压力中心计算.
基于catia的冲模冲裁压力中心自动计算方法
基于catia的冲模冲裁压力中心自动计算方法
CATIA是一款功能强大的三维设计和制造软件，应用于各行各业，其中经常被用于冲模冲裁压力中心计算。
CATIA的自动计算方法可提升材料的利用率和工作效率，从而加快产品制作的效率，减少成本。
CATIA的冲模冲裁自动计算方法是基于一系列3D几何模型，通过运用各种几何模型、参数和测量工具，把相关参数写入数据库，实现冲模冲裁压力中心的自动计算。
整个过程作为一种数字化设计，对于重复性的工作，将减低人工的时间投入，降低技术成本。
在CATIA的冲模冲裁自动计算中，只有准确的几何模型，才能获得最佳的计算结果。
首先，应该设计一套准确的三维模型，构建有效的结构模型，运用CATIA的制图工具，绘制足够精确、足够简便的模型，易于计算，且符合工程要求。
其次，应当在CATIA中运用功能强大的数学和测量工具，进行定量分析，以确定精确的压力中心点位置。
最后，把冲模冲裁的计算结果录入CATIA的数据库，用于后续的冲模冲裁制造。
CATIA的冲模冲裁自动计算方法，可大大提高制造效率，节省人工时间成本，为企业的技术发展和改良提供了强有力的支撑。
因此，CATIA的冲模冲裁自动计算方法，已经成为中国企业制造生产的重要依托。
一种冲裁级进模冲压力及压力中心的自动计算方法
一种冲裁级进模冲压力及压力中心的自动计算方法
吴彬;张小萍;王国伟
【期刊名称】《现代制造工程》
【年(卷),期】2015(000)006
【摘要】针对冲裁级进模冲压力及压力中心计算效率低、容易出错的问题，运用VBA技术对AutoCAD软件进行了二次开发，实现了任意复杂形状冲裁刃口的冲压力及压力中心的自动计算，显著提高了级进模的设计效率。
【总页数】4页(P119-122)
【作者】吴彬;张小萍;王国伟
【作者单位】南通大学机械工程学院，南通226019;南通大学机械工程学院，南通226019;苏州方林科技股份有限公司，苏州215011
【正文语种】中文
【中图分类】TB1
【相关文献】
1.一种实用的冲裁件压力中心和冲裁力计算方法 [J], 孙小捞;王文惠
2.基于TopSolid的冲裁弯曲级进模压力中心和回弹优化的排样设计 [J], 江丙云;孙志浩;周芝福
3.冲裁件压力中心和冲裁力新的计算方法 [J], 钱奇良
4.基于Catia的冲模冲裁压力中心自动计算方法 [J], 冯翠云
5.复杂形状冲裁件压力中心自动计算程序设计 [J], 易际明;朱起凡
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冲压模压力中心的计算方法
冲压模压力中心的计算方法1.几何形状的测量：首先需要对冲压模具进行几何形状的测量。
可以使用光学投影仪、三坐标测量仪或其他测量设备进行测量。
测量的结果可以得到模具的截面形状。
2.模板刚度计算：根据冲压模板的几何形状，可以计算出模板的刚度。
可以使用弹性理论或有限元分析方法进行计算。
3.受力分析：根据冲压模板的几何形状和受力情况，可以进行受力分析。
受力分析可以得到模板在不同部位的受力情况，包括轴向力、剪切力和弯曲力等。
4.平衡点计算：根据受力分析结果，可以确定模板的平衡点。
平衡点是模板受力分布的中心位置。
可以通过数学公式或计算方法来计算平衡点的位置。
5.压力中心的计算：根据模板的几何形状和平衡点的位置，可以计算出压力中心的位置。
压力中心是模板受力分布的重心位置，也是压力的集中点。
1.重心法：根据模板的几何形状，将模板分为若干个小面元，计算每个小面元的重心位置，然后根据面元的面积和重心位置的加权平均值计算出压力中心的位置。
重心法计算方法简单，适用于简单模板的情况。
2.数学模型法：根据冲压模具的几何形状和材料属性，建立数学模型，通过求解模型的解析解或数值解，得到压力中心的位置。
数学模型法计算方法较为精确，适用于复杂模板的情况。
3.有限元法：利用有限元分析软件对冲压模具进行建模，并进行力学分析，得到模具受力的结果。
根据受力结果，可以计算出压力中心的位置。
有限元法计算方法准确度较高，适用于复杂结构的模板。
需要注意的是，冲压模压力中心的计算方法需要考虑模板的几何形状、材料性质、受力情况等因素。
在实际计算过程中，可以根据具体情况选择合适的计算方法，并结合实验验证来提高计算精度。
此外，冲压模压力中心的计算方法也可以应用于其他领域，如机械设计、材料力学等。
压力中心的计算
L2+…+L8） =-6.37mm Y0=（L1Y1+ L2Y2+…+L8Y8）/（L1+
L2+…+L8）=-6.52mm
冷冲模具设计
计算法依据的原理 平行力系合力作用点的方法，即合力对于一个坐 标轴的力矩等于各分力对该轴力矩之和。
计算法求压力中心的步骤如下：
① 按比例画出工件（即凸模横断面）的轮廓形 状。
② 在其轮廓外（或内）任意处，作坐标轴X-Y。
③ 把图形轮廓线分成几部分，计算各段长度
L1，…，Ln，求各部分重心位置的坐标（X1， Y1）、（X2，Y2）、…、（Xn，Yn）。
冷冲模具设计
压力中心的计算
冲裁力合力作用点称为压力中心。对称形状的
工件，其压力中心图2.19 对称工件的压力中心
复杂形状功件或多凸模冲裁的压力中心可用计算 法和作图法求得
用作图法求压力中心比较省事，特别对形状复杂 或多凸模的情况尤其显著，但准确度不高。
式中
X0、Y0——为压力中心分别到X、Y轴的距离； P1，…，Pn——各段轮廓的冲裁力； L1，…，Ln——各段轮廓的长度； X1，…，Xn——各段轮廓压力中心到Y轴的距离； Y1，…，Yn——各段轮廓压力中心到X轴的距离。
冲裁轮廓多数由线段和圆弧组成，线段的重心即 线段中心
圆弧的重心按下式计算：
Xr=R弦长/弧长
式中 Xr——圆弧重心与圆心距离； R——圆弧半径。 对于多凸模的模具，可以先确定凸模的压力中
心，然后按上述原理求模具压力中心。
例2.4 计 算 图 2.20 所 示 落料刃口的压力 中心位置。
流体静力称衡法实验报告 -回复
流体静力称衡法实验报告-回复掌握流体静力的基本原理和公式，了解流体压力、压力中心的求法，学习使用静力称衡法测定物体的密度。
实验仪器：实验箱、静压传感器、波式量程显示器、砝码、密度试样等。
实验原理：1. 流体的静压力：流体在静止状态下会产生压力，称为静压力。
静压力的大小和受力面积有关，也与流体的密度、深度（液面上方的液体高度）和重力加速度有关，可以由以下公式计算得到：P = ρgh其中，P为静压力，ρ为流体的密度，g为重力加速度，h为液体的高度（即液面上方的高度）。
2. 压力与压力中心：当一个物体浸入流体中时，流体的静压力会对物体产生作用，产生作用的力矢量方向垂直于物体表面，且力的大小与作用面积成正比，即：F = P∫dA其中，F为作用在物体表面上的力，P为流体在液面上方某一点上的压力，dA 为表面元素。
对于一个平面面积，压力中心位于其重心，对于人工绘制的图形需要求出其重心。
实验过程：1. 开启仪器电源，待波式量程显示器稳定后进行调零。
2. 将实验箱中的密度试样置于实验箱底盘上居中位置，并记录下其质量m。
3. 移动实验箱底部的螺钉，使得实验箱底部压力传感器读数为0，即调整物体处于一定的高度，使得底部压力传感器承受物体受力，且重量无任何对底部压力传感器的影响。
4. 移动实验箱液面上方的小白板，使其位于液面上方，观察静力传感器读数，记录下其值P1。
5. 移动实验箱液面下方的小白板，使其位于液面下方，观察静力传感器读数，记录下其值P2。
6. 计算出液体高度h，然后根据公式P = ρgh，计算出液体的密度ρ。
7. 计算出密度试样体积V，然后根据公式ρ= m/V，计算出密度试样的密度ρ0。
8. 重复以上步骤3-7的测量，以获得更准确的数据。
实验结果：实验得到的数据为：物体的质量m = 50g液面高度h = 10cm静压力P1 = 10kPa静压力P2 = 15kPa试样体积V = 20cm³计算得到液体密度ρ= 500kg/m³，密度试样密度ρ0 = 2.5g/cm³。
AutoCAD在模具压力中心计算中的应用
２Ｍｅ ａ ｉ ｌ ｎｉ ｅ ｎ ｅ ｒ ｅｔ， ｈｏａｇＵ ｉ ｒｔ Ｓａｙｎ ，ｔ ａ ２０４） ． ｃ ｎ ａ Ｅ ｇｎ ｒ ｇＤｐ ｔ ｎ Ｓａ ｎ ｎ ｅ ｉ ｋｏ ｇ Ｉ ｎ ｎ４２０ ｈ ｃ ｅｉ ａｍ ｙ ｖｓ ｙ， ａ － ｕ
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压 力 中心 ．
关键词 ： ｕｏ Ａ 三 维制 图； Ａ ｔ Ｄ； Ｃ 模具 ； 压力 中心
中图分类号 ： Ｇ ６ Ｔ ７ 文献标识码 ： Ａ
Ａｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｐｌｃ ｔｏ ｆ Ａｕｔ ＣＡＤ ｏ ｌ ｕ ａ ｉ ｎ ｏ ｈ ｅ ｓ ｒ ｎｔ ｒ ｏ ｅ ｏ ｆ ｒ Ｃａ ｃ ｌ ｔｏ ｆ ｔ ｅ Ｐｒ ｓ ｕ ｅ Ｃｅ ｅ ｆＤｉ
冲裁力和压力中心的计算
式中F——冲裁力；ﻫL——冲裁周边长度;ﻫt——材料厚度；
——材料抗剪强度;ﻫK——系数。ﻫ系数K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、板料力学性能和厚度波动等因素的影响而给出的修正系数。一般取K=1.3。ﻫ为计算简便，也可按下式估算冲裁力：
(２.6.2）
式中 ——材料的抗拉强度。
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。Fz的计算应根据不同的模具结构分别对待，即ﻫ采用弹性卸料装置和下出料方式的冲裁模时
(2.6.６)ﻫ采用弹性卸料装置和上出料方式的冲裁模时ﻫ (2.6.7）
采用刚性卸料装置和下出料方式的冲裁模时
(２.６．8)
为实现小设备冲裁大工件，或使冲裁过程平稳以减少压力机振动,常用下列方法来降低冲裁力。
图2.6.1
推件力 (2.6.4)ﻫ顶件力 (2.6．5)ﻫ式中F——冲裁力；图２.6.1卸料力推件力和顶件力ﻫ ——卸料力、推件力、顶件力系数,见表2.6.1;ﻫn——同时卡在凹模内的冲裁件(或废料)数。ﻫ ﻫ式中h——凹模洞口的直刃壁高度;
t——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。
在冲裁结束时，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)及摩擦的存在,将使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。为使冲裁工作继续进行,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所需要的力称卸料力；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；逆冲裁方向将料从凹模内顶出所需要的力称顶件力,如图２.6．1所示。
压力中心的计算
压力中心的计算录入: 151zqh 来源: 日期: 2006-4-7,12:25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。
求出合力作用点的座标位置 O 0(x 0,y ０)，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：因冲裁力与冲裁周边长度成正比，所以式中的各冲裁力 P１、Ｐ２、Ｐ３……P n，可分别用各冲裁周边长度 L１、Ｌ２、Ｌ３……Ln代替，即：冲裁力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2.2.3所示。
通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。
用普通平刃口模具冲裁时，其冲裁力F一般按下式计算：式中 F——冲裁力；L——冲裁周边长度；t——材料厚度；——材料抗剪强度；K——系数。
系数K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、板料力学性能和厚度波动等因素的影响而给出的修正系数。
一般取K＝1.3。
为计算简便，也可按下式估算冲裁力：(2.6.2) 式中——材料的抗拉强度。
在冲裁结束时，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）及摩擦的存在，将使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。
为使冲裁工作继续进行，必须将箍在凸模上的料卸下，将卡在凹模内的料推出。
冲裁力计算
2.2冲裁力和压力中心的计算2.2.1.冲裁力的计算冲裁力是指冲裁过程中凸模对板料施加的压力，它是随凸模进入材料的深度（凸模行程）而变化的。
通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。
用普通平刃口模具冲裁时，其冲裁力F一般按下式计算F=KLt (2.8)式中：F——冲裁力；L——冲裁周边长度；t——材料厚度；——材料抗剪强度；K——系数。
系数K要考虑到实际生产情况时，模具间隙值的波动和不均匀、刃口的磨损、材料力学性能和厚度波动等因素的影响而给出的修正系数。
一般表2.5 冲压常用金属材料的力学性能取K=1.3。
为计算简便，也可按下式计算冲裁力：F≈Lt（2.9）式中为材料的抗拉强度。
查表2.5得=400Mpa 。
F= Lt=47.1×4×400 N=75000 N2.2.2.卸料力、推件力及顶件力的计算卸料力、推件力和顶件力是由压力机和模具卸料装置或顶件装置传递的。
所以在选择设备的公称压力或设计冲模时，应分别予以考虑。
影响这些力的因素较多，主要有材料的力学性能、材料的厚度、模具间隙、凹模洞口的结构、搭边大小、润滑情况、制件的形状和尺寸等。
所以要准确地计算这些力是困难的，生产中常用下列经验公式计算：卸料力=F （2.10）推件力=nF （2.11）顶件力=F （2.12）式中：F——冲裁力；、、——卸料力、推件力、顶件力系数，需查表得到；N——同时卡在凹模内的冲裁件数。
n=h/t式中：h——凹模洞口的直刃壁高度；t——板料厚度。
查表2.6得， =0.04；=0.045；=0.05；n=h/t=20/4=5；卸料力=F=0.04×75000N=3000N推件力=nF=5×0.045×75000N=17000N顶件力=F=0.05×75000N=37500N表2.6卸料力、推件力、顶件力系数2.2.3.压力机公称压力的确定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。
3-3 冲裁工艺计算
每条条料的长度为1420，可冲出工件数目为：（1420－2）÷42＝33（件），余
34mm的料尾。
所以：钢板整体材料利用率为： NA 100% 14 331257 100% 57.6%
BS
1420 710
3、废料多少的排样方式
根据材料的利用情况，排样方式分为： 有废排样、少废排样、无废排样。
故条料宽度： B0 (D 2a)0
D ——制件尺寸 a ——条料搭边 △——裁板误差
导料板内不带侧压装置
B0 (D 2a e)0
导料板之间的距离为： A B e
冲压工艺与模具设计
冲压工艺与模具设计
条料宽度的单向极限偏差Δ
条料与导料板间隙ｅ（单位：mm）
冲压工艺与模具设计
（2）侧刃定位时条料宽度 侧刃一般用于级进冲压，常与导正销配合使用。
B0 (L 2a'nb)0 (L 1.5a nb)0
a' 0.75a
冲压工艺与模具设计
10、排样图的绘制
一张完整的排样图应标注条料宽度尺寸、步距S、工件间搭边和侧搭边。 排样图通常画在总装配图右上角 。一般使用二维CAD或三维软件绘制。
单工序冲压排样图 复合冲压排样图
级进冲压排样图
冲压工艺与模具设计
有时可用下式简便估算冲裁力： F Lt b
冲压工艺与模具设计
例题2：冲制如图所示工件，已知材料为Q235，抗剪切强度为310MPa，板料厚度为
2mm。采用平刃口模具冲裁，试分别计算两种排样方式下所需的冲裁力。
解：1）有废料排样时，沿工件的整体轮廓进行冲裁。
L 40 20 2 (40 20) (35 20) 10 161.4mm
冲压工艺与模具设计
6、减少排样废料，提高材料利用率的方法
冲裁力和压力中心的计算
冲裁力和压力中心的计算2.4.1冲裁力的计算计算冲裁力的目的是为了选用合适的压力机、设计模具和检验模具的强度。
压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适应冲裁的需求。
普通平刃冲裁模，其冲裁力 P一般可按下式计算：F P＝KptLτ式中τ——材料抗剪强度，见附表 (MPa)；L——冲裁周边总长(mm)；t——材料厚度(mm)系数 Kp是考虑到冲裁模刃口的磨损、凸模与凹模间隙之波动(数值的变化或分布不均)、润滑情况、材料力学性能与厚度公差的变化等因素而设置的安全系数，一般取 13。
当查不到抗剪强度τ时，可用抗拉强度σ b代替τ，而取K p＝1的近似计算法计算。
当上模完成一次冲裁后，冲入凹模内的制件或废料因弹性扩张而梗塞在凹模内，模面上的材料因弹性收缩而紧箍在凸模上。
为了使冲裁工作继续进行，必须将箍在凸模上的材料料刮下 ,将梗塞在凹模内的制件或废料向下推出或向上顶出。
从凸模上刮下材料所需的力，称为卸料力；从凹模内向下推出制件或废料所需的力，称为推料力；从凹模内向上顶出制件需的力，称为顶件力 (图2.4.1)。
影响卸料力、推料力和顶件力的因素很多，要精确地计算是困难的。
在实际生产中常采用经验公式计算：卸料力FＱ＝ＫFＰＮ( 2.4.2)推料力FＱ1＝nＫ1FＰ（ 2.4.3)顶件力FＱ２＝Ｋ２FＰ（ 2.4.4 )图 2.4.1 工艺力示意图式中 P——冲裁力(N)；K——卸料力系数，其值为～(薄料取大值，厚料取小值)；K１——推料力系数，其值为～(薄料取大值，厚料取小值)；K2——顶件力系数，其值为～(薄料取大值，厚料取小值)；n——梗塞在凹模内的制件或废料数量(n＝h/t);h——直刃口部分的高(mm)；t——材料厚度(mm)。
卸料力和顶件力还是设计卸料装置和弹顶装置中弹性元件的依据。
2.4.2 压力机公称压力的选取冲裁时，压力机的公称压力必须大于或等于冲裁各工艺力的总和。
采用弹压卸料装置和下出件的模具时：F P总＝FＰ＋FＱ＋FＱ１ (2.4.5)采用弹压卸料装置和上出件的模具时：F P总＝FＰ＋FＱ＋Ｑ2 (2.4.6)采用刚性卸料装置和下出件模具时：F P总＝FＰ＋FＱ１ (2.4.7)2.4.3 降低冲裁力的措施在冲压高强度材料、厚料和大尺寸冲压件时，需要的冲裁力较大，生产现场压力机的吨位不足时，为不影响生产，可采用一些有效措施降低冲裁力。
流体力学主要公式及方程式
《流体力学与流体机械》(上)主要公式及方程式1．流体的体积压缩系数计算式：pp V V d d 1d d 1p ρρβ=-= 流体的体积弹性系数计算式：ρρd d d d pV p VE =-= 流体的体积膨胀系数计算式：TT V V d d 1d d 1T ρρβ-==2．等压条件下气体密度与温度的关系式：t βρρ+=10t ， 其中2731=β。
3．牛顿内摩擦定律公式：yu AT d d μ±= 或 y uA T d d μτ±==恩氏粘度与运动粘度的转换式：410)0631.00731.0(-⨯-=EE ν 4．欧拉平衡微分方程式： ⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫=∂∂-=∂∂-=∂∂-010101z p f y p f x pf z y x ρρρ 和 ⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫=∂∂-=∂∂-=∂∂-010101z pf r p f r p f z r ρθρρθ 欧拉平衡微分方程的全微分式： )d d d (d z f y f x f p z y x ++=ρ )d d d (d z f r f r f p z r ++=θρθ 5．等压面微分方程式： 0d d d =++z f y f x f z y x0d d d =++z f r f r f z r θθ6．流体静力学基本方程式：C z p=+γ或2211z p z p +=+γγ或 2211z g p z g p ρρ+=+相对于大气时： C z g p a m =-+)(ρρ 或 2211)()(z g p z g p a m a m ρρρρ-+=-+ 7．水静力学基本方程式：h p p γ+=0，其中0p 为自由液面上的压力。
8．水平等加速运动液体静压力分布式：)(0gz ax p p +-=ρ；等压面方程式：C z g ax =+；自由液面方程式：0=+z g ax 。
注意：p 0为自由液面上的压力。
9．等角速度旋转液体静压力分布式：)2(220z gr p p -+=ωγ；等压面方程式：C z g r =-222ω；自由液面方程式：0222=-z g r ω。
冲压力及压力中心的计算
冲压力及压力中心的计算1.冲压力的计算根据冲压力的计算公式F=KLtτb，查表可得τb= 460，K=1.3,t=0.8，L1=283.41 L2=10.05.冲孔时：F冲=4×(1.3×10.05×0.8×460)N=20092.8N≈20.09KN落料时：F落=1.3×283.41×0.8×460N=135583.344N≈135.58KNF冲裁力=F冲+F落=155.67KNF卸=K X F=0.04×155.67KN=6.23KNF总冲压力=F冲裁力+F卸≈161.9KN初选压力机，此处初步选择开式固定台压力机，其型号为JA21-35，具体参数见《冲压模具设计与制造》第一章第三节表1-6。
2.压力中心的计算如上图所示，以冲压件的左下角建立直角坐标系，计算出每一段线段及圆弧的长度，标出每一段线段及圆弧的压力中心的坐标，列入下表。
线段符号长度线段或圆弧压力中心的坐标L150 （0，25）L260 （30，50）L350 （60，25）L4 6 （57，0）L526 （54，13）L615.7 （51.071，33.071）L728 （30，36）L815.7 （8.929，33.071）L926 （6，13）L10 6 （3，0）L1110.05 （3，6）.L1210.05 （3，29）L1310.05 （57，29）L1410.05 （57.6）依据压力中心的计算公式x0=(L1x1+L2x2+…+L14x14)/(L1+L2…+L14 )y0=(L1y1+L2y2+…+L14y14)/(L1+L2…+L14 ) 把上表中的数值代人上述公式可得：x0=30，y0=34.48即冲压件的压力中心坐标为（30，34.48）。
冲压工艺与模具设计课件 3.6 冲裁工艺及压力中心的计算
湖南工业大学 机械工程学院
第三章 冲裁工艺与模具设计
3.6.1 冲裁工艺力的计算
2. 冲裁方式 冲裁方式：冲裁时出件、卸料及废料的排除形式构成冲裁方式。基本 的冲裁方式有固定卸料顺出件、弹压卸料顺出件、弹压卸 料逆出件三种。
a）固定卸料顺出件
图3-24 冲裁方式 b）弹压卸料顺出件
c）弹压卸料逆出件
湖南工业大学
冷冲压工艺与模具设计
湖南工业大学 胡成武
湖南工业大学 机械工程学院
第三章 冲裁工艺与模具设计
3.6 冲裁工艺及压力中心的计算
3.6.1 冲裁工艺力的计算 3.6.2 压力机标称压力的确定 3.6.3 降低冲裁力的措施 3.6.4 模具压力中心的确定
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第三章 冲裁工艺与模具设计
1. 加热冲裁 俗称“红冲”，因为钢在加热状态时的抗剪强度降低许多， 因此加热冲裁可以大大地降低冲裁力。
2. 阶梯冲裁 在多凸模冲裁时，将凸模做成不同 高度，使各凸模冲裁力的峰值不同时 出现，结构如图3-25所示
阶梯高度的确定： 当t<3mm 时H=t；t>3mm时，H=0.5t
图3-25 阶梯凸模
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第三章 冲裁工艺与模具设计
3.6.3 降低冲裁力的措施
3. 斜刃冲裁 将刃口平面做成与其轴线倾斜成一定角度的斜刃，因冲裁
时刃口不是同时切入材料，所以可以显著降低冲裁力。
图3-26 各种斜刃的形式
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第三章 冲裁工艺与模具设计
3.6.3 降低冲裁力的措施
i1 n
Li
i1
式 （3-25）
n
y0
L1 y1 L2 y2 Ln yn L1 L2 Ln
冲裁力计算
冲裁力计算一、冲压力：冲压力是指在冲裁时，压力机应具有的最小压力。
P冲压=P冲裁+P卸料+P推料（P顶件）冲压力是选择冲床吨位，进行模具强度。
刚度校核依据。
1、冲裁力：冲裁力及其影响周素:使板料分离的力称作冲裁力.影响冲裁力的主要因素:A.材料的抗剪强度。
B.材料的厚度，C.冲裁件的轮郭周长。
D.冲裁间隙。
E.刃口的锐利程度。
F.冲裁速度及润滑情况。
2．冲裁力计算：P冲=Ltσb其中：P冲裁-冲裁力L-冲裁件周边长度t-板料厚度σb-材料强度极限（不锈钢55kg/mmmm,热轧板35kg/mmmm，冷轧板30 kg/mmmm3、卸料力：把工件或废料从凸模上卸下的力P x=K x P冲其中K x-卸料力系数（0.02-0.06）=K t P n4、推件力：将工件或废料顺着冲裁方向从凹模内推出的力P tK t-推件力系数（0.03-0.07） n-留于凹模洞口内的件数5、顶件力:顶件力P d--将工件或废料的从凹模洞口逆着冲裁方向项出所需的力。
P x=K x PP t=K t P nP d=K d P其中:P x、P t、P d--分别为卸料力、推件力和顶件力。
K x，K t，K d（0.04-0.08）分别是上述三种力的修正系数，P——冲裁力；n——查正表卡在凹模洞口内的件数，锥形出口无工件卡住，故P t=0，不计算推件力。
6、总的冲压力选择压力机吨位时，冲压力计算要根据冲模的具体结构考虑其计算方法。
1）刚性卸料装置自然落料方式:P z=P+P t=P+K t P n2）主要性卸料的和主要性顶料装置:P z=P+P a+P d=P+K x P+K z P3)主要性缺卸装置自然落料方式：P z=P+P x+P t=P+K x P+K t P nP z——总的部裁力即是压力机就给的最小压力.二、压力中心1、压力中心概念，冲裁力合力的作用点称模具的压力中心。
冲裁件的压中心与冲裁件的重心不同,它是指冲裁力合力的作用中心与冲裁力的大小及作用位置有关。
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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，其具体步骤如下： （1）在刃口轮廓内、外任意 处，建立坐标系。使坐标轴尽可能 多的通过基本要素的压力中心，这 样可使计算简化。
复杂形状零件冲裁时 的压力中心
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多凸模冲裁时 压力中心的计算
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（3）分别计算凸模刃口轮廓的压力中心及坐标位置 和 ；
（4）分别计算每一个凸模刃口轮廓的周长 （5）根据力学定理，各分力对某轴力矩之和等于某 合力对同轴之矩，则可得压力中心坐标计算公式。
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多凸模冲裁时 压力中心的计算
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3.复杂形状零件冲裁时的压力中心
建立坐标系 将刃口轮廓 拆分成直线 和圆弧
1 5
代入公式 求解 确定每段直 线或圆弧的 压力中心位 置（计算横 纵坐标）
2 4 3
求解每段直线或圆 弧的长度
冲裁生产中，必须使压力中心通过压力机滑块的中心 线，否则，会产生偏心载荷，形成弯矩，使得模具歪斜， 加速模具磨损，甚至会造成啃刃或设备、人身事故。
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二、压力中心的计算方法
1.简单几何形状零件冲裁时的压力中心
对称件
一切对称冲裁件 的压力中心，均 位于冲件轮廓图 形的几何中心。
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冲压中心计算
主讲教师：王嘉
包头职业技术学院
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目
11
录
压力中心的概念及意义
2
压力中心的计算方法
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一、压力中心的概念及意义
概 念 模具的压力中心，就是冲裁力合力的作用点。 意 义
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（2）将刃口轮廓线按基本要素分成若干简单线段
（圆弧或直线段）。
（3）并计算出各基本要素的长度
。
（4）确定出各线段的重心位置，并计算出重心到Y轴
的距离
，以及到X轴的距离
。
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（5）根据力学定理，各分力对 某轴力矩之和等于某合力对同轴之矩， 则可得压力中心坐标计算公式：
直线段
冲切直线段时， 其压力中心位于 直线段的中心。
圆
弧
冲切圆弧段时，其 压力中心按下式计 算 y 180R sin / Rs / b
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2.多凸模冲裁时的压力中心
确定每个凸模 的形状与位置
1 5
代入公式 求解
建立坐标系
复杂形状零件冲裁时 的压力中心
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2 4
计算每个凸 模的周长
求解每个凸模各自 压
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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。其具体步骤 为：
（1）按比例画出每一个凸模刃 口轮廓的位置； （2）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。