冲压工艺与模具设计(5).ppt

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 = Kp tL Kp 安全系数t材料厚度 L冲裁周边长度 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 推料力 顶件力 梗塞在凹模内的材料数量 （刃口部分的高） 0.020.06 10.

2、030.07 20.040.08,2. 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,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，

3、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,= X10

4、0% = 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：,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、

5、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， 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 +,（2）无侧压装置 时条料的宽度 B=D + 2（a +）+ 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

6、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b1.5t,（）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， 1.5t 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