冲裁力, 卸料力, 推件力计算

一、冲裁力的计算

冲裁力是指冲裁过程中的最大剪切抗力，计算冲裁力的目的是为了合理选择压力机和设计模具。各种形状刃口冲裁力的基本计算公式见表6。考虑到模具刃口的磨损、凸模与凹模的间隙不均、材料性能的波动和材料厚度偏差等因素，实际所需冲裁力应比表列公式计算的值增加30%。

表6 冲裁力的计算公式及举例. T/ E3 W9 b& Y+ s2 a

4 H

5 H5 a/ V% Q

6 g0 }# O

注：1. τ为材料之抗剪强度。由表查得：τ=440Mpa

2.双斜刃凸模和凹模的主要参数列于表7中* k- T" y5 V- N5 V S( _# g5 p

表7 斜刃凸模和凹模的主要参数

材料厚度t/mm~- X w7 ^ } L- H 斜刃高度h/mm / ^" \9 s% H8 {,

n+ e: k* P0 v7 w; h. ?

斜刃倾角φ,

S2 N: ^5 I8 {. q

平均冲裁力为平刃的百分

比E) T' e% Z- N. Z

<3

3~10# p/ j* `' v) F" I- U 2t* D- O+ M" W0 i; S7 K

t$ [% `6 C+ t, [( a

<5º

<8º+ ?+ K$ t1 i: G+

C

30~40

60~65

如用平刃口模具的冲裁时，按表列公式进行计算：

F=KLtτ2 Q1 [- @/ O* Q, S

式中F—冲裁力（N）1 \3 ~0 ?5 w( a5 J, E3 }" K

L—冲裁件周长（mm）；

t—材料厚度（mm）；

τ—材料剪切强度（Mpa）: P7 g8 l' ]+ y+ H$ D' z

K-系数。考虑到模具刃口的磨损，模具间隙的波动，材料力学性能的变化及材料厚度偏差等因素，一般K取1.3。

二，降低冲裁力的方法* P8 X: i* S# N1 @, h

在冲裁力超过车间现有压力机吨位，就必须采取措施降低冲裁力。一般采用以下几种方法：: E1 U8 r- O0 j: Q) ?4 a+ J+ s& k

（1）材料加热红冲。材料加热后，抗剪强度大大地降低，从而降低冲裁力。一般适用于厚板或工件表面质量及精度要求不高的零件。, n. z' Q" }& l$ ?$ g H0 s

（2）在度凸模冲模中，将凸模作阶梯形布置。其一般用在几个凸模直径相差悬殊、彼此距离又很近的情况下，采用阶梯形布置还能避免小直径凸模由于承受材料流动的挤压力而产生折断或倾斜的现象（此时应将小凸模做短一些）。凸模间的高度差h 取决于材料厚度，如：t <3mm, h=t

t>3mm, h=0.5t( ~0 ~/ H/ H2 u; L$ _) z

(3) 用斜刃口模具冲裁。斜刃口冲模的冲裁力可用斜刃剪切公式近似计算，即：; I' [7 O! k7 Y6 V# n; P2 ?& b$ z

F'=K0.5 t τ/tgφ ≈0.5 t σb/ tgφ

式中K--系数，一般取1.3. N2 f5 @' X& o% H7 h

τ--材料抗剪强度，[τ] 为Mpa

φ--刃口斜角（一般小于12°）9 h- h4 v3 ?# V

斜刃冲裁力也可用下列简化公式计算：& k! X Q" \3 c( V8 j( }( R4 X

F'=KLtτ

当h＝t时，K＝0.4－0.68 a$ D& V- Z! Q1 o

h＝2t时，K＝0.2－0.4/ r. t0 J% I0 o/ Z8 ?: O7 f8 R/ A2 |

式中L--剪切周长，[L]为mm

h--斜刃高度，[h]为mm

τ--材料抗剪强度，[τ] 为Mpa: K+ O! v( E& z1 E/ z* S

t--材料厚度，[t]为mm

2 K0 j( t2 K( A S( L" e

三、卸料力、推件力和顶件力

冲裁时，工件或废料从凸模上卸下来的力叫卸料力，从凹模内将工件或废料顺着冲裁的方向推出的力叫推件力，逆冲裁方向顶出的力叫顶件力。通常多以经验公式计算：

卸料力F卸=K卸F （N）

推件力F推=nK推F （N）) Z, j; @. w, x8 `# X8 B2 H P0 z

顶件力F顶=K顶F （N）

式中F——冲裁力（N）；

n——同时卡在凹模里的工件（或废料）；6 `- ?8 f% A: M! S- K4 H

数目n=h/t (h——凹模孔口直壁高度；t——材料厚度)；6 a8 g' G: H3 e

K卸、K推、K顶——分别为卸料力、推件力、顶件力系数、其值查表2-8。: y% L5 d: r' R, p* b

表2-8 卸料力、推件力和顶件力系数

料厚K

卸!

z1 a/

M/

T) x)

~: x

K

推.

t+

z0 r/

I8 k/

s;

^( M

5 i

K

顶

钢0.1

( E+

o4

w2

L/ }.

G/

x7

e3 j

>0

.1

~0

.5

>0

.5

~2

.5

>2

.5

~6

.5

>6

0.0

65

~0

.07

5

0.0

45

~0

.05

5

0.0

4~

0.0

5

0.0

3~

0.0

4

0.0

2~

0.0

0.1

0.0

63

0.0

55

0.0

45

0.0

25

0.1

4

0.0

8

0.0

6

0.0

5

0.0

3