2.6-冲压力和压力中心计算

第二章冲裁柳州铁道职业技术学院案例解析4讲授新课3课堂小结6案例引入2复习旧课1课堂练习52.6冲压力和压力中心计算柳州铁道职业技术学院第二章冲裁上一页下一页返回目的和要求：1.了解冲压力与模具压力中心的概念2.理解模具压力中心的计算方法3.理解压力中心与冲床滑块中心重合的意义重点难点：1.冲压力与模具压力中心的概念2.模具压力中心的计算方法3.压力中心与冲床滑块中心重合的意义柳州铁道职业技术学院第二章冲裁上一页下一页返回复习旧课1.合理间隙的确定2.凸、凹模刃口尺寸的计算原则3.凸、凹模刃口尺寸的计算方法及优缺点柳州铁道职业技术学院案例引入第二章冲裁上一页下一页返回提问：分析冲裁如图所示工件的工艺方案工件名称：手柄生产批量：中批量材料：Q235-A钢材料厚度：1.2mm柳州铁道职业技术学院讲授新课第二章冲裁上一页下一页返回bKLtF指冲裁力、卸料力、推件力和顶料力的总称式中：F——冲裁力（N）；L——冲裁件周边长度（mm）；K——冲压系数，一般取K=1.3；K值与冲裁间隙、模具刃口锋利成度、压力机状况、模具润滑情况及模具设计安全系数等有关。t——材料厚度（mm）；τb——材料抗剪强度（MPa）。计算公式：（1）冲裁力：指凸、凹模使材料产生分离所需的力。一、冲压力柳州铁道职业技术学院讲授新课第二章冲裁上一页下一页返回（2）卸料力（F卸）：指将箍在凸模上的材料卸下时所需的力。式中：K卸——卸料力系数。（3）推料力（F推）：指将冲入凹模的制件或废料顺着冲裁方向从凹模洞口推出时所需的力。式中：K推——推料力系数；n—同时卡在凹模内的冲裁件(或废料)数。h——凹模洞口的直刃壁高度；t——板料厚度。FKFXXFnKFTTthn/柳州铁道职业技术学院讲授新课第二章冲裁上一页下一页返回FKFDD式中:K顶——顶料力系数。（4）顶料力（F顶）：指将冲入凹模的制件或废料逆着冲裁方向从凹模刃口推出时所需的力。柳州铁道职业技术学院讲授新课第二章冲裁上一页下一页返回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（5）总冲压力（F∑）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柳州铁道职业技术学院讲授新课第二章冲裁上一页下一页返回二、常用卸料、出件及压料零、部件（1）卸料板：指将包在凸模上的制件或废料从凸模上刮下来的零件。形式：刚性卸料板和弹压卸料板。1）刚性卸料板特点：能承受较大的卸料力，卸料可靠、安全；但操作不方便，生产效率不高。适用范围：料厚在0.5mm以上的材料，常用于单工序模，与凸模间的单边间隙一般：0.10.5mm。柳州铁道职业技术学院讲授新课第二章冲裁上一页下一页返回封闭式：适用于一般条料的冲裁。a）-卸料板与导料板一体b）-卸料板与导料板分开柳州铁道职业技术学院讲授新课第二章冲裁上一页下一页返回悬臂式：适用于窄而长的毛坯冲裁。钩形：适用于弯曲件和拉深件的冲裁。c）-悬臂式卸料板d）-钩式卸料板柳州铁道职业技术学院讲授新课第二章冲裁上一页下一页返回2）弹压卸料板特点：有敞开的工作空间，操作方便，生产效率高，冲压前对毛坯有压紧作用，冲压后又使冲压件平稳卸料，从而制件较为平整；但卸料力较小，结构复杂，可靠性与安全性较差。适用范围：卸料力不是特别大的各种冲裁模。柳州铁道职业技术学院讲授新课第二章冲裁上一页下一页返回a）-向上卸料b）-向下卸料倒装式模具的弹压卸料板，方便调整卸料力；柳州铁道职业技术学院讲授新课第二章冲裁上一页下一页返回橡胶等弹性元件卸料板，用于简单冲裁模柳州铁道职业技术学院讲授新课第二章冲裁上一页下一页返回以弹压卸料板作为细长小凸模的导向，卸料板本身又以两个以上的小导柱导向，以免弹压卸料板产生水平摆动，从而保护小凸模不被折断。1-弹压卸料板2-弹性元件3-小凸模4-小导柱柳州铁道职业技术学院讲授新课第二章冲裁上一页下一页返回（2）出件装置：指将在凹模中的制件或废料从凹模口推出的装置。1）刚性推件装置特点：推件力大，推件可靠，但不具有压料作用。柳州铁道职业技术学院讲授新课第二章冲裁上一页下一页返回推件横梁柳州铁道职业技术学院讲授新课第二章冲裁上一页下一页返回2）弹性推件装置特点：冲压时能压住制件，制件质量较高，但弹出力有限。柳州铁道职业技术学院讲授新课第二章冲裁上一页下一页返回3）弹性顶件装置特点：冲压时能压住制件，制件质量较高，弹顶器弹力有限。柳州铁道职业技术学院讲授新课第二章冲裁上一页下一页返回1.降低冲裁力的方法之一☆阶梯凸模冲裁工作端面呈阶梯分布,使各凸模冲裁力的最大峰值不同时出现,从而降低冲裁力,适用于几个凸模直径相差很大,相距又很近的情况.特点和应用:三、降低冲裁力的方法柳州铁道职业技术学院讲授新课第二章冲裁上一页下一页返回2.降低冲裁力的方法之二☆☆斜刃冲载降低冲裁力,冲裁平稳,但模具复杂,刃口易损,修磨困难,冲件不够平整,且不选用于复杂冲件,一般情况下不用,仅用于大型或板厚冲件特点和应用:柳州铁道职业技术学院讲授新课第二章冲裁上一页下一页返回3.降低冲裁力的方法之三☆☆☆阶梯凸模冲裁材料加热后抗剪强度显著降低,从而降低了冲裁力;适用于厚板或表面质量要求不高的零件。在设计模具时,凸、凹模应选用热冲模具材料,受热部分不能设置橡皮等特点和应用:注意:柳州铁道职业技术学院案例解析第二章冲裁上一页下一页返回该模具采用级进模，拟选择弹性卸料、下出件。冲压力的相关计算见表8.2.1。根据计算结果，冲压设备拟选J23-25。柳州铁道职业技术学院讲授新课第二章冲裁上一页下一页返回五、模具压力中心的计算模具压力中心：指模具冲压力全力的作用点。要求：冲压时，其压力中心应与压力机滑块中心相重合。作用：1）以避免模具在工作中产生偏弯矩而发生歪斜，加速模具导向机构的不均匀；2）保证凸凹模间隙的一致，从而保证制件质量和延长模具寿命。柳州铁道职业技术学院讲授新课第二章冲裁上一页下一页返回1.简单形状的工件压力中心的计算1)对称形状的零件压力中心，位于刃口轮廓图形的几何中心上；3)等半径的圆弧段的压力中心，位于任意角2角平分线上，且距离圆心为x0的点上。式中—弧度2)直线段的压力中心位于直线段的中心；柳州铁道职业技术学院讲授新课第二章冲裁上一页下一页返回2.复杂形状冲裁件压力中心的计算计算步骤：1）选定坐标系；2）计算各轮廓的长度或冲压力；3）计算各轮廓或冲压力中心的坐标值；柳州铁道职业技术学院案例解析第二章冲裁上一页下一页返回计算压力中心时，先画出凹模型口图，如图8.2.3所示。在图中将xoy坐标系建立在图示的对称中心线上，将冲裁轮廓线按几何图形分解成L1～L6共6组基本线段，用解析法求得该模具的压力中心C点的坐标（13.57，11.64）。有关计算如表8.2.2所示。由以上计算结果可以看出，该工件冲裁力不大，压力中心偏移坐标原点O较小，为了便于模具的加工和装配，模具中心仍选在坐标原点O。若选用J23-25冲床，C点仍在压力机模柄孔投影面积范围内，满足要求。5.冲压力和压力中心计算柳州铁道职业技术学院案例解析第二章冲裁上一页下一页返回图8.2.3凹模型口图柳州铁道职业技术学院课堂练习第二章冲裁上一页下一页返回1.斜刃冲裁比平刃冲裁有_______的优点。模具制造简单冲件外形复杂冲裁力小BAC很遗憾！答错了恭喜！答对了D冲裁力大柳州铁道职业技术学院课堂练习第二章冲裁上一页下一页返回2.模具的压力中心就是冲压力_____的作用点。最大分力最小分力合力BAC很遗憾！答错了恭喜！答对了柳州铁道职业技术学院课堂练习第二章冲裁上一页下一页返回3.为使冲裁过程的顺利进行，将梗塞在凹模内的冲件或废料顺冲裁方向从凹模孔中推出，所需要的力称为_________。推料力斜料力顶件力BAC很遗憾！答错了恭喜！答对了柳州铁道职业技术学院课堂小结第二章冲裁上一页下一页返回冲压力与模具压力中心的概念模具压力中心的计算方法压力中心与冲床滑块中心重合的意义小结柳州铁道职业技术学院讲授新课第二章冲裁上一页下一页返回再见!2.6冲压力和压力中心计算