冲压模具设计与制造(2-6、7)冲裁力计算

复习上次课内容1.提高材料利用率的方法第二章冲裁工艺与冲裁模设计2.条料排样方法的分类3.什么是搭边？其作用有哪些？影响搭边值的因素有哪些？4.一张完整的排样图应表达哪些信息？第六节冲裁力和压力中心的计算冲裁力：冲裁过程中凸模对板料施加的压力。第二章冲裁工艺与冲裁模设计一、冲裁力的计算用普通平刃口模具冲裁时，冲裁力F一般按下式计算：bKLtF注：F——冲裁力；L——冲裁周边长度；t——材料厚度；b——材料抗剪强度；K——系数。一般取K＝1.3第六节冲裁力和压力中心的计算卸料力：第二章冲裁工艺与冲裁模设计二、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。第六节冲裁力和压力中心的计算卸料力第二章冲裁工艺与冲裁模设计二、卸料力、推件力及顶件力的计算推件力顶件力FKFXXFnKFTTFKFDD——卸料力、推件力、顶件力系数，见表2.6.1；n——同时卡在凹模内的冲裁件(或废料)数。DTXKKK、、thn式中h——凹模洞口的直刃壁高度；t——板料厚度。式中第六节冲裁力和压力中心的计算压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第二章冲裁工艺与冲裁模设计三、压力机公称压力的确定采用弹性卸料装置和下出料方式的冲裁模时：TXZFFFF采用弹性卸料装置和上出料方式的冲裁模时：DXZFFFF采用刚性卸料装置和下出料方式的冲裁模时：TZFFF第六节冲裁力和压力中心的计算1．阶梯凸模冲裁第二章冲裁工艺与冲裁模设计四、降低冲裁力的方法2．斜刃冲裁3．加热冲裁（红冲）第六节冲裁力和压力中心的计算模具的压力中心：第二章冲裁工艺与冲裁模设计五、冲模压力中心的确定为了保证压力机和模具的正常工作，应使模具的压力中心与压力机滑块的中心线相重合。冲压力合力的作用点。第六节冲裁力和压力中心的计算第二章冲裁工艺与冲裁模设计五、冲模压力中心的确定（续）1．简单几何图形压力中心的位置1）对称冲件的压力中心，位于冲件轮廓图形的几何中心上。2）冲裁直线段时，其压力中心位于直线段的中心。3）冲裁圆弧线段时，其压力中心的位置，按下式计算：bRsRy//sin180第六节冲裁力和压力中心的计算第二章冲裁工艺与冲裁模设计五、冲模压力中心的确定（续）2．确定多凸模模具的压力中心确定多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。第六节冲裁力和压力中心的计算第二章冲裁工艺与冲裁模设计五、冲模压力中心的确定（续）复杂形状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。3．复杂形状零件模具压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。第七节冲裁的工艺设计冲裁工艺设计包括:冲裁件的工艺性和冲裁工艺方案确定。第二章冲裁工艺与冲裁模设计一、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合格的冲裁件。第七节冲裁的工艺设计第二章冲裁工艺与冲裁模设计一、冲裁件的工艺性分析1．冲裁件的结构工艺性（1）冲裁件的形状（2）冲裁件内形及外形的转角第二章冲裁工艺与冲裁模设计一、冲裁件的工艺性分析（3）冲裁件上凸出的悬臂和凹槽（4）冲裁件的孔边距与孔间距（5）在弯曲件或拉深件上冲孔时1．冲裁件的结构工艺性（续）第二章冲裁工艺与冲裁模设计一、冲裁件的工艺性分析1．冲裁件的结构工艺性（续）（6）冲孔时，因受凸模强度的限制，孔的尺寸不应太小，否则凸模易折断或压弯。用无导向凸模和有导向的凸模所能冲制的最小尺寸，分别见表2.7.2和表2.7.3。第七节冲裁的工艺设计第二章冲裁工艺与冲裁模设计一、冲裁件的工艺性分析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。（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。第七节冲裁的工艺设计第二章冲裁工艺与冲裁模设计一、冲裁件的工艺性分析3．冲裁件尺寸标注冲裁件尺寸的基准应尽可能与其冲压时定位基准重合，并选择在冲裁过程中基本上下不变动的面或线上。第七节冲裁的工艺设计第七节冲裁的工艺设计1．冲裁工序的组合第二章冲裁工艺与冲裁模设计二、冲裁工艺方案的确定（1）根据生产批量来确定（2）根据冲裁件尺寸和精度等级来确定（3）根据对冲裁件尺寸形状的适应性来确定（4）根据模具制造安装调整的难易和成本的高低来确定（5）根据操作是否方便与安全来确定第七节冲裁的工艺设计2、冲裁顺序的安排第二章冲裁工艺与冲裁模设计二、冲裁工艺方案的确定（1）级进冲裁顺序的安排1）先冲孔或冲缺口，最后落料或切断，将冲裁件与条料分离。2）采用定距侧刃时，定距侧刃切边工序安排与首次冲孔同时进行，以便控制送料进距。（2）多工序冲裁件用单工序冲裁时的顺序安排1）先落料使坯料与条料分离，再冲孔或冲缺口。2）冲裁大小不同、相距较近的孔时，为减少孔的变形，应先冲大孔后冲小孔。第二章冲裁工艺与冲裁模设计图示连接板冲裁零件，材料为10钢，厚度为2mm，该零件年产量20万件，冲压设备初选为250kN开式压力机，要求制定冲压工艺方案。第七节冲裁的工艺设计例2.7.1本章思考与练习题3、4、7。作业布置：第二章冲裁工艺与冲裁模设计