第二讲冲压力计算压力机初选(2H)

L x
i i 1 n
n
i
L
i 1 n i i 1 n
(1-15)
i
L1 y1 L2 y 2 Ln y n y0 L1 L2 Ln
L y L
i 1 i
i
(1-16)
项目一 冲裁模设计
3) 复杂形状零件模具压力中心
如图1-12所示，复杂形状零件模具压力中心的计算原理与
图1-14曲柄压力机工作原理
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2．曲柄压力机的主要技术参数确定方法
选用压力机时，必须考虑下列主要技术参数。 (1) 公称压力：为保证有足够的冲压力，冲裁时压力机 的吨位应比计算的总冲压力大30% 左右。 (2) 行程长度：取大于工件高(或料厚)5 mm～10 mm。 (3) 行程次数：应根据材料的变形要求和生产率来考虑。 (4) 工作台面尺寸：工作台面长、宽尺寸应大于模具下
件或冲孔废料向下推出或向上顶出。
从凸模上卸下坯料或冲孔件所需的力称为卸料力FX；从 凹模内向下推出落料件或废料所需的力称为推件力FT；从凹
模内向上顶出落料件或冲孔废料所需的力称为顶件力FD。如
图1-9所示。
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图1-9 卸料力、推件力、顶件力
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在生产实践中，FX、FT 和 FD 常用以下经验公式计算： FX = KX·F FT = nKT·F FD = KD·F (1-8) (1-9) (1-10)
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4．模具压力中心的确定
模具的压力中心就是总的冲裁力的作用点。为保证压力 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。 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) 冲裁如图1-10所示的圆弧线段时，其压力中心的位 置，按式(1-14)计算
模座尺寸，并每边留出60 mm～100 mm，以便固定模座。
(5) 滑块模柄孔尺寸：模柄孔尺寸要与模柄直径相适应， 模柄孔深度应大于模柄长度约15 mm。
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(6) 压力机闭合高度：如图 1-15 所示，压力机闭合高度应 保证： Hmin -H1 + 10 mm≤ H≤Hmax - H1 - 15 mm (1-17) 式中：H 为模具闭合高度； Hmin 为压力机的最小闭合高度； Hmax 为压力机的最大闭合高度；H1 为垫板厚度。
在一般情况下，材料sb ≈ 1.2t。为计算方便，冲裁力
也可用式(1-7)计算 F = Ltsb (1-7)
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2．卸料力、推件力、顶件力计算规范
冲裁时材料在分离前存在着弹性变形，一般情况下，冲
裁后的弹性恢复使落料件或冲孔废料卡在凹模内，而坯料或
冲孔件则紧箍在凸模上。为了使冲裁工作继续进行，必须及 时将箍在凸模上的坯料或冲孔件卸下，将卡在凹模内的落料
当采用锥形洞口时，因无落料件卡在洞口内，故可不计推 件力。 KX、KT、KD 查表 1-11 确定。当冲裁件形状复杂、冲裁间隙 较小、润滑较差、材料强度高时，应取较大值；反之则应取较 小值。
项目一 冲裁模设计 表1-11 卸料力、推件力和顶件力系数
材料种类及厚度/mm ≤0.1 > 0.1～0.5 钢 > 0.5～2.5 > 2.5～6.5 > 6.5 铝及铝合金 紫铜、黄铜 KX 0.065～0.075 0.045～0.055 0.04～0.05 0.03～0.04 0.02～0.03 0.025～0.08 0.02～0.06 KT 0.1 0.063 0.055 0.045 0.025 0.03～0.07 0.03～0.09 KD 0.14 0.08 0.06 0.05 0.03 0.03～0.07 0.03～0.09
x1、x2、x3、…、xn和y1、y2、y3、…、yn。
(4) 分别计算各凸模刃口轮廓的周长L1、L2、L3、…、Ln。
(5) 根据力学原理，可得整副模具的压力中心坐标(x0、y0)
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图1-11 多凸模压力中心
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L1 x1 L2 x 2 Ln x n x0 L1 L2 Ln
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模块一
冲裁模具设计
深圳职业技术学院
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1.3.3 冲压力计算规范
1．冲裁力的计算规范 冲裁力是指在冲裁过程中凸模对板料施加的压力，它是 随着凸模进入材料的深度(凸模行程)而变化的。通常所说的 冲裁力是指作用于凸模上的最大抗力，冲裁力按式(1-6)计算 F 1.3Ltt (1-6) 式中：F为冲裁力；L为冲裁件受剪切周边长度(mm)；t为冲 裁件的料厚(mm)； t 为材料抗剪强度(MPa)，可查附表A1。
180R sin Rs y πa b
(1-14)
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图1-10
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2) 多凸模模具的压力中心
如图1-11所示，先将各凸模的压力中心确定后，再计算模 具
的压力中心，步骤如下：
(1) 按比例画出每一个凸模刃口的轮廓位置。 (2) 在适当位置画出坐标轴x，y。 (3) 分别计算各凸模百度文库口轮廓的压力中心的坐标
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3．总冲压力计算规范
采用刚性卸料装置和下出料方式的总冲压力为 (1-11) F FF
Z T
采用弹性卸料装置和下出料方式的总冲压力为
FZ F FX FT
(1-12)
采用弹性卸料装置和上出料方式的总冲压力为
FZ F FX FD
(1-13)
根据FZ查附表B1、附表B2可确定本次冲压所需的压力机吨位。
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图1-12 复杂冲裁件压力中心
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任务三
试对任务书中的工件进行总冲压力、压力中心计算
项目一 冲裁模设计 1.3.4 曲柄压力机的选用规范
1．曲柄压力机的结构及工作原理
图1-13所示的是工作台可倾的开式曲柄压力机结构简图，图1-14是其工作
原理简图。
图1-13倾式曲柄压力机结构简图
多凸模冲裁压力中心的计算原理相同,具体步骤如下：
(1) 在适当位置画出坐标轴x、y。 (2) 将组成图形的轮廓划分为若干段，求出各段长度
L1、L2、L3、…、Ln。
(3) 确定各段重心坐标
x1、x2、x3、…、xn和y1、y2、y3、…、yn。
(4) 按公式(1-15)、(1-16)计算出模具压力中心坐标 (x0、y0)。
图1-15 模具闭合高度与装模高度的关系
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任务四
根据冲压力计算结果初选压力机型号、参数