以式中的各冲裁力P 1、P2、P3Pn,可分别用各冲裁周边长度L 1、L2、L3Ln代替，即：是冲裁过程中凸模对板料施加的压力，它是随凸模进人材料的深度(凸模行程)而变化的，如图常说的冲裁力是指冲裁力的最大值，它是选用压力机和设计模具的重要依据之一。具冲裁时，其冲裁力F般按下式

3、计算：F =(2.6 1)冲裁力；冲裁周边长度；材料厚度；料抗剪强度；系数。是考虑到实际生产中，模具间隙值的波动和不均匀、刃口的磨损、板料力学性因素的影响而给出的修正系数。一般取K= 1.3。简便，也可按下式估算冲裁力：F 甜 Ltcb料的抗拉强度。冲裁结束时，由于材料的弹性回复(包括径向弹性回复和弹性翘曲的回复)及摩 冲落部分的材料梗塞在凹模内，而冲裁剩下的材料则紧箍在凸模上。为使冲裁 必须将箍在凸模上的料卸下，将卡在凹模内的料推出。从凸模上卸下箍着的料 料力；将梗塞在凹模内的料顺冲裁方向推出所需要的力称推件力；逆冲裁方向 出所需要的力称顶件力，如图261所示。卸料力、推件力和顶件力是由压力

4、机和模具卸料 传递的。所以在选择设备的公称压力或设计冲模时， 。影响这些力的因素较多，主要有材料的力学性能、 具间隙、凹模洞口的结构、搭边大小、润滑情况、 寸等。所以要准确地计算这些力是困难的，生产中图261式计算：Ft - nKT F(264)冲裁力；图卸料力推件力和顶件力&阜血卸料力、推件力、顶件力系数，见表;同时卡在凹模内的冲裁件（或废料）数。r凹模洞口的直刃壁高度；板料厚度。注：卸料力系数Kx,在冲多孔、大搭边和轮廓复杂制件时取上限值。力机的公称压力必须大于或等于各种冲压工艺力的总和Fz。Fz的计算应根据不同的模具结构分别对待，即性卸料装置和下出料方式的冲裁模时(2.6性卸料装

5、置和上出料方式的冲裁模时(2.6.性卸料装置和下出料方式的冲裁模时实现小设备冲裁大工件，或使冲裁 压力机振动，常用下列方法来降低图2.6.2凸模的阶梯布置法凸模冲裁 模的冲模中，将凸模设计成不同长 呈阶梯式布置，如图所示, 裁力的最大峰值不同时出现，从而 的目的。模直径相差较大，相距又很近的情况下，为能避免小直径凸模由于承受材料流 生折断或倾斜现象，应该采用阶梯布置，即将小凸模做短一些。的高度差H与板料厚度t有关，3mm 4HtH= 0.5t模冲裁的冲裁力，一般只按产生最大冲裁力的那一个阶梯进行计算。冲裁平刃口模具冲裁时，沿刃口整个周边同时冲切材料， 故冲裁力较大。 若将凸模 (或 做成与其轴

6、线倾斜一个角度的斜刃，则冲裁时刃口就不是全部同时切人，而是 离，这样就相当于把冲裁件整个周边长分成若干小段进行剪切分离，因而能显裁时，会使板料产生弯曲。因而，斜刃配置的原则是：必须保证工件平整，只 曲变形。因此，落料时凸模应为平刃，将凹模作成斜刃，如图 、b 所示。 为平刃，凸模为斜刃，如图 、d、e 所示。斜刃还应当对称布置，以免冲 向侧压力而发生偏移，啃伤刃口，如图 所示。向一边斜的斜刃，只能 ，如图所示。模虽有降低冲裁力使冲裁过程平稳的优点，但模具制造复杂，刃口易磨损，修 够平整，且不适于冲裁外形复杂的冲件，因此在一般情况下尽量不用，只用于 的冲裁。当指出，采用斜刃冲裁或阶梯凸模冲裁时，

7、虽然减低了冲裁力，但凸模进入凹 程增加，因此这些模具省力而不省功。a) 、b) 落料用c) 、d) 、e) 冲孔用 f) 切舌用图 各种斜刃的形式冲裁(红冲) 属在常温时其抗剪强度是一定的，但是，当金属材料加热到一定的温度之后，其 低，所以加热冲裁能降低了冲裁力。但加热冲裁易破坏工件表面质量，同时会 度低，因此应用比较少。模具的压力中心就是冲压力合力的作用点。为了保证压力机和模具的正常工作， 中心与压力机滑块的中心线相重合。否则，冲压时滑块就会承受偏心载荷，导 具导向部分不正常的磨损，还会使合理间隙得不到保证，从而影响制件质量和 至损坏模具。在实际生产中，可能会出现由于冲件的形状特殊或排样特殊

8、，从 制造考虑不宜使压力中心与模柄中心线相重合的情况，这时应注意使压力中心 所选用压力机允许的范围。几何图形压力中心的位置图 称冲件的压力中心，位于冲件轮廓图形的裁直线段时，其压力中心位于直线段的中 裁圆弧线段时，其压力中心的位置，如图 计算：y = 180Rsiiia/ra= Rslb (2.6.9)b弧长。号意义见图。2.确定多凸模模具的压力中心(见凸模模具的压力中心，是将各凸模的压力中心确定后，再计算模具的压力中心 算其压力中心的步骤如下：按比例画出每一个凸模刃口轮廓的位置。在任意位置画出坐标轴线x, y。坐标轴位置选择适当可使计算简化。在选择坐 尽量把坐标原点取在某一刃口轮廓的压力中心

9、，或使坐标轴线尽量多的通过凸 力中心，坐标原点最好是几个凸模刃口轮廓压力中心的对称中心。分别计算凸模刃口轮廓的压力中心分别计算凸模刃口轮廓的冲裁力图 2.6.5或每一个凸模刃口轮廓的于平行力系，冲裁力的合力等于各耳+巧+ %据力学定理，合力对某轴之力矩等于各分力对同轴力矩之代数和，则可得压力中 公式。5fL凤禺十尺蚣+及召耳十骂+ EM1-1(2611)力与周边长度成正比，所以式中个冲裁力-:w （I可分别用冲(2.6.12)A+G+4rIM(2.6.13)4?i +厶儿+十3形状零件模具压力中心的确定零件模具压力中心的计算原理与多凸模冲裁压力中心的计算原理相同（见图 体步骤如下：坐标轴x和y。成图形的轮廓线划分为若干简单的线段，求出各线段长度各线段的重心位置和心'按公式（2613 ）、（ ）算出压力中心的坐标 i" .图 力中心的确定，除上述的解析法外，还可以用作图法和悬挂法。但因作图法精 也不