钛合金电极成型模具凹模受力分析及设计计算

钛合金加工表面晶体塑性模拟和分析

钛合金加工表面晶体塑性模拟和分析庞记明，赵军，李安海，臧健（山东大学机械工程学院高效洁净机械制造教育部重点实验室，山东济南250061）来稿日期：2017-11-24基金项目：国家自然科学基金（51475273）；山东省优秀中青年科学家科研奖励基金（BS2014ZZ008）作者简介：庞记明，（1990-），男，山东新泰人，硕士研究生，主要研究方向：钛合金加工表面完整性；赵军，（1967-），男，山东济南人，博士研究生，博士生导师，教授，主要研究方向：高效加工及数控刀具技术1引言在多晶体金属材料加工过程中，宏观塑性变形的产生必然伴随着微观结构的改变，其中主要为材料加工过程中形成的晶粒的择优取向（织构）和晶粒细化。

织构导致材料变形后性能的各向异性，并且在很大程度上能够影响材料的性能。

晶体塑性理论能够从微观层次上深刻揭示材料变形规律，它包括单晶塑性理论以及多晶体塑性理论。

单晶体塑性理论主要阐述了单晶体内部滑移剪切与其整体变形的关系，以及整体应变与应力的本构模型[1]。

多晶体塑性理论解决的是当单晶体塑性变形行为确定后，单晶体微观与多晶体宏观的关系，主要包括微观量向宏观量的转变以及晶界效应的合适处理。

目前，多晶体塑性理论主要包括三类模型：Sachs 多晶模型，Taylor 多晶模型，自洽模型。

Sachs 多晶模型假设多晶体中每个晶粒都具有与多晶聚合体相同的应力状态，实现了晶界应力平衡，却没有满足各晶粒间的应变相容性。

Taylor 型多晶模型考虑到应变状态的协调性，假设多晶体内各晶粒呈刚塑性，各晶粒应变张量和多晶体的宏观应变强度一致。

自洽模型即能解释晶粒和其外界环境的相互作用，满足应变相容性，也能够解决多晶变形中的内部应力问题。

目前，结合晶体塑性理论，利用晶体塑性模拟已经成功实现对织构及织构演化的模拟预测。

文献[2]利用率相关晶体塑性本构模型，将晶粒初始取向直接输入晶体塑性有限元模型，对纯铝单向拉伸过程中的织构演化进行了成功预测，实现了晶体塑性学有限元模拟过程。

模具凹凸模计算

页眉内容
1页脚内容 1、零件尺寸计算
凹模是成型塑件外形的模具零件，其工作尺寸属包容尺寸，在使用过程中凹模的磨损会使得包容尺寸逐渐的增大。

所以，为了使得模具的磨损留有修模的余地以及装配的需要，在设计时，包容尺寸尽量取下极限尺寸，尺寸公差取上偏差。

具体计算公式如下：
（1）凹模的工作尺寸计算
凹模的径向尺寸计算公式：
式中：L 1 塑件外形公称尺寸；
k 塑料的平均收缩率；
∆ 塑件的尺寸公差；
δ 模具制造公差，取塑件相应尺寸公差的1/3到1/6.
计算凹模上口径尺寸L2
查表可得L 上=75，∆=0.76， ∆=3/1δ到∆6/1
计算凹模下口径尺寸L3
查表可得L 下=60，∆=0.64， 16.0=δ
凹模的深度尺寸计算公式：
式中：H1 塑件高度方向的公差尺寸。

查表可得H1=130，∆=1.1，27.0=δ
2、凸模的工作尺寸计算
凸模是成型塑件内形的，其工作尺寸属于被包容尺寸，在使用过程中凸模的磨损会使包容尺寸逐渐的减小。

所以，为了使得模具的磨损留有修模的余地以及装配的需要，在设计模具时，被包容尺寸尽量取上限尺寸，尺寸公差取下偏差。

具体计算公式如下；
凸模的径向尺寸计算公式：
式中1l 塑件内形径向公称尺寸。

计算凸模的上口径尺寸
计算凸模的下口径尺寸
凸模的高度尺寸计算公式：
式中1h 塑件深度方向的公称尺寸。

钛及钛合金板材冲压成形及有限元模拟

钛及钛合金板材冲压成形及有限元模拟王艺;毛小南;戚运莲;刘伟;孙花梅【摘要】综述了钛及钛合金薄板的塑性及冲压成形性,在此基础上研究了钛板冲压成形的影响因素,着重分析了压边力、模具尺寸对钛板冲压成形的影响.然后介绍了有限元模拟的基本原理及壳单元、本构方程的选择,并利用DYNAFORM软件模拟了TA2纯钛半球形工件的成形过程,并对压边力进行优化,得出最适压边力范围为27~37 kN.%In this paper , the plasticity and formability of titanium and titanium alloy sheets were reviewed , and the influence factors of sheet stamping were studied .The effects of blank holder force and die size on stamping process were analyzed.Finally, the basic principles of finite element simulation and selection of constitutive equation and shell element were introduced .Using DYNAFORM software to simulate the forming process of TA 2 titanium hemispherical workpiece , and to optimize the blank holder force , it is found that the optimum blank holder force range is 27~37 kN.【期刊名称】《钛工业进展》【年(卷),期】2017(034)005【总页数】5页(P1-5)【关键词】钛及钛合金;冲压成形;压边力;有限元模拟【作者】王艺;毛小南;戚运莲;刘伟;孙花梅【作者单位】东北大学,辽宁沈阳 110819;西北有色金属研究院,陕西西安 710016;西北有色金属研究院,陕西西安 710016;西北有色金属研究院,陕西西安 710016;西北有色金属研究院,陕西西安 710016【正文语种】中文【中图分类】TG386钛及钛合金的冲压成形是利用大型冲压设备与相应的模具，对钛材施加一定的压力，使其发生塑性变形，获得一定形状的压力加工方法。

钛合金管承受压力计算方法

钛合金管承受压力计算方法
钛合金管的承受压力计算方法涉及多个因素，包括管道材料、
壁厚、直径、工作温度、安全系数等。

一般来说，钛合金管的承受
压力可以通过以下公式进行计算：
P = (2 S t) / (D t)。

其中，P代表管道的承受压力，S代表材料的允许应力，t代表
管道壁厚，D代表管道外径。

钛合金的允许应力通常可以从材料的技术标准或者手册中获取。

壁厚和外径可以通过测量获得，需要注意的是壁厚应考虑腐蚀和磨
损等因素的影响。

此外，还需要考虑工作温度对材料性能的影响，
因为温度会影响材料的强度和韧性。

在进行计算时，还需要考虑安全系数，一般情况下，设计中会
考虑到安全系数，以确保管道在实际使用中不会发生失效。

除了上述公式外，还可以根据ASME等标准制定的公式进行计算，这些标准会考虑更多的因素，确保计算结果更加准确和可靠。

需要注意的是，上述公式仅供参考，实际计算中应当结合具体的工程情况和相关标准进行综合考虑。

如果在实际工程中需要进行承受压力的计算，建议寻求专业工程师的帮助，以确保计算的准确性和安全性。

钛合金零件成型翻边的一模三用热成型模具

Ｋｅｗｏｄ：ｉｎｕａｌｙ；ｘｅｓｏｈｐｎ；ｕｎｏｅ；ｌｃｒｔｅｍａｕｅｙｒｓｔｔｉｍｌｓｅｔｎｉｎｓａｉｇｔｒ－ｖｒｅｅｔｏｈｒｌｔｂａｏ
０引言
钛合金材料具有强度高、比重小，但塑性差的特性。某型号产品零件采用了Ｔ一２５材料，在Ａ７Ｍ一．进行模具设计时，需重点考虑如何能使零件成型而开裂。因此，笔者针对该问题，对零件形状及模具结构进行分析和设计。
ｒｔｏａｉｆｓｒｃｕｅｄｓｇｆｍａｒｘａｅａａｙｅ．ｅｒｓｔｓｏｈｔｔｅｄｓｇａｍｐｒｖｕｎｏｅｓｅｂｙｏａｉｎｌｔｏｔｕｔｒｅｉｎｏｔｉｒｎｌｚｄＴｈｅｕｌｈｗｓｔａｈｅｉｎｃｎｉｙｏｅｔｒ — ｖｒａｓｍｌｆｍａｒｘｐｒ，ｒｄｃｕｌｙａｄｒｄｃｏｔｔｉａｔｐｏｕｔｑａｉ，ｎｅｕｅｃｓ．ｔ
关键词：钛合金；引伸成型；翻边；电热管中图分类号：Ｔ０文献标志码：ＡＪ５
ＴｉｎｕＡｌｙＰａｔｏｍｉｇｏｅＭｏｅｗｉｈｅｔＳａｉｇＭａｒｘｔｉｍｌｒｓＦｒｎｆＯｎｄｔＴｒｅＨｏｈｐｎｔｉａｏｈ

计算凸凹模尺寸

孔4×Ф5.5凸、凹模尺寸计算：凸模： d 凸=（d min + x ∆）0凸δ-=（5.5+0.5⨯0.3）002.0-=5.65002.0- 凹模： d 凹=（d 凸+ Z min ）凹δ0=（5.65+0.64）02.00+=6.2902.00+ 孔Ф26凸凹模尺寸计算：凸模： d 凸=（d min + x ∆）0凸δ-=（26+0.5⨯0.52）002.0-=26.26002.0- 凹模： d 凹=（d 凸+ Z min ）凹δ0=（26.26+0.64）02.00+=26.9025.00+ 外形凸凹模尺寸的计算（落料）：根据零件的形状，凹模磨损后其尺寸变化都为第一类A （磨损后尺寸增大）由教材表3—6查得 1x ＝0.5 2x ＝0.5凹A =凹（δ)∆+x A 式 ( 1—2 ) 式中： A —工件基本尺寸(mm) △—工件公差（mm ）凹δ－凹模制造公差（mm ）1凹A =025.0045.1705.17015.0170-∆--==⨯+凹）（δ025.005.15415.01542--=⨯+=凹）（凹δA凹模的外形一般有矩形与原形两种。

凹模的外形尺寸应保证凹模有足够的强度与刚度。

凹模的厚度还应包括使用期内的修磨量。

凹模的外形尺寸一般是根据材料的厚度和冲裁件的最大外形尺寸来确定的。

查《冲压工艺及模具设计》万战胜主编中国铁道出版社表2—22 凹模外形尺寸得凹模最小壁厚C=52mm 凹模厚度H=36mm故凹模板的外形尺寸：长 L=L1＋2C=170＋52×2=274mm宽 B=L2＋2C=154＋52×2=258mm故L×B×H=274×258×36 mm又查《模具手册之四—冲模设计手册》编写组编著机械工业出版社表14-6 矩形和圆形凹模外行尺寸（GB2858-81）将上述尺寸改为315×250×40mm。

钛合金切削力建模与试验研究

ＥｕｐｎＭａｕａｔｉｇＴｃｎｌｇ．２２ｑｉｍｅｔｎｆｃｒｅｈｏｏｙＮｏ８，０１ｎ
钛合金切削力建模与试验研究
高连生，袁云霞．辉张
（京航空航天大学机械工程及自动化学院，北北京１０９）０１１
２基于应变梯度理论的钛合金切削力预测模型
钛合金切削变形中的集中剪切滑移宽度，只有数微米到数十微米，可认为只有单一剪切面，但此剪切面相对刀具是运动的。为简化模型，只集中剪切滑移变形，其余部分变形可忽略不计，根据力的平衡则原理，模型中产生集中剪切滑移所需的作用力决定切削力。在塑性失稳开始瞬间，切面滑过刀尖点，剪产生集中剪切滑移，因此在塑性失稳瞬时，切削过对产生塑性失稳和应变集中；在第二阶段，刀具运动使程起决定作用。前刀面上的材料变成切屑。就每一节切屑而言，是先此时，型类似Ｍｅｃａｔ削模型，随着切削模ｒｈｎ切但发生小的塑性变形，而后发生塑性失稳，与下一节切的进行，剪切面以切屑速度向上移动。所以，以塑性屑发生剪切滑移。时刻失稳为参考，切削力模型为钛合金切削时的剪切滑移变形，集中在很窄的区域，剪应变和应变速率均很大，而切屑其他部分的变形相对很小，中剪切滑移的宽度，有数微米到集只（）１数十微米，与普通切削相比，需要考虑切削过程中的
１钛合金的切削特性
钛合金切削产生的切屑为锯齿形切屑，一些学者对锯齿形切屑成形机理进行了研究，并解释为绝热剪切（或热塑性失稳）３其实质为材料由于热特【】ｌ， ’ 性差，切削时产生局部高温，使得材料的热软化效果，过了加工硬化的效果，成材料软化和屈服，超造剪切区强度下降，形成集中剪切滑移。Ｋｍａｄｒ４等人认为，合金切削中锯齿形切ｏｎｕｉｔ．钛屑的成形，以分为两阶段：可在第一阶段，主剪切区

钛合金材料DFMEA分析报告

3
加强工装的维护加强生产人员的责任心
生产过程中勤测、勤量加强下料重量及打磨损耗的控制
2
24
无
4 3 2 24
out of 0s.p2eAc.
偏小
1 of 1
对仪器仪表及炉体均温性进行定期校验对变形过程压下量及变形死区进行优化
对仪器仪表及炉体均温性进行定期校验对变形过程压下量及变形死区进行优化
FMEA编号:
页码:
FMEA日期(编制):2018.8.14
风险
探优先测指数
建议的措施
严重
度 R.P.N
度
措施结果频难风险度检优先数度指数
5
理
成分设计不合理组
3
高温力学性能满织与设计不匹配成品高温力学性能测
足技术要求
热处理工艺设计不合试不达标
5
理
锻造工艺温度设计不
4
显微组织符合技术要求
合理
锻造工艺设计变形量
Hale Waihona Puke 不合理热成品显微组织测试不达标
5
处理温度设计不合理
5
无损检测满足技术要求
组织与设计不匹配
成品无损检测不达标 5
潜在的失效模式及效应分析表
对仪器仪表及炉体均温性进行定期校验， 4 60 对变形过程压 5 3 2 30 下量及变形死区进行优化
对仪器仪表及炉体均温性进行定期校验， 3 45 对变形过程压 5 3 2 30 下量及变形死区进行优化
外形、尺寸公差工艺设计加工余量不成品外形尺寸公差不
6 满足要求
足
达标
4
设计人员对材料加工余量考虑不充分 2 锻造过程中精度控制及工装的利用不到位

切削力学作业—钛合金切削的有限元分析

图20（切削速度为1250mm/s情况下刀具前角分别为0°、5°、10°的应变场|）
图21（切削速度为2500mm/s情况下刀具前角分别为0°、5°、10°的应变场）
图22（切削速度为5000mm/s情况下刀具前角分别为0°、5°、10°的应变场）
从对数应变的应变场分布情况来看。锯齿切削的两段锯齿分界线处应变较大，最大应变发生在第二变形区，是由于切削底部与前刀面面的剧烈摩擦所致，此处还发现应变随着刀具前角的增大有略微见效的趋势。
[7]吴红兵，贾志欣，刘刚，等.航空钛合金高速切削有限元建模[J].浙江大学学报(工学版). 2010(05): 982-987.
[4]李树奎谭成文Author王富耻Author.绝热剪切变形局部化研究进展及发展趋势[J].兵器材料科学与工程. 2003(05): 62-67.
[5]李红华.高速切削高温合金有限元模拟及试验研究[D].大连理工大学, 2012.
[6]孔虎星，郭拉凤，尹晓霞.基于ABAQUS的钛合金切削有限元分析[J].机电技术. 2011(04): 22-23.
从9组动态切削力曲线中可以看出，随着锯齿状切削的形成，切削力也随之上下波动。刀具前角越小，切屑锯齿化程度也越严重，动态切削力的波动程度也就越剧烈。
3.结论
用abusqus有限元分析软件的explict求解器，以应用领域日益广泛的Ti6Al4V材料为研究对象，对其切削过程的应力场、应变场以及切削力进行了仿真分析，得出了以下结论：
图5图6
设置完成后，划分网格，并将划好的网格创建成网络工件，如图7所示
。
图7
1.3为工件赋予材料
查的Ti6Al4V材料的基本参数如下表。
对于切削过程来说，变形程度很大，所以本构模型的选择适用于大变形的johson-cook模型，其参数如下表

模具计算公式大全书籍

模具计算公式大全书籍
1.模具零件尺寸计算公式：
-外侧尺寸计算公式：L=D+2T
-内侧尺寸计算公式：L=D-2T
-圆环内直径计算公式：D=L-2T
其中，L代表零件的长或宽尺寸，D代表圆环的直径，T代表零件的
厚度。

2.模具压制力计算公式：
-单位面积压力计算公式：P=F/A
其中，P代表单位面积的压力，F代表压力的大小，A代表受力面积。

3.模具材料计算公式：
-板材重量计算公式：W=L×W×H×ρ
其中，W代表板材的重量，L代表板材的长度，W代表板材的宽度，H
代表板材的厚度，ρ代表板材的材料密度。

4.模具结构计算公式：
-模腔总体积计算公式：V=(A1+A2)×H
其中，V代表模腔的总体积，A1和A2代表模腔的两个截面的面积，H
代表模腔的高度。

-模具剪切强度计算公式：τ=2F/(π×D×L)
其中，τ代表剪切强度，F代表受力面积的剪切力，D代表模具受力面积的直径，L代表模具受力面积的长度。

-模具的承载能力计算公式：P=σ×A
其中，P代表承载能力，σ代表材料的抗拉强度，A代表承载面积。

5.模具热设计计算公式：
-热导率计算公式：λ=(Q×L)/(A×ΔT)
其中，λ代表热导率，Q代表导热量，L代表导热路径的长度，A代表传热面积，ΔT代表温度差。

TC6钛合金卡环锤锻过程模具受力的有限元分析

中图分类号：ＴＧ３６０文献标识码：Ｂ
１引言
形设备为３蒸气锤。模具材料４ｒＭｏｉ（３）ｔＣ５ＳＶ１Ｈ１，锻造过程中模具预热到１０。坯料与模具之间采５ ℃ 用剪切摩擦模型，擦因子取为０３。摩．
到２ｍｍ高左右，后放人锻模中进行模锻成形，０然成
基金项目：宁省航空科学基金资助项目（０５０２１辽２０４００）
收稿日期：０６０ — ２２０ — ８０作者简介：吕成（９０）男，士生１８一，博
使模具易发生开裂，使用寿命短。为了优化模具设计，锻造过程中模具的受力情况进行分析，得尤对显
为必要。
四档变形速率（下的最大变形抗力／ａＳ）ＭＰ
１Ｏ１１Ｏ１２ｏ
由于受软、件条件的限制，初的锻造过程数硬最
值模拟大多把模具设为刚性体，而不考虑锻造过程中模具的受力及变形对锻件精度的影响。随着锻造５艺不断向精确化方向发展，越来越多的研究者对１２锻造过程中模具的受力及变形进行了大量研究【。然而这些研究大多涉及等温锻造或对模具的运动进行了简化，而对锤锻过程模具的受力分析还不见报

TC4钛合金焊接过程温度场分析与受力模拟

在此基础上，本文利用传统电弧焊易实现、低成本的特点以及激光焊接效率高、焊缝成形好的特点，
把激光一电弧（ＭＩＧ）复合焊接技术应用于ＴＣ４钛
合金材料的焊接过程，充分发挥两种热源各自的优势，利用电弧提高激光束的能量传输效率提高材料的工艺适应性，改善焊缝成形与质量，激光一电弧焊
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＴＣＡｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄａｎｌｙａｓｉｓ；ｎｕｍｅｉｃｒａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ
ＳｕｎＨｕｉ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｕｅｔｏｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｆｅｌｄ，ｗｅｌｄｉｎｇｗｉｌｌｌｅａｄｔｏｔｈｅｅｘｉｓｔｅｎｃｅｏｆｒｅｓｉｄｕａｌｓｔｒｅｓｓｉｎｔｈｅｗｏｒｋｐｉｅｃｅＳＯｔｈａｔｔｈｅｗｏｒｋｐｉｅｃｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｍａｃｈｉｎｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙｉｓａｆｆｅｃｔｅｄ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｎａｌｉｚｅｄｔｈｅｗｅｌｄｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｓｔｒｅｓｓｓｉｔｕａｔｉｏｎａｎｄｓｕｍｍａｉｒｚｅｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｗｅｌｄｉｎｇｑｕａｌｉｔｙｏｆｔｈｅｒｅｌｅｖａｎｔｆａｃｔｏｒｓ．ＴａｋｉｎｇＴＣＡｔｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｆｅｌｄａｎｄｔｈｅｓｔｒｅｓｓｃｈａｎｇｅｓｄｕｉｎｒｇｔｈｅｌａｓｅｒ — Ｍ１Ｇｗｅｌｄｉｎｇｉｓ

模具成形压力计算公式

模具成形压力计算公式在模具成形加工过程中，压力是一个非常重要的参数。

正确地计算模具成形压力可以帮助工程师们更好地设计模具，保证产品质量和生产效率。

本文将介绍模具成形压力的计算公式及其应用。

模具成形压力的计算公式可以通过以下步骤得到：1. 确定成形材料的流动性能，成形材料的流动性能是影响模具成形压力的重要因素。

通常情况下，成形材料的流动性能可以通过流变学测试来确定，得到材料的流变学参数，如黏度、流动指数等。

2. 确定模具的几何参数，模具的几何参数也是影响模具成形压力的重要因素。

通常情况下，模具的几何参数可以通过模具设计图纸来确定，包括模腔尺寸、模腔形状、模腔表面粗糙度等。

3. 计算模具成形压力：根据成形材料的流动性能和模具的几何参数，可以利用流体力学原理来计算模具成形压力。

通常情况下，模具成形压力的计算公式如下：P = k F。

其中，P表示模具成形压力，k表示成形材料的流变学参数，F表示模具的几何参数。

模具成形压力的计算公式可以帮助工程师们更好地设计模具，保证产品质量和生产效率。

通过正确地计算模具成形压力，可以避免模具失效、产品质量不合格等问题，提高生产效率，降低生产成本。

除了计算模具成形压力的公式外，还有一些影响模具成形压力的因素需要考虑，包括模具温度、成形速度、成形材料的温度等。

这些因素都会对模具成形压力产生影响，需要在实际计算中进行综合考虑。

在模具成形压力的实际应用中，工程师们需要根据具体的生产情况和要求，选择合适的成形材料、模具材料和工艺参数，进行模具成形压力的计算和优化。

通过合理地计算模具成形压力，可以帮助企业提高产品质量，降低生产成本，提高市场竞争力。

总之，模具成形压力的计算公式是模具设计和生产过程中的重要工具，可以帮助工程师们更好地设计模具，保证产品质量和生产效率。

通过正确地计算模具成形压力，可以避免模具失效、产品质量不合格等问题，提高生产效率，降低生产成本。

希望本文对大家有所帮助，谢谢阅读！。

模具压料力计算公式

模具压料力计算公式在模具设计和制造过程中，了解模具的压料力是非常重要的。

压料力是指在压制过程中，模具对材料的挤压力。

准确计算模具压料力能够有效保证模具的使用寿命和产品质量。

下面将介绍一种常用的模具压料力计算公式。

首先，需要明确一些参数和概念：1. 材料的流动应力（τ）：指材料受到压力后，开始产生塑性变形的应力大小。

2. 材料的流动应力与应变率的关系：通常情况下，材料的流动应力与应变率呈线性关系，并可以用以下公式表达：τ = K * ε其中，τ为材料的流动应力，K为比例常数，ε为应变率。

3. 材料流动应力的计算：由于模具压料时，材料的应变率非常大，因此需要使用材料的动态应力-应变率曲线来计算材料的流动应力。

基于以上参数和概念，可以得出模具压料力的计算公式如下：F = τ * A其中，F为模具的压料力，τ为材料的流动应力，A为压力面积。

具体计算步骤如下：1. 确定材料的动态应力-应变率曲线：通过实验或参考材料手册，获取材料在压力范围内的应力-应变率数据。

根据这些数据绘制应力-应变率曲线。

2. 确定应变率：根据模具设计，确定压力面积的大小。

根据压料过程中的位移和时间，计算出应变率。

应变率通常以mm/s为单位。

3. 根据材料的动态应力-应变率曲线，找到应变率对应的流动应力值。

4. 计算压料力：将流动应力值代入公式F = τ * A，计算得到模具的压料力。

需要注意的是，以上计算公式是基于理想情况下的模具压料力计算，实际制造过程中还需要考虑一些因素，如摩擦力、回弹力等。

同时，模具的压料力也会随着压制速度、材料性质等因素的不同而有所变化，因此在实际生产过程中，需要根据具体情况进行适当的调整和修正。

总结起来，模具压料力的计算公式是通过材料的动态应力-应变率曲线，结合压力面积来计算模具的压料力。

准确计算模具压料力能够帮助设计师合理设计和选择模具，提高生产效率和产品质量，延长模具的使用寿命。

凸模与凹模的结构设计

凸模与凹模的结构设计冲压⼯艺与模具设计课程设计设计题⽬：跳步模——横向单排挡料钉定位组合凹模台阶冲裁弹压卸料班级07机械⼀班姓名赵应鸿B0737011于万斌B0737003指导教师郭志忠设计步骤：⼀.冲裁件的⼯艺与分析本设计制件为⼀垫圈，由内形的冲孔件与外形的落料件组成，垫圈的材料为10钢，具有良好的塑性，由表3-7查得内外形所能达到的经济精度为IT12-IT13（制件厚度为1.5mm），考虑到垫圈⼀般不作为什么重要零件来使⽤，所以从经济性⾓度出发，取内外形的精度等级为IT13，即内外形的极限尺⼨分别为：,,此精度在冲裁加⼯中容易得到，批量⽣产及其它情况也满⾜冲裁⼯艺要求。

冲件图如下：⼆.确定冲裁的⼯艺⽅案：（1）单⼯序模：此制件形状简单，结构并不复杂，故可考虑使⽤单⼯序模，但单⼯序模⽣产效率较低⽣产周期较长，不能满⾜经济性要求；（2）连续模：由于制件精度要求并不是很⾼，使⽤连续模即可以保证，且连续模在⼀次冲压⾏程中可以同时对多道⼯序进⾏冲裁，明显提⾼了⼯作效率；（3）复合模:复合模冲裁的最⼤特点是冲裁所获得的制件精度⾼，并且效率⾼，但模具制造相对困难，对于此制件来说，由于制件要求并不是很⾼，所以使⽤复合模难免有些不经济。

综上所述：确定使⽤连续模进⾏冲裁，采⽤挡料钉定位和弹性卸料装置，结构简单，制造容易。

三.有关排样的设计与计算（1）排样⽅案的确定;此条料为,制件外形尺⼨为.，故采⽤单⾏直排。

（2）由表4.3取搭边值,取进距h=20mm.（3）计算冲裁效率:（4）排样图如下图所⽰：四.冲裁⼒的计算：（1）落料⼒：（2）冲孔⼒：（3）顶件⼒：（4）卸料⼒：F卸=K卸*F1=0.04X33912=1356N（5）总压⼒：（6）确定模具压⼒中⼼：由于此垫圈为对称形状，所以制件的压⼒中⼼位于图形轮廓的⼏何中⼼处。

五.确定模具刃⼝的⼏何尺⼨:查表4-4得：查表4-5得：冲孔凸模与落料凸模公差=0.020mm,冲孔凹模与落料凹模公差=0.020mm。

各类型模具的力的计算方式

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修边冲孔模卸料力的计算
二、压力的系数取值：（1）按压料板的形状而设定的压力系数。
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修边冲孔模卸料力的计算
（2）按板厚而设定的压力系数
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修边冲孔模卸料力的计算
示例：如图A17天窗项目，OP20修边冲孔模
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自制斜楔模滑动块回程力的计算
回程力=斜楔的滑块和工作刀块重量+工作刀块的卸料力
滑块的重量=根据斜楔角度不同有以下几种情况水平滑块:滑块重量x1.0以上倾斜滑块:滑块重量x1.5以上吊冲滑块:滑块重量x1.2以上备注: 回程力用弹簧的初始压力要大于滑块重量终压力大于计算公式压力值工作刀块重量=锁付在滑块上随滑块一起运动的部件(翻边刀块或修边刀块或冲头组件或侧压料板或安全用滑板、螺栓,回程用弹簧组等等的重量的总和)
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修边冲孔模卸料力的计算
一、压料板的压力随产品形状和板厚的不同而不同，一般为冲裁力的5%左右。 F=5%×L×t×δb L×t×δb =冲裁力(N) L=冲裁周长（mm） t=材料厚度（mm） δb =材料抗剪强度Mpa
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经验公式是取附表中的换算工式取值：
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翻边整形模压料力的计算

冷挤压凹模技术参数

冷挤压凹模技术参数一、引言冷挤压凹模技术是一种常用于金属加工的成形方法，通过对金属材料进行压制和变形，将其转化为所需的凹模形状。

本文将从凹模的材料选择、设计参数、加工工艺等方面介绍冷挤压凹模技术的相关参数。

二、凹模材料选择凹模材料的选择直接影响冷挤压凹模技术的成形效果和凹模的使用寿命。

常用的凹模材料有工具钢、合金钢、硬质合金等。

根据具体的加工要求和材料特性，选择合适的凹模材料可以保证凹模具有良好的硬度、耐磨性和热稳定性。

三、凹模设计参数1. 凹模结构设计：凹模的结构设计应考虑到成形零件的形状和尺寸要求，通常包括凹模的几何形状、凹模的开口方向、凹模的孔径和深度等参数。

凹模的结构设计应保证成形零件的精度和表面质量，并考虑到加工工艺的可行性。

2. 凹模表面处理：凹模的表面处理对于冷挤压凹模技术的成功应用至关重要。

常见的表面处理方法有电火花、电解抛光、研磨抛光等。

表面处理可以提高凹模的表面质量和耐磨性，减少摩擦阻力，从而提高冷挤压成形的效率和成形质量。

四、加工工艺参数1. 加工压力：冷挤压凹模技术中，加工压力是一个重要的工艺参数。

加工压力的选择应根据材料的性质、凹模的结构和成形零件的要求来确定。

过小的加工压力会导致成形零件的形状不准确，过大的加工压力则可能造成凹模的破损和变形。

2. 加工速度：加工速度是冷挤压凹模技术中另一个重要的工艺参数。

加工速度的选择应综合考虑材料的塑性变形能力和凹模的磨损情况。

过快的加工速度可能导致凹模的过热和磨损加剧，过慢的加工速度则会降低生产效率。

3. 温度控制：冷挤压凹模技术中，温度控制是保证成形质量的关键。

凹模和金属材料的温度应在一定范围内控制，以保证金属材料的塑性变形能力和凹模的表面硬度。

通常采用冷却设备或加热设备来控制凹模和金属材料的温度。

五、凹模加工后处理冷挤压凹模加工完成后，还需要进行一些后处理工艺来提高凹模的表面质量和耐磨性。

常见的后处理工艺有抛光、研磨、电镀等。

凸凹模(落料、拉深)尺寸计算

凸凹模（落料、拉深）尺寸计算1.落料凸模刃口尺寸计算料厚mm t 2.1=,查表1-20取mm Z 126.0min =，mm Z 18.0max =。

查表1-22：0.025mm p =δ、mm 035.0d =δ。

满足in d p Z Z m max -≥+δδ，适当调整p δ、d δ值，使满足in d p Z Z m max -≤+δδ。

由此知可采用分别加工方法制造以凹模为基准件。

由公差表查得：为注公差尺寸按IT14级取，均取系数5.0=X 、冲裁件的制造公差0.25mm =∆落料凹模按公式0min p )(D p Z D d δ--=计算刃口尺寸：mm D d 00.025-00.03-874.208)0.126209(φ=-=2.拉深凹模的刃口尺寸计算2.1拉深凸、凹模圆角半径确定根据)(t d D r d -=8.0 ，()18.0~6.0-=n i d d r r ，和()d p r r 0.1~7.0= 的关系，代入参数后计算得： )()(()mm r r r t d D r p d p d 8.898.00.1~7.010mm 2.183.82098.08.01111=⨯=⨯==⨯-⨯=-=得：由 2.2拉深凸、凹模间隙、工件公差及凸凹模制造公差由公式100)/⨯D t （可知模具需用压边圈，一次拉深模具的单边间隙为mm 65.15.11.11.1t Z 1=⨯==拉深凹模横向尺寸及公差由表3-14得：mm mm p 02.003.0d ==δδ，由公式mm D d05.000max d 125.884)75.0D ++=∆-=φδ3.1计算弹簧的预压力冲模冲裁的板料厚度t=1.2mm ，由表1-7得MPa b 350=σ,由表1-8得45.00=X K ，冲裁力：N Lt F b .22756293502.16.2656=⨯⨯==σ ，所以卸料力：N F X .31124035.236211445.00=⨯=按标准选弹簧个数n=4，则每个弹簧的预压力为；N F F Y Y 5.731004/1.3124034/1===3.2初选弹簧规格估算弹簧的极限负荷.5N 62015.73100221=⨯==r j F F查标准GB/T 2089—94。